DE2353603A1 - Abbildungseinrichtung mit raeumlicher kodierung bzw. abbildungsverfahren - Google Patents
Abbildungseinrichtung mit raeumlicher kodierung bzw. abbildungsverfahrenInfo
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Description
DR.-PHIL. C. NiCX. L ■ D.. -!..G. J. DORNER
8 M C N C K E N 15
TEL. (08 11) 55 57 19
München, den 23, Oktober 1973 Anwaltsaktenz.: 27 - Pat. 67
Raytheon Company, 141 Spring Street, Lexington, Mass. 02173,
Vereinigte Staaten von Amerika
Abbildungseinrichtung mit räumlicher Kodierung bzw. Abbildungsverfahren.
.
Die Erfindung bezieht sich auf Abbildungseinriehtungeii bzw.
-verfahren, bei denen eine ausgedehnte, eine räumliehe Kodierung
des Ausgangsstrahlenbündels erzeugende Strahlungsquelle Verwendung
findet. In der Deutschen Offenlegungsschrift 2 147 382 ist
eine räumlich kodierte Strahlungsquelle dargestellt, z.B. in Gestalt
von Zonen radioaktiven Materials in räumlicher Anordnung.
Bisher gebräuchliche Röntgengeräte enthalten Röntgenröhren, in denen Elektronen mit so großer Geschwindigkeit auf eine Elektrode
auftreffen, daß dort Röntgenstrahlen entstehen, welche sodann den zu untersuchenden Körper durchdringen und von einem Detektorsystem,
wie z.B. einem Film oder einer Bildverstärkerröhre mit großflächiger Photokathode, aufgenommen werden. In den meisten
Anwendungsfällen muß -zur Erzeugung der benötigten Intensität
der Röntgenstrahlung ein beträchtlicher Elektronenstrom auf die Anode der Röntgenröhre auftreffen, was zur Folge hat,' daß an
dem Punkt, wo die Elektronen auftreffen, die Anodentemperatur
fast bis zum Schmelzpunkt steigt. Will man die Intensität der
Röntgenstrahlung weiter steigern, so muß der. Elektronenstrahl
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verbreitert werden, was zur Folge hat, daß die Röntgenstrahlungsquelle
nicht mehr punktförmig ist, wodurch das räumliche Auflösungsvermögen des Systems begrenzt wird. Abhilfemaßnahmen,
wie z.B. rotierende Anoden, verbessern diese Situation ein wenig, sind jedoch kompliziert und teuer. Weiterhin wird das Auflösungsvermögen
häufig durch Sekundärstrahlung, sogenannte
Comptonstreuung, begrenzt, wobei Teile des der Röntgenstrahlung
ausgesetzten Körpers als punktförmige Strahlungsquellen wirken,
die Strahlung mit im Vergleich zur Primärstrahlung geringerem Energieniyeau in alle Raumrichtungen schicken.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die Qualität von Röntgenbildern zu verbessern und gleichzeitig die Strahlungsbelastung für das abzubildende Objekt zu vermindern, derart, daß
die zuvor angegebenen Schwierigkeiten vermieden werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Einrichtung zur Abbildung
eines Objektes, mit einer ausgedehnten^ eine räumliche
Kodierung des AusgangestrahlenbündeIs erzeugenden Strahlungsquelle
und mit Detektormitteln erfindungsgemäß dadurch gelöst v
daß die Strahlungsquelle eine Eöntgenstrahlenquelle.ist, welche
im wesentlichen nicht phasenkonärente Strahlung abgibt·;, die
hauptsächlich um ein bestimmtes Energieniveau des Spektrums konzentriert
ist und daß die Detektormittel über einen ausgedehnten räumlichen Abbildungsbereich hin ansprechen.
