DE2306575A1

DE2306575A1 - Roentgenbildverstaerker

Info

Publication number: DE2306575A1
Application number: DE19732306575
Authority: DE
Inventors: Wolf-Eberhard Dr Schiegl; Leonhard Dipl Phys Taumann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-02-10
Filing date: 1973-02-10
Publication date: 1974-08-15
Also published as: FR2217798B1; FR2217798A1; DE2306575B2; DE2306575C3

Description

Röntgenbildverstärker

Die Erfindung bezieht sich auf einen Röntgenbildverstärker mit einem Eingangsleuchtshirm, einem Ausgangsleuchtschirm, einer Elektronenoptik zwischen Eingan geleuchtschirm und Ausgangsleuchtschirm und mit einem die Elektronenoptik rohrförmig umgebenden Mantel aus ferromagnetischem Material.

In der Röntgentechnik werden Röntgenbildverstärker wegen ihrer vielfältigen Vorteile in zunehmendem Masse eingesetzt. Röntgenbildverstärker ermöglichen es unter anderem, die Röntgendosisleistung bei Durchleuchtungen auf Bruchteile der sonst üblichen Werte zu senken. Das führt zu verminderter Strahlenbelastung bei den Patienten und beim Bedienungspersonal. Ausserdem bringt der Röntgenbildverstärksr eine so starke Aufhellung des Durchleuchtungsbildes mit sich, dass mit ihm Durchleuchtungen im Hellen und al- -SO auch während Operationen durchgeführt werden können. Schliesslich eignet sich das am Ausgangsleuchtschirm eines Röntgenbildverstärkers entstehende Bild wegen seines reduzierten Formates und seiner Helligkeit besonders gut zur Aufnahme mittels Filmoder Fernsehkameras.

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ORIGINAL INSPECTED

Der den Röntgenstrahlen in Strahlenrichtung hinter dem Untersuchungsobjekt ausgesetzte Eingangsleuchtschirm eines -RÖntgenbildverstärkers "besitzt.eine für Röntgenstrahlen empfindliche Leuchtschicht, der eine für die Photonen der Leuchtschicht besonders empfindliche Photokathodenschicht unmittelbar benachbart ist. Die Photonen der Leuchtschicht regen die Photokathodenschicht zur Emission von Elektronen an. Diese Elektronen werden durch das im Bildverstärker herrschende Potentialgefälle beschleunigt und mittels einer Elektronenoptik auf einen kleineren Ausgangsleuchtschirm projiziert. Die auftreffenden Elektronen erzeugen in der Leuchtschicht des Ausgangsleuchtschirms ein verkleinertes, jedoch wesentlich.lichtstärkeres Bild des Eingangsleuchtschirms. Die Abbildungseigenschaften eines Röntgenbildverstärkers werden im wesentlichen von den durch die Elektronenoptik erzeugten Ablenkfeldern bestimmt. Um Verzerrungen dieser Ablenkfelder durch von aussen hereinstreuende' elektromagnetische Störfelder zu vermeiden, ist es bereits bekannt, den Röntgenbildverstärker mit einem rohrförmigen Mantel aus ferromagnetischem Material zu umgeben. Dieser rohrförmige Mantel aus ferromagnetischem Material, der den Eingangs- und den Ausgangsleuchtschirm frei lässt, schirmt den Röntgenbildverstärker weitgehend gegen elektromagnetische Störfelder ab. Es hat sich nun aber gezeigt, dass diese Abschirmung bei den in der Praxis vorkommenden Störfeldern nicht ausreicht.

Eine Verlängerung des rohrförmigen Mantels über die Länge des Röntgenbildverstärkers hinaus würde zwar eine Verbesserung der Abschirmung mit sich bringen, lässt sich jedoch wegen des sich daraus ergebenden grösseren Abstandes des Röntgenbildverstärkers vom Untersuchungsobjekt und der hieraus wiederum resultierenden Verschlechterung der Bildqualität nicht realisieren. Man hat daher den rohrförmigen Mantel aus hochwertigem ferromagnetischem Material gefertigt und ihn möglichst eng an den Glaskörper des Röntgenbildverstärkers anliegend ausgeführt. Die hierdurch er-

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zielten Verbesserungen haben sich aber als noch nicht ausreichend erwiesen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Röntgenbildverstärkern den Einfluss von elektromagnetischen Störfeldern zu reduzieren und insbesondere die Abschirmverhältnisse zu verbessern. Bei einem Röntgenbildverstärker der eingangs genannten Art wurde daher erfindungsgemäss der rohrförmige Mantel auf der Seite des Eingangsleuchtschirms mit einer unmittelbar aufsitzenden 10 bis 70 /um starken Schicht aus ferromagnetischem Material verschlossen. Wie sich auf Grund von Versuchen ergeben hat, kann eine solche ferromagnetische Schicht bei der angegebenen Schichtstärke einerseits die für Störfelder besonders empfindliche Eingangsseite eines Röntgenbildverstärkers ausreichend abschirmen und andererseits zugleich in hinreichendem Masse für die einfallende Röntgenstrahlung durchlässig sein. Der Gewinn an Abbildungsqualität übersteigt den Verlust an Detailerkennbarkeit, der durch die Streuung der Röntgenstrahlung in der ferromagnetischen Schicht bedingt ist.

Der Abschirmeffekt der ferromagnetischen Schicht kann im Verhältnis zu ihrer Schichtstärke, d.h. der durch sie erzeugten Röntgenstreustrahlung, noch verbessert werden, wenn in besonders zweckmässiger Weiterbildung der Erfindung der rohrförmige Mantel auf der Seite des Eingangsleuchtschirms durch mehrere aufeinanderliegende ferromagnetische Folien verschlossen ist. Es hat sich gezeigt, dass eine einzige ferromagnetische Folie eine geringere Abschirmwirkung hat als mehrere ferromagnetische Folien des gleichen Materials und der gleichen Gesamtstärke. Dieser ¹ Effekt, der mit den geänderten Feldverhältr»issen an Oberflächen zusammenhängen könnte, ermöglicht es, die in der Praxis vorkommenden elektromagnetischen Störfelder abzuschirmen, ohne infolge der dabei erzeugten Röntgenstreustrahlung einen merklichen Verlust an Detailerkennbarkeit in Kauf nehmen zu müssen.

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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann die Schicht aus ferromagnetische!!! Material auf einer Kunststofffolie aufgezogen sein. Durch diesen Aufbau werden die Steifigkeit und die mechanische Unempfindlichkeit der Schicht, ohne nennenswerte Veränderungen der Durchleuchtungseigenschaften merklich erhöht.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in den Figuren anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in aufgeschnittener Darstellung einen in Strahlenrichtung unmittelbar hinter einem Untersuchungsobjekt positionierten Röntgenbildverstärker,

Fig. 2 eine vergrösserte Teildarstellung der ferromagnetischen Folie.

In der Fig. 1 ist ein zu untersuchender Patient mit 1, die den Patienten durchstrahlende Röntgenstrahlung mit 2, der Röntgenbildverstärker mit 3 und eine an den Röntgenbildverstärker angeschlossene Fernsehkamera mit 4 bezeichnet. Der Röntgenbildverstärker 3» dessen aktive Elemente in einem zylindrischen evakuierten Glaskörper 5 untergebracht sind, ist in einem Schutzgehäuse 6 montiert. Auf der dem Patienten 1 zugewandten Stirnseite des Glaskörpers 5 sind ein sogenannter Eingangsleuchtschirm 7 und auf der anderen Seite des Glaskörpers ein kleiner gehaltener Ausgangsleuchtschirm 8 .angeordnet. Der Eingangsleuchtschirm 7 besteht aus einer auf einer Trägerschicht 9 aufgebrachten, für Röntgenstrahlen empfindlichen Leuchtschicht 10 und einer mit ihr in optischem Kontakt stehenden Photokathodenschicht 11. Der Ausgangsleuchtschirm 8 des Röntgenbildverstärkers besitzt eine Leuchtschicht 12, ähnlich wie sie in Fernsehröhren verwendet wird. Zwischen dem Eirigangsleuchtschirm 7 und dem Ausgangsleuchtschirm 8 ist in der Fig. 1 die aus mehreren Elektroden 13,

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3Λ, 15, 16 bestehende Elektronenoptik zu erkennen.

Der Glaskörper des Röntgenbildverstarkers ist in geringem Abstand mit einem rohrförmigen Mantel 17 aus ferromagnetischem Material umgeben. Vor dem Eingangsleuchtschirm des Röntgenbildverstarkers ist die Stirnfläche des rohrförmigen Mantels 17 mit einer unmittelbar an dem rohrförmigen Mantel anliegenden ferromagnetischen Schicht 18 abgedeckt. Die Schicht besteht, wie aus" Fig. 2 zu entnehmen ist, aus zwei unmittelbar aufeinanderliegender auf einer dünnen Kunststoffolie 19 aufgezogenen Folien 20, 21 aus ferromagnetischem Material. Dabei sind die beiden Folien aus ferromagnetischem Material auf der Seite der Kunststofffolie 19 aufgezogen, die an dem rohrförmigen Mantel 17 anliegt. Um eine möglichst satte Anlage der beiden ferromagnetischen Folien an dem rohrförmigen Mantel zu gewährleisten, werden sie über einen Flanschring 22 an den rohrförmigen Mantel 17 angepresst. Als ferromagnetisches Material ist/U-Metall in einer Gesamtstärke von 50/um verwendet.

Die vom Untersuchungsobjekt 1 kommende, auf den Eingangsleuchtschirm 7 des Röntgenbildverstarkers auftreffende Röntgenstrahlung, die die volle Bildinformation trägt, wird nur geringfügig durch den dem Eingangsleuchtschirm vorgelagerten, aus Materialien geringer Ordnungszahlen bestehenden vorderen Wandbereich des Schutzgehäuses 6 und des Glaskörpers 5 des Röntgenbildverstarkers 3 geschwächt. Aber auch die Schwächung durch die aus einem · !Material wesentlich höherer Ordnungszahl bestehende ferromagnetische Schicht 18 fällt bei der geringen Gesamtstärke dieses Materials praktisch nicht ins Gewicht. In den Bereich des Röntgenbildverstarkers hereinstreuende elektromagr.etischeStÖrfelder werden infolge des geringen magnetischen Widerstandes der ferromagnetischen Schicht 18, ihres Aufbaues aus zwei unmittelbar aufeinanderliegenden Folien 20, 21 gleicher Stärke und dem geringen Spalt zwischen letzteren und dem rohrförmigen Mantel 17 aus ferro-

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magnetischem Material urn die Elektronenoptik des Röntgenbildverstarkers 3 herumgeführt. Dieser Abschirmeffekt wird besonders begünstigt, wenn die ferromagnetisehen Folien, wie dies in der Fig. 2 zu erkennen ist, unmittelbar, d.h. ohne zwischengeschaltete Kunststoffschicht geringerer Permeabilität, auf dem rohrförmigen Mantel aus ferromagnetischem Material aufsitzt, so dass der magnetische Übergangswiderstand möglichst gering bleibt. Auf der Seite des Ausgangsleuchtschirms 8 des Röntgenbildverstarkers 3 ist der Einfluss von Störfeldern wegen· der in diesem Bereich sehr hohen kinetischen Energien der Elektronen nur noch gering. Zusätzliche abschirmende Massnahmen können an dieser Seite des Röntgenbildverstarkers entfallen.

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Claims

Patentansprüche

Γΐ^/Röntgenbildve-rstärker mit einem Eingangsleuchtschirm, einem Ausgangsleuchtschirm, einer Elektronenoptik zwischen dem Eingangsleuchtschjrm und dem Ausgangsleuchtschirm und mit einem die Elektronenoptik rohrförmig umgebenden Mantel aus ferromagrietischem Material, dadurch gekennzeichnet, dass .der rohrförmige Mantel (17) auf der Seite des Eingangsleuchtschirms (7) mit einer unmittelbar aufsitzenden 10 bis 70/um starken Schicht (18) aus ferromagnetischem Material verschlossen ist.
2. Röntgenbildverstarker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der rohrförmige Mantel (17) auf der Seite des Eingangsleuchtschirms (7) durch mehrere aufeinanderliegende ferromagnetische Folien (20, 21) verschlossen ist.
3. Röntgenbildverstarker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (18) aus ferromagnetischem Material auf einer Kunststoffolie (19) aufgezogen ist.
4. Röntgenbildverstarker nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von /U-Metall.

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