DE2159310A1 - Schirm- und Filteranordnung für die technische Röntgenphotographie - Google Patents

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Dipl.-Ing. Egon Prinz .„oo-mö..!,.. ₆₀, 26.November 1971 Dr. Gertrud Hauser er».b.,₀.„„a.,. 19 Dipl.-Ing. Gottfried Leiser

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Schirm-und leiteranordnung für die technische Röntgenphotographie

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Metallschirmen, die sich zur Verbesserung der Bildqualität bei der technischen Röntgenphotographie eignen.

Bekanntlich legt die Bildqualität einer technischen Röntgenkontrollaufnähme zu einem großen Teil den Wert dieser Eontrollaufnahme fest, denn sie bildet eine Bewertung der mehr oder weniger großen Feinheit, mit welcher die jeweilige röntgenograpMsche oder gammagraphische Untersuchung die gesuchten Fehler aufzeigen kann.

Ein großer Schritt vorwärts fttr die Beurteilung dieser Aufnahmen wurde durch die Verwendung von Bild'qualitäts» anzeigern entweder mit Loch- oder mit Drahtabstufungen gemacht.(Normen NF A 04 - 304 und DIN 54109)

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Bekanntlich wird die mit solchen Bildqualitätsindikatoren gemessene Bildqualität günstig oder ungünstig durch, bestimmte Faktoren beeinflusst, die sowohl von der Art der Röntgenemulsion als auch von der Art der verwendeten Strahlung sowie von den Belichtungsbedingungen der Filme abhängen. All diese Faktoren wirken natürlich im umgekehrten Sinne einmal auf die Bildqualität und zum andern auf die Belichtungsdauer. So ist beispielsweise die Erhöhung des Abstands Strahlungsquelle - Film bis zu einem bestimmten Punkt für die Bildqualität günstig, bringt jedoch eine dem Quadrat dieses Abstands entsprechende ungünstige Erhöhung der Belichtungsdauer mit sich.

Die Wahl der Belichtungsbedingungen durch den Kontrolltechniker stellt den Kompromiß zwischen der gewünschten Bildqualität und der zugestandenen Belichtungsdauer dar, den er als optimal ansieht.

Wenn die Belichtungsbedingungen, nämlich die Art der Bestrahlung unider Röntgenemulsion, der Abstand Strahlungsquelle - Film usw. einmal festgelegt sind, existiert bei einem gegebenen Wissensstand eine untere Grenze für die Belichtungsdauer bei gegebener Bildqualität oder eine obere Grenze für die Bildqualität bei gegebener Belichtungsdauer.

Die auf diesem Gebiet erreichten Fortschritte bestehen in neuen Maßnahmen, die bei sonst gleichbleibenden Bedingungen es erlauben, bei konstanter Bildqualität die Belichtungsdauer herabzusetzen oder bei konstanter Belichtungsdauer diese Bildqualität zu verbessern.

Die Erfindung schlägt solche Maßnahmen vor, wobei jede einen anderen Kompromiß in dem nachstehend näher

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erläuterten Sinn darstellt.

Man weiß, daß Metallschirme aus Blei mit richtig gewählter Dicke und einem ausreichend guten Oberflächenzustand, wenn sie auf beiden Seiten des Films und im innigen Kontakt mit diesem angeordnet sind, eine Herabsetzung der Belichtungsdauern ermöglichen, die zum Erreichen der gewählten optischen Dichte des Films bei gegebener Strahlungsquelle erforderlich sind. Man bezeichnet die unter solchen Bedingungen verwendeten Schirme als Verstärkerschirme.

Dieser Verstärkungseffekt ist jedoch für die Bildqualität abträglich., wenn die angewendete mittlere Strahlungsenergie etwa 1 MeV übersteigt, was insbesondere bei linearen Beschleunigern, Betatronen und radioaktiven mit dem Radioisotop 60 von Kobalt arbeitenden Strahlungsquellen der Fall ist. Um unter diesen Bedingungen qualitativ gute Röntgenphotographien zu erhalten, vermeidet man, wie das Institut International de la Soudure vorschlägt, die Verwendung des vorderen Schirms ( des Schirms, der sich mit dem Film auf der die Strahlungsquelle aufnehmenden Seite in Kontakt befindet ),behält jedoch, den hinteren Schirm bei, dessen Verstärkerwirkung nicht von einem merklichen Verlust der Bildqualität begleitet ist.