Vorliegende Erfindung also verwendet Röntgengeräte, in welchen die kodierte Strahlungsquelle vorzugsweise von einer Röntgenröhre
stammt, deren Anode siir Erzeugung- der .Röntgenstrahlen mit
Elektronen bombardiert wirdU Di© von der Anode kommende Röntgenstrahlung
wird vorzugsweise mittels Röntgenstrahlungsfluoreszenz in Röntgenstrahlung, verwandelt, die im Vergleich zu der von der
Röntgenröhre emittierten Strahlung ein schmäleres Energieband aufweist. Somit erhält man eine räumlich ausgedehnte- Röntgenstrahlungsquelle,
deren Strahlung im wesentlichen im Bereich eines Energieniveaus konzentriert ist. Die von der fluoreszieren-
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den Quelle emittierte .Strahlung wird räumlich kodiert, indem man
sie z.B. durch eine räumlich kodierte Maske schickt, die im folgenden als Zonenplatte bezeichnet wird. Vorzugsweise wird die
Zonenplatte dicht neben der fluoreszierenden Strahlungsquelle
angebracht, so daß die Röntgenstrahlungsquelle räumlich kodiert zu sein scheint. Ein Objek.t, das geröntgt werden soll, wird nun
zwischen die räumlich kodierte Strahlungsquelle und eine Detektoreinrichtung
gebracht, die Z0B. ein Film sein kann, auf dem das Schwarz-Weiß-Muster räumlich wechselnder Intensität und Form
gespeichert wird, aus dem dann ein Bild des'geröntgten Objektes gewonnen werden kann.
Weiter ist erfindungsgemäß vorgesehen, räumlich kodierte Schwarz-Weiß-Muster
durch Verwendung einer Vielzahl fluoreszierender kodierter Quellen herzustellen, deren Energieniveaus unterschiedlich
sind, was z.B. durch unterschiedliches Fluoreszenzmaterial erreicht werden kann«, Die Schwarz-Weiß-Muster können sodann subtrahiert
werden, um das Bild eines Objektes zu gewinnen, hex dem in gewissen Bereichen ein Absorptionsmittel konzentriert ist,.
das Strahlungsenergie des Energieniveaus einer der fluoreszierenden Quellen in wesentlich stärkerem Maße absorbiert, als
Strahlungsenergie vom Energieniveau der anderen fluoreszierenden
Quellen. Auf diese Weis-e können Bereiche des Objektes, die das selektive Absorptionsmittel nicht enthalten, zum Verschwinden
gebracht werden, während die mit dem Absorptionsmittel angereicherten Bereiche des Objektes kontrastreicher erscheinen.
Die Erfindung zeigt ferner, daß Bilder des Objektes vorzugsweise
optisch rekonstruiert werden können,, wenn das Kodemuster der
Quelle zumindest einen Teil eines Fresnel Zonenmusters enthält,
wobei Röntgenstrahlen emittierende konzentrische Singe mit nicht emittierenden Ringen gleicher Fläche albwechseln. In Übereinstimmung
mit den Gedanken eines älteren Vorschlags ist die Strahlungsquelle vorzugsweise ein exzentrischer Abschnitt einer Fresnelzone,
wobei eine zusätzliche Maske oder "halbdurchlässige"
Scheibe für eine mittlere räumliche Frequenz sorgt, die höher
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liegt als die mittlere räumliche Frequenz des Zonenmusters. Insbesondere
soll dies ein im wesentlichen konstantes räumliches Frequenzmuster sein, das das Kodemuster mit einer Trägerfrequenz
versieht. Hierdurch werden die räumlichen Frequenzen des geröntgten
Objektes so verschoben, daß ihr Informationsgehalt vollständiger ausgewertet werden kann.
Man kann die Arbeitsweise des Röntgenstrahlen-Zonenplattensystems
verstehen, indem man ein einfaches Objekt, wie z.B. eine Lochblende, betrachtet. In diesem Fall ist das Röntgenbild auf
dem Aufzeichnungsfilm ein Lochkamerabild der Zonenplattenquelle
und besitzt die wesentlichen Komponenten eines Hologramms der
Lochblende, obwohl es durch geometrische Senattenbirdung und
nicht durch Beugung, wie dies bei gewöhnlicher optischer Ποίο—
graphie der Fall wäre, entstanden ist. Die Rekonstruktion oder die Kodierung wird durchgeführt, indem man den entwickelten Film
mit konvergentem Laserlicht durchstrahlt und einen einzelnen Beugungsmodus mittels einer Blende auswählt. Der Brennpunkt ist
dann die Rekonstruktion der als Objekt verwendeten Lochblende.
Besteht das Objekt aus zwei Lochblenden, so besteht das Schwarz-Weiß-Muster
auf dem Film aus zwei siehitoerlappenden Zonenplatten,
was jedoch bei der Rekonstruktion zwei sich nicht überlappende Brennpunkte ergibt.
Ein allgemeineres Objekt kann abgebildet werdenr indem man es
mit einer halbdurchlässigen Scheibe überdeckt, die das Objekt in eine Anordnung vieler Lochblenden unterteilt. Die halbdurchlässige
Seheibe ist deshalb von Vorteil, weil eine Quelle, die ein exzentrischer Abschnitt einer Fresnelzone ist, sehr niedrige
räumliche Frequenzen nicht beinhaltet. Ohne die halbdurchlässige Scheibe werden nur die Kanten der Objekte gut abgebildet, während
breite kontinuierliche Flächen entweder gar nicht oder nur schwach erscheinen. Während eine zentrische Zonenplatte mit oder
ohne halbdurchlässige Scheibe verwendet werden kann, ist andererseits der Vorteil des exzentrischen Musters die leichtere Trenn-
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möglichkeit zwischen den verschiedenen Beugungsmoden und dem ungebeugten
Licht bei der optischen Rekonstruktion des Bildes.
Die Erfindung zeigt ferner, daß Sekundärstrahlung, wie z.B.
Fluoreszenz oder Comptonstreuung, die von dem geröntgten· Objekt
und/oder Teilen der Haltevorrichtung der Rontgenkamera oder anderen Auswert einrichtung en stammt, nicht räumlich kodiert ist,
wodurch sie bei der Rekonstruktion eines Bildes aus dem aufgezeichneten Hologramm im wesentlichen verschwindet.
Zusätzlich kann das Licht» welches bei einem Rekonstruktionsprozeß
durch den aus dem aufgezeichneten Muster gewonnenen transparenten Film geleitet wird, jede wünschenswerte Helligkeit
haben, wobei durch Vergrößern dieser Helligkeit die BiIdverstärkung
wächst, so daß die Strahlungsbelastung eines abzubildenden Objektes, z.B. einer lebenden Person, klein gehalten werden kann.
Weitere wesentliche Eigenschaften und Vorteile sind in der folgenden
Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen aufgezeigt. Zweckmäßige Ausgestaltungen bilden Gegenstand
der anliegenden Patentansprüche. Es zeigen:
Figur 1 eine sehematisehe Darstellung eines Abbil—
dungssystems» wobei eine räumlich kodierte,
fluoreszierende Röntgenstrahlungsquelle ein Objekt bestrahlt, dessen Schatten auf eine
zur Aufzeichnung geeignete Detektoreinrich— tung fällt, woraus unter Verwendung einer
kohärenten Lichtquelle ein Bild rekonstruiert wird, .
Figur 2 das räumliche Kodiermuster einer Zonenplatte,
die in der räumlich kodierten Strahlungsquelle von Figur i verwendet wird.
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Figur 3 das Muster einer halbdurchlässigen Scheibe,
das zur Erzeugung einer räumlichen Trägerfrequenz in dem System von Figur 1 verwendet
wird,
Figur h eine weitere mögliche Ausführungsform des
Abbildungssystems und
Figur 5 die Abhängigkeit von Absorptionskoeffizient
und Energieintensität vom Energieniveau der Strahlung bei verschiedenen feetriebszustäiiden
des Systems.
In Figur 1 ist eine kodierte ftöntgenstrahlungsquelie 10 zu erkennen, welche ein räumlich kodiertes RöntgenstrahiungsBiiister
erzeugt. Die Strahlungsquelle IO enthält hier beispielsweise eine
Einrichtung zur Erzeugung von Röntgenstrahlen 12, die eine
gebräuchliche Röntgenröhre sein kann, wobei von einer großen Fläche der Anode ein breiter Kegel von Röntgenstrahlung Ik erzeugt
wird. Die Röntgenstrahlung lh trifft auf eine Schicht von fluoreszierendem
Material 16, die das Energieniveau der Röntgenstrahlung höherer Energie reduziert und Strahlung in einem wesentlich
schmäleren Energieniveauband emittiert. Energieniveau ist hier als Energie pro S.trahlungsquent definiert. Obwohl die Röntgen—
strahliingsfluoreszenz allgemein bekannt ist, wurde sie bisher
in praktisch ausgeführten Abbildungssystemen nicht verwendet, da die Intensität der Fluoreszenzemission von Röntgenstrahlen, d.h.
Strahlung pro Flächeneinheit, begrenzt ist und bisher zur zufriedenstellenden
Auf lösung eines geröntgten Objektes punktförmige Röntgenstrahlungsquellen hoher Intensität erforderlich waren. Erfindungsgemäß
kann nun jedoch durch Verwendung einer räumlich ausgedehnten Röntgenstrahlungsquelle zusammen mit einem ausgewählten
Kode großflächiges, Röntgenstrahlen emittierendes Material
geringer Intensität Verwendung finden, womit jede gewünschte Strahlungsmenge erzeugt werden kann.
Neben der fluoreszierenden Schicht 16 befindet sieh ein Element
18 aus für Röntgenstrahlen durchlässigem Material, z.B. Alumi-
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nium, auf dem eine Zonenplattenschicht 20 aufgebracht ist, die aus Röntgenstrahlen absorbierendem Material, z.B. Blei, besteht,
das zonenweise wieder abgetragen ist und somit ein räumlich variierendes, periodisches Muster zur räumlichen Kodierung der
Röntgenstrahlung bildet. Vielerlei räumliche Kodemuster können Verwendung finden, wobei jedoch für die optische Rekonstruktion
des Röntgenbildes der exzentrische Abschnitt eines Fresnel-Zonenmusters
entsprechend Figur 2 vorzuziehen ist.
Im Abstand Sl von der Zonenplatte 18 befindet sich eine gewissermaßen
halbdurchlässige Scheibe 22, die ähnlich wie die Zonenplatte
18 aufgebaut ist. Auf einer Trägerplatte aus Aluminium ist eine Bleischicht aufgebracht j von der durch geeignete Maßnahmen,
wie z.B. Photoätzen oder Fräsen, einige Teile wieder abgetragen sind. Die halbdurchlässige Scheibe 22 hat hier beispielsweise
eine periodische Struktur mit dem in Figur 3 gezeigten Muster. Sie zerteilt ausgedehnte Raumbereiche der Quelle in
eine Anzahl von kleineren räumlichen Röntgenstrahlungsquellen, so daß das räumliche Muster der Zonenplatte ein Modulationsmuster
darstellt, wobei die räumliche Frequenz der halbdurchlässigen Scheibe 22 die Trägerfrequenz darstellt und die räumlichen
Frequenzen des Objektes als Seitenbandfrequenzen betrachtet werden
können. Am Ausgang der halbdurehlässigen Scheibe 22 hat man
somit ein räumlich kodiertes Muster von Röntgenstrahlen, wobei alle unerwünschten Anteile des Strahlungsspektrums sowohl bezüglich
Energieniveau als auch bezüglich räumlicher Frequenz von den Bleischichten der Zonenplatte 18 und der halbdurehlässigen
Scheibe 22 im wesentlichen absorbiert sind. So ist die auf das abzubildende Objekt einwirkende Strahlungsdosis nicht wesentlich
größer als dies zur Übertragung der abzubildenden Information nötig ist.
Ein abzubildendes Objekt, hier z.B. das gebrochene Bein einer
Person 2k, wird vorzugsweise direkt neben die halbdurchlässige
Scheibe 22 gebracht, so daß das räumlich kodierte Röntgenstrahlungsmuster das Objekt 24 durchdringt und ein Schwarz-Weiß-Mu-
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ster auf einem röntgenempfind lichen Film 26 erzeugt. Der Film
ist hier als Rollfilm dargestellt, um die verschiedenen Prpzeßschritte,
die vorzugsweise bei der Rekonstruktion des Bildes Verwendung finden, anzudeuten. Der Film 26 kann jedoch auch eine
Kassette oder Platte sein, die man in wohlbekannter Weise auswechseln und entwickeln kann.
Zur besseren Ausnutzung der Kontgenstrahlenenergie, die auf den
zu belichtenden Film 26 auftrifft, werden Platten 28 irgend eines
bekannten Materials, wie z.B. Kalziumwolframat, zu beiden
Seiten des Films 26 angebracht. Die Platten 28 wandeln das hohe Energieniveau der Röntgenstrahlung in Lichtszintillationen um,
wodurch die Belichtung des Films 26 unterstützt wird. Die optimale Dicke der Platten 26 hängt sowohl vom Material als auch
von der zur Verfügung stehenden Energie und von der gewünschten Bildauflösung ab. Die maximale Auflösung hängt im allgemeinen
von der Korngröße der Filmschicht und der Genauigkeit, mit der die Kodierungsmuster der Masken 18 und 22 hergestellt werden
können, ab.
Gegebenenfalls können die dem Film 26 abgewandten Flächen 30 der
Platten 28 mit einem reflektierenden Material beschichtet werden,
um die von den Röntgenstrahlen erzeugten Lichtszintillationen voll auszunützen. Der Film 26 soll vorzugsweise ein handelsüblicher
Röntgenfilm guter Qualität und gebräuchlicher Empfindlichkeitsstufe sein.
Das auf dem Film aufgezeichnete Muster kann allgemein als ein
räumlich kodiertes Intensitäts-Röntgenbild betrachtet werden, wobei der Abstand Sl zwischen der räumlichen Kodierplatte 18 und
dem Objekt und der Abstand S2 zwischen dem abzubildenden Objekt 24 und dem Aufzeichnungsfilm 26 vorzugsweise so gewählt wird,
daß die Rekonstruktion eines Bildes aus den auf dem Film 26 aufgezeichneten Daten erleichtert wird.
Da unterschiedliche Abstände unterschiedliche Muster erzeugen, enthalten die auf dem Film 26 gespeicherten Daten dreidimensio-
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nale Informationen. Auf dem Film 26 werden die Daten gewöhnlich
in räumlich kodierter Form gespeichert, woraus sich der Dateninhalt
jedes Bildpunktes rekonstruieren läßt. Diese gespeicherte Information kann dann entweder als Schnitt durch das Objekt oder
gegebenenfalls als dreidimensionales Bild rekonstruiert werden.
Das Muster der Zonenplatte 18 ist in Figur 2 dargestellt. Es besteht
aus dem exzentrischen Ausschnitt eines Fresnel-Zonenmusters, das durch die bekannte Formel r = r. ^ η definiert ist.
Die Verschiebung des Mittelpunktes der Zonenplatte gegenüber dem Mittelpunkt des Fresnel-Musters beträgt hier einen Durchmesser
der Zonenplatte, ers kann jedoch jede gewünschte Verschiebung
Verwendung finden. Die halbdurchlässige Scheibe 22 ist in Figur 3 dargestellt. Sie ist größer als die Zonenplatte 18, da die
von der Zonenplatte 18 kommende Strahlung sich mit einem beträchtlichen Winkel verbreitert. Strahlungsanteile, die diesen Winkel
überschreiten, können von dem in Figur 1 dargestellten Konus 32
absorbiert werden.
Die Dicke der Bleischicht der Zonenplatte 18 und der halbdurchlässigen
Scheibe 22 wird in Abhängigkeit vom Energieniveau der aus der Fluoreszenzplatte 16 austretenden Strahlung gewählt. Wird
z.B. Röntgenstrahlung der hier dargestellten Art vom unteren Ende
des Röntgenspektrums verwendet, so kann die Dicke der Bleischicht zwischen 25 und 250 gi liegen. Im allgemeinen soll das %
Blei eine spürbare Abschattung im Muster bewirken, muß jedoch die auf die Bleibereiche der Maske fallende Röntgenstrahlung
nicht völlig absorbieren.
Im Betrieb erzeugt die Röntgenstrahlungsquelle 12 Röntgenstrahlen
mit Energieniveaus, die in einem weiten Bereich streuen, wie
dies beispielsweise durch die Kurve 104 in Figur 5 dargestellt
ist, was, wenn die Platte 16 entfernt isty zur Erzeugung kodierter
Schwarz-Weiß-Muster auf dem Detektor 26 Verwendung finden
kann. Dies ist eine der" möglichen Betriebsarten des Abbildungs—
systems. Verwendet man jedoch die Plätte 16, so absorbiert sie Röntgenstrahlung aus den Bereichen mit höherem Energieniveau der
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Kurve 104 und emittiert andererseits Röntgenstrahlung beispielsweise
mit einer Verteilung entsprechend den Kurven Iü6 ader von Figur 5, jeweils abhängig vom Material der Platte 16. Für
medizinische Anwendungen werden als Fluoreszenzmaterialien für Röntgenstrahlen vorzugsweise Elemente oder Verbindungen verwendet,
die mindestens so schwer sind wie Molybdän. Prinzipiell kann jedoch jedes gewünschte Material eingesetzt werden.
Die Fluoreszenzröntgenstrahlen der Platte 16 durchdringen die Zonenplatte
18 und die halbdurchlässige Scheibe 22 derart, daß das räumlich kodierte Röntgenstrahlungsmuster, welches auf das Objekt
24 trifft, eine räumliche Trägerfrequenz darstelLfc, wobei
die das Objekt betreffende kodierte räumliche Frequenzinformation
oberhalb und unterhalb des Trägers erscheint. Bekanntlich
absorbieren Teile des Objektes 24, z.B. Knochen, mehr Röntgenstrahlung
als das umgebende Gewebe, so daß der auf den Film 2b geworfene Schatten aus einem räumlichen Träger mit räumlicher
Kodierung die Information über die Anordnung unterschiedlicher Strukturen innerhalb des Objektes 24 beinhalten. Der Film 2b,
der gegebenenfalls von einer Röntgen- oder Lichtquelle etwas vorbelichtet werden kann, um die Empfindlichkeit zu steigern,
durchläuft nun einen normalen Filmentwicklungsprozeß, was durch das Blocksymbol 36 scheraatisch dargestellt ist. Der Film kann
gegebenenfalls direkt zur Bildreproduktion verwendet werden. Besser jedoch geht man zu einem etwas dickeren Film 38 über,
wobei ein Übertragungssystem 40 Verwendung findet, welches das
Bild gleichzeitig verkleinern kann. Im einzelnen beinhaltet das Übertragungssystem eine Lichtquelle, die aus einer Mattscheibe
42 besteht, hinter der eine Vielzahl von Lichtquellen 44 angeordnet ist, so daß der Film 26 von diffusem Licht durchdrungen
wird. Das den Film 26 durchdringende Licht wird auf den zweiten Film Jb fokussiert. Die Brennweite der hier verwendeten Linse
und die relativen Abstände Dl und D2 zwischen dem Film 3B und
der Linse 46 und zwischen der Linse 46 und dem Film 26 werden so gewählt, daß das Bild bei der Übertragung vom Film 26 auf den
Film 38 verkleinert wird. Der Film 38 darf verhältnismäßig un-
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empfindlich sein, denn für den Übertragungsprozeß stehen genügend
Licht und Zeit zur Verfugung. Der Film 38 wird sodann in gebräuchlichen
Entwicklungs- und Bleichbädern k8 entwickelt und
gebleicht. Er wird dort etwa gleich stark oder etwas kräftiger entwickelt als der Film 26 und wird sodann durch eine gebräuchliche
Filmbleiche gebleicht, um alle lichtabsorbierenden Bereiche des Films 36 in eine Verbindung umzuwandeln, die eine Dicke
und/oder einen Brechungsindex besitzt, der sich von anderen Bereichen des Films unterscheidet. Durch das Bleichen wird erreicht,
daß abgesehen von verstärkter Lichtdurchlässigkeit das vom räumlich kodierten Röntgenstrahlenmuster nicht kohärenter
Strahlung auf dem Film gespeicherte Schwarz-Weiß-Diagramnoder
Amplitudenmuster in ein Phasenmodulationsrauster umgewandelt wird,
das zur Bildreproduktion mit kohärentem Licht geeignet ist, wo- , bei der Verklexnerungsprozeß eine weitere Verbesserung von Auflösung
und Deutlichkeit des reproduzierten Bildes mit sich bringt.
Der Film 3ß kann dann zur Herstellung eines Bildes der Knochenstruktur
des Beines 2k, z.B. unter Verwendung eines Projektionssystems 5Ö verwendet werden, wobei kohärentes Licht von einem
Laser 52 den Film 38 durchdringt. Um den Prozeßablauf verständlich zu mächen, ist der Film 38 als Rollfilm dargestellt. Selbstverständlich
können aber auch einzelne Filmplatten verwendet werden. Das kohärente Licht des Lasers 52, der ein gebräuchlicher
Helium—Neon-Laser oder eine andere wünschenswerte kohärente oder
im wesentlichen kohärente Lichtquelle sein kann, wird zur Unterdrückung räumlicher Störstrahlung durch eine Linse 66 und eine
Lochblende 68 geschickt. Dann wird das Licht mittels einer Linse 70 durch den Film 38 hindurch auf einer Lochplatte 72, die sich
in der Furie oder Brennebene befindet, fokussiert.
Der Film 3ö beugt den Informationsinhalt des Bildes so, daß er
in einem Abstand RC von der Mittellinie des aus Lochblende und Linse bestehenden Systems 50 erscheint. Dieser Lichtanteil passiert
dann ein Loch vom Durchmesser D in der Platte 72 und ex—
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scheint als rekonstruiertes Bild in einer Bildebene auf einem
Detektorsystem, z.B. einer Mattscheibe Ik. Der Abstand der Scheibe
74 vom Film 58 kann variiert werden, wodurch aus dem auf dem
Film 38 aufgezeichneten Muster verschiedene Schnittbilder entstehen,
die unterschiedlichen Abständen S2 des Objektes vom Detektorsystem
26 entsprechen. Das Verhältnis der Aperturgröße E zur Verschiebung RC wählt man vorzugsweise gleich dem Verhältnis
des Durchmessers des Zonenplattenmusters zu dem Abstand, um den der Mittelpunkt des Zonenplattenmusters von Figur h gegenüber
dem Mittelpunkt des Fresnel-Zonenmusters verschoben ist. Ist z.B. der Durehmesser der Zonenplatte gleich der Verschiebung
zwischen dem Zentrum der Zonenplatte und dem Zentrum der Zonen, so soll der Aperturdurchmesser D in der Blendenplatte 72 gleich
der Verschiebung RC vom Zentrum des optischen Systems sein. Wie hier dargestellt ist, befindet sich die Blendenplatte 72 vorzugsweise
in der Ebene, in welcher das die Bohrung der Blendenplatte 68 durchdringende Licht bei Abwesenheit des Films 38 von
der Linse 70 fokussiert würde. Es sei hier erwähnt, daß der Film
38 nur geringfügige Effekte erzeugt, weshalb die Blendenplatte 72 so zu justieren ist, daß das Ergebnis optimal wird.
Des auf der Scheibe Ik erscheinende Bild kann entweder direkt
betrachtet werden und/oder es können mit einer Kamera 76 mehrere
Aufnahmen bei unterschiedlichen Positionen der Scheibe lh gemacht
werden. Andererseits kann eine Fernseh-Aufnahmekamera verwendet
werden, um das reproduzierte Bild zu betrachten und/oder Bilder im Speieher eines Rechners aufzuspeichern, woraus unter
Umständen simultane· dreidimensionale Ansichten des Objektes 24
gewonnen werden können. Erfindungsgemäß ist es möglich, den Film
so dick zu wählen, daß eine vollständige Aufzeichnung ohne Sättigungserscheinung
stattfinden kann, da die stärker belichteten Stellen beim Verkleinerungsprozeß durchsichtig werden. Es.sei
festgehalten, daß die Teile, welche noch durchlässig sind, das
meiste Licht durchlassen, was eine stärkere Schwärzung des Films 38 mit sieh bringt, so daß der verkleinerte Film 38 ein Negativ
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ORIGINAL INSPECTED
des Original!ilms 26 ist. Dies verursacht jedoch keine Verminderung
der Bildhelligkeit, da alle undurchsichtigen Stellen gebleicht werden und im Gesamtresultat im Durchschnitt eine kleine
Vergrößerung des Brechungsvermögens des Films eintritt. Nach den bisherigen Erörterungen ist ersichtlich, daß infolge der wesentlichen
Signalverstärkung, die durch das Verkleinern des Films
und das Bleichen erreicht wird, dieses System ohne eine der Aulzeichnung
vorausgehende Lichtverstärkung verwendet werden kann, wobei dann die Genauigkeit des Bildes primär aus der Gesamtzahl
der aufgezeichneten Röntgenstrahlungsquanten resultiert, was wiederum
eine Funktion der Belichtungszeit des Aufnahmesystems ist.
Die Feinstruktur der halbdurchlässigen Scheibe und die dünnste Linie der Zonenplatte können so fein gewählt werden, wie sie
sich in der Praxis herstellen lