DE2201417A1

DE2201417A1 - Kollimator

Info

Publication number: DE2201417A1
Application number: DE19722201417
Authority: DE
Inventors: Karl-Georg Heinzelmann; Winfried Platz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-01-13
Filing date: 1972-01-13
Publication date: 1973-07-26
Also published as: US3943366A

Description

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VPA 72/ί>002 Kn/Eof

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Kollimator

Die Erfindung betrifft einen Kollimator für die Aufnahme von Bildern, die mit Gamma- oder ähnlich durchdringenden Strahlen erzeugt sind, bestehend aus einem wabenartig aufgebauten Viellochkörper. Solche Körper befinden sich insbesondere am Eingang der Heßsonden von Isotopenuntersuchungsgeräten und von Isotopenkameras. Sie haben dabei den Zweck, den Untergrund der Aufnahmen gering zu halben, der sonst durch Strahlen entsteht, die nicht zu den abbildenden Strahlen gehören.

Bei bekannten Gammakameras benutzt man Kollimatoren, deren Löcher entweder durch Aufeinanderliegen von Blechen erhalten v/erden, die gelocht sind,oder dadurch, daß man die einzelnen Löcher als Röhren herstellt und diese dann aneinanderklebt. Alle diese Verfahren zeigen aber den gemeinsamen Nachteil, daß ihre Herstellung aufwendig ist und daß ihre Stabilität gewisse Grenzen aufweist.

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Erfindungsgemäß wird ein im Gegensatz zu den bekannten Kollimatoren stabiler und einfach herzustellender Viellochkörper dadurch erhalten, daß die Wände durch Streifen gebildet sind, die parallel zueinander liegen und quer zu ihrer Längsausdehnung gefaltet sind, wobei die Faltung den einen Teil der Form der Innenräume der Löcher aufweisen derart, daß jeweils die eine Seite eines Streifens mit der daran angrenzenden Seite des darauffolgenden Streifens ei... Reihe von Löchern bildet. Durch diese Arbeitsweise können feingliedrige Lochplatten erhalten werden, die von denen abweichen, die bekannt sind. Bei den bekannten Platten lassen sich Dicken der Zwischenwände nicht unterschreiten, die eine Größenordnung von ca. 2 mm bei gestanzten Platten, 0,25 bis 0,6 mm bei gebohrxen Platten bzv/. 0,8 mm bei aneinandergeklebten, gewickelten oder gegossenen Röhrchen haben. Nach der Erfindung lassen sich aber Zwischenwände erreichen, deren Dicke bis zu 0,05 mm herabreicht. Andererseits ist vermieden, daß, wie bei den aneinandergeklebten Röhrchen, jeweils zwei Wände aneinandergrenzen müssen. Man kann vielmehr die Wände, die aneinandergrenzen, mit halber Wandstärke herstellen, so daß durchwegs gleich dicke Wände- erzielt werden.

Die aneinanderzulegenden Streifen oder Lamellen lassen sich leicht dadurch herstellen, daß man einen Streifen zwischen, in entsprechendem Abstand voneinander liegenden Zahnrädern durchlaufen läßt. Es ist dabei günstig, dem Streifenmaterial schon Wellen vorzugeben, deren Tiefe und Breite der endgültigen Faltung wenigstens angenähert entspricht, um ein Reißen oder Verziehen der Streifen zu vermeiden. Als Material für die Streifen wird man in aller Regel Blei verwenden, weil dieses relativ leicht zu bearbeiten ist. Es sind aber auch andere Materialien anwendbar, die in gefalteten Streifen erhaltbar sind. Gegebenenfalls wird der Streifen zur Erzielung hinreichender Weichheit vor der Faltung erhitzt, etwa mit einer Induktionsspule .

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Weitere Einzelheiten und Vorteile sind nachstehend anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.

In der Fig. 1 ist das Übersichtsschaubild einer mit einem Kollimator nach der Erfindung ausgestatteten Gammakamera teilweise aufgebrochen dargestellt,

in der Fig. 2 ein Ausschnitt aus der Eingangsanordnung der Kamera nach Fig. 1,

in der Fig. 3 die Anordnung zweier ineinandergreifener

Zahnräder zur Faltung eines Bandes aus absorbierendem Material und

in der Fig. 4 in Draufsicht ein Kollimator, der unter Verwendung der in der Anordnung nach Fig. 3 gefalteten Streifen hergestellt ist.

In der Fig. 1 ist mit 1 der Kasten bezeichnet, in welchem der Apparat untergebracht ist, von welchem aus die Gammakamera 2 betrieben wird. Im unteren Teil 3 des Kastens 1 befinden sich die elektrischen Elemente zum Betrieb der Kamera 2. Im oberen Teil 4 des Kastens 1 ist das Sichtgerät 5 angeordnet, mit welchem die in der Kamera 2 aufgenommenen und über die Leitung übertragenen Bilder sichtbar gemacht werden. Der auf dem Tisch ruhende Patient 8 hat vor der Aufnahme eine bestimmte Dosis radioaktiver Isotopen, z.B. Jod 130, erhalten, die dann in dem zu untersuchenden Organ, etwa der Schilddrüse, gespeichert werden. Die Kamera 2 umfaßt den abschirmenden Mantel 9, der mittels der Halterung 10 am Kasten 1 befestigt ist. Die eigentliche Einstellung auf das zu untersuchende Organ erfolgt an den Gelenken 11 und 12, mit denen die Ausrichtung des Strahleneingangs 13 der Bildverstärkerröhre 14 auf den Patienten 8 erfolgen kann. Die von dem in der interessierenden Zone des Kör-

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pers gespeicherten Isotop ausgehenden Strahlen treten dann durch den Kollimator 15 hindurch in den Bildverstärker 14 ein. Dort werden sie elektronisch verstärkt und mittels der Elektroden, von denen die Anode 16 sichtbar ist, auf dem Leuchtschirm 17 abgebildet. In diesem wird ein Lichtbild erhalten, das über die Lichtleiter 18 in einen optisch elektronischen Wandler 19 geleitet wird. Die darin entstehenden elektrischen Meßgrößen werden über die Leitung 6 dem Gerät im Kasten 1 zugeleitet und auf dem Schirm 5 abgebildet.

In der Fig. 2 ist ein Ausschnitt gezeichnet, bei welchem der Kollimator 15 besonders hervortritt. Es ist dort auch sichtbar, daß der Leuchtschirm 13 über eine zusätzliche Faseroptik 20 an den Bildverstärker 14 angekoppelt ist.

Die Abmessungen der zur Herstellung eines Kollimators nach der Erfindung verwendeten Streifen hängen von der Qualität der Strahlen ab. Die Herstellung des Kollimators für die Strahlen von Tc 99^m erfolgt· z.B. aus Streifen aus Bleiblech von 50 mm Breite und 0,2 mm Dicke. Diese werden erhalten aus einem Band, das vor der eigentlichen Faltung in das gewünschte Profil in gewellte Form gebracht wird. Das so vorbereitete Band wird dann entsprechend dem Streifen 21 zwischen den Zähnen 22 und 23 der Zahnräder 24, 25 hindurch bewegt. So wird der gefaltete Streifen 26 erhalten, dessen Profilierung halbe Sechsecke der Seitenlänge 1 mm aufweist. Der Streifen 26 wird entsprechend der gewünschten Abmessungen des Kollimators 15 in Stücke zerteilt. Diese sind dann, wie aus Fig. 4 hervorgeht, zur Erstellung des Kollimators 15 so aneinander gelegt, daß die als Schicht 27 sichtbaren Verklebungen erhalten werden. Sie bestehen aus Gießharz und befinden sich zwischen den parallel zueinander und zu der Diagonalen, die im halben Sechseck der Faltung des Streifens 26 die offene Seite ausmacht, liegenden Wänden 28. Die Wandstärke der Zellen des Kollimators 15 be-

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trägt 0,2 mm. Dementsprechend sind im Streifen die Seiten 28 halb so stark. Diese Dickenverteilung wird durch die Form.der Zähne 22 erhalten, die an den seitlichen Begrenzungen doppelt so weit voneinander entfernt sind, wie an den Böden und Stirnflächen der halben Sechsecke, die ihre Form bestimmen.

Bei Verwendung eines aus Wolfram bestehenden Bandes 21 kann die zur Faltung zwischen den Rädern 24 und 25 erforderliche Weichheit durch Erhitzung mittels der Induktionsspule 29 erzielt werden.

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Claims

220U17 Patentansprüche

1. Kollimator für die Aufnahme von Bildern, die mit Gamnia- oder ähnlich durchdringenden Strahlen erzeugt sind, bestehend aus einem wabenartig aufgebauten Viellochkörper, dessen Wände die Strahlen absorbieren, dadurch gekennzeich net, daß die Wände des Kollimators (15) aus Streifen (26) gebildet sind, die parallel zueinander liegen und quer zu ihrer Längsausdehnung gefaltet sind, wobei die Faltung den einen Teil der Form der Innenräume der Löcher aufweisen derart, daß jeweils die eine Seite eines Streifens mit der daran angrenzenden Seite des darauffolgenden Streifens eine Reihe von Löchern bildet.

2. Kollimator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für eine bienenwabenartige Platte die Streifen (26) quer zu ihrer Längsachse das Profil aneinander gelegter, entlang einer Diagnonale halbierter Sechsecke aufweist, die an den Außensei,-ten ihrer parallel zur Halbierungsdiagonale liegenden Sechseckwand aneinander geklebt sind.

3. Kollimator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinander liegenden Wände (28) die halbe Dicke der übrigen Wände haben.

4. Verfahren zur Herstellung der Streifen zur Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen in der Form eines deformierbaren Bandes (21) zwischen die ineinandergreifenden Zähne (22, 23) zweier Räder (24, 25) geführt werden, welche der Form der Faltung entsprechen.

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5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Band schon vor dem Einführen zwischen die Zahnräder (24, 25) andeutungsweise die Faltung aufweist.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne der Räder (24, 25) so geformt sind, daß das Band (21) an den Stellen (28), an denen die Stufen aneinander geklebt
werden, auf halbe Dicke gedrückt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Band vor dem Einlauf zwischen die Zahnräder (24, 25) erhitzt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung durch eine Induktionsspule (29) erfolgt.

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L e e r s e i t e