Die Spezialisten der technischen Rötgenphotographie wissen auch, daß die Zwischenschaltung eines Schirm aus Schwermetall mit richtig gewählter Dicke zwischen den photographierten Gegenstand und den Film, zum Beispiel die Zwischenschaltung eines Sehirias aus Blei oder Wolfram, eine Verbesserung der Bildqualität von Filmen ermöglicht, die mit Strahlungen mit mittleren

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oder hohen Energien,allgemein über 300 keV,belichtet werden, was jedoch in der Regel eine meist beträchtliche Erhöhung der Belichtungszeiten bedingt.

Solche Schirme, deren Dicke etwa das fünf- bis zwanzigfache wie diejenige von Verstärkerschirmen betragen kann, und die nicht unbedingt mit dem EiIm in Kontakt gebracht zu werden brauchen und es in der Regel auch nicht werden, nennt man Filter«

Eine richtige Kombination der Verstärkungswirkung bestimmter Metallschirme und der Filterwirkung anderer Schirme kann erzielt werden.

Kürzlich wurde eine neue Art von Metallschirm vorgeschlagen, die sich an keine der beiden vorstehend beschriebenen Arten anlehnt. Es handelt sich um einen vorderen Schirm aus Kupfer, der sich im innigen Kontakt mit der Vorderseite des Films befindet und dessen Oberflächenzustand so gut wie möglich sein soll. Dieser zusammen mit dem hinteren klassischen Schirm aus Blei verwendete Schirm ergibt eine sehr merkliche Verbesserung der Bildqualität bei Belichtungszeiten, die etwa gleich sind wie diejenigen, die man für gewöhnlich mit dem einzigen hinteren Schirm aus Blei erzielt.

Die Erfindung betrifft neue Arten von Metallschirmen, die gegebenenfalls die Vorteile der vorstehend beschriebenen Schirme unter Vermeidung eines oder mehrerer ihrer Nachteile kombinieren.

Vorstehend wurde gesagt, daß der Kupferschirm einen ausgezeichneten Oberflächenzustand aufweisen soll, damit seine Wirkung auf die Bildqualität optimal ist. Da Kupfer ein weiches Metall ist, kann die Schirmoberilaehu

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nicht ohne Beschädigung bei der derzeitigen industriellen Verwendung die zahlreichen Handhabungen aushalten, die bei der Verwendung von Röntgenfilmen unerläßlich sind.

Die Erfindung besteht in erster Linie in der Verwendung einer Nickel und Zink enthaltenden Kupferlegierung für einen solchen Schirm; die Kupferlegierung kann auch nur.eines dieser beiden Elemente Nickel und Zink enthalten und der Gesamtgehalt an anderen Elementen ist auf 4 % beschränkt.

Beispielsweise ist somit eine Aufgabe der Erfindung die Verwendung von Schirmen aus den genannten Kupferlegierungen, Messing und Neusilber.

.Solche Schirme mit richtig gewählter Dicke, die 1 mm nicht übersteigt, ergeben, wenn sie zusammen mit dem klassischen hinteren Bleischirm verwendet werden, die gleiche Verbesserung der Bildqualität wie der Kupferschirm bei gleichen Belichtungsdauern. Es genügt, die für die gewünschten mechanischen Eigenschaften geeigneten Variationen unter den erfindungsgemäßen Schirmen auszuwählen.

Die Erfindung besteht in zweiter Linie in der Verwendung einer Legierung auf der Basis von Nickel oder Zink, einschl. der jeweils reinen Metalle für einen solchen Schirm, wobei der Gesaratgehalt an Legierungselementen außer Nickel, Zink und Kupfer auf 4 % beschränkt ist. Die Dicke des Schirms ist auch hier auf 1 mm beschränkt.

V/as die im ersten Teil der Erfindung vorgeschlagenen Schirme betrifft, so ermöglichen die aus einer Legierung

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auf der Basis von Nickel oder Zink, wie vorstehend definiert, hergestellten die Erzielung einer noch besseren Bildqualität, wenn ihre Dicke sich etwa bei dem vorgesehenen Höchstwert "bewegt; ihr mechanisches Verhalten kann jedoch etwas weniger zufriedenstellend sein.

Die Erfindung besteht in dritter Linie darin, der günstigen Wirkung dieser den ersten und den zweiten Teil der Erfindung bildenden neuen Schirme oder den bereits bekannten aus Kupfer den Verstärkereffekt einer dünnen Metallschicht noch hinzuzufügen, welche auf der mit dem Film in Kontakt kommenden Seite des Schirms angebracht ist. Diese dünne Metallschicht besteht erfindungsgemäß aus auf beliebige Weise, z.B. elektrolytisch, aufgebrachtem Blei oder Quecksilber. Die Dicke des abgeschiedenen Bleis oder Quecksilbers ist im allgemeinen wesentlich geringer als. diejenige der Basislegierung . und beträgt in keinem Pail mehr als ein Viertel der letzteren. Es muß gesagt werden, daß genau genommen, wenn auch das Blei sich nicht chemisch mit der Basislegierung verbindet, mindestens ein Teil des als "abgeschieden" bezeichneten Quecksilbers sich in Form von Amalgam mit der Basislegierung verbunden hat. Dieser Unterschied hat jedoch auf die erzielten Ergebnisse keinen Einfluß.

Diese Ergebnisse sind die folgenden:

Die Bildqualität ist besser als die ohne einen vorderen Schirm erhaltene, ohne jedoch ganz diejenige zu erzielen, die mit den in den beiden ersten Teilen der Erfindung beschriebenen Schirmen erreicht wird; jedoch sind die Belichtungsdauern sehr ähnlich wie diejenigen, die man mit dem vorderen Bleischirm erhält. Der Fortschritt gegenüber dieser letzteren Anordnung liegt somit auf der Hand.

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Die Erfindung besteht an vierter Stelle darin, gegebenenfalls die in den drei ersten Abschnitten der Erfindung beschriebenen Schirme durch ein zusätzliches Filter zu ergänzen, das aus einem Schwermetall mit einer Atomzahl zwischen 74 und 82 einschließlich oder aus einer Legierung dieser Metalle besteht und eine geringe Dicke (unter 1 mm) im Gegensatz, zu den iiberlicherweise verwendeten Filtern aufweist. Dieser zusätzliche Schirm, der in gewissen Fällen in bequemer Weise die vorhergehend beschriebenen versteifen kann, der jedoch auch in einigem Abstand vor diesen Schirmen, z.B. außerhalb der Kassette angeordnet sein kann, verbessert die Bildqualität auf Kosten einer geringen Erhöhung der Belichtungsdauer.

So erhöht lediglich beispielsweise ein 0,2 mm dicker Wolframschirm, der vor einem 0,7 mm dicken, mit einer 0,005 mm dicken Bleischicht überzogenen Nickelschirm in innigem Kontakt mit dem Film angeordnet ist, die Belichtungsdauer nur um etwa 10 $, was viel weniger i^s"t» als es die klassischen Filter bei gleicher Bildqualität tun.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Die Bildqualität bei der technischen Röntgenphotographie verbessernde Schirm-und Filteranordnung, dadurch gekennzeichnet, daß man anstelle eines mit dem Film in Kontakt befindlichen vorderen Bleischirms und gleichzeitig zusammen mit einem klassischen hinter dem Film angeordneten Bleischirm einen nicht mehr als 1 mm dicken Schirm aus einer Legierung auf Kupferbasis verwendet, die weniger als 4 % andere zusätzliche Elemente, außer Zink und Nickel, enthält.

   Die Bildqualität bei der technischen Röntgenphotographie verbessernde Schirm-und Filteranordnung, dadurch gekennzeichnet, daß man anstelle des in Kontakt mit dem Film
   angeordneten vorderen Bleischirms und gleichzeitig mit dem klassischen hinter dem Film angeordneten Bleischirm einen nicht mehr als 1 mm dicken Schirm aus einer Legierung
   auf der Basis von Nickel oder Zink, einschließlich der
   reinen Metalle selbst, verwendet, wobei die Legierung
   weniger als 4 % zusätzliche Elemente außer Kupfer und je nachdem Zink oder Nickel enthält.

   Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Film in Kontakt kommende Seite des vorderen Schirms mit einer dünnen Blei-oder 'Quecksilberabscheidung bedeckt ist, deren Dicke weniger als ein Viertel derjenigen des Schirmmetalls beträgt.

   Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
   eich der Blei-oder Quecksilberüberzug auf reinem Kupfer befindet.

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   Anordnung nach einem der Ansprüche 1,2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem mit Röntgenstrahlen untersuchten Objekt und dem Schirm ein Filter aus einem Metall mit einer Atoinzahl zwischen 74 und 82 einschließlich oder aus einer Legierung dieser Metalle mit einer Dicke unter 1 mm angeordnet ist und zwar entweder in Kontakt mit dem Schirm oder gegebenenfalls etwas davor, beispielsweise außerhalb der Kassette.

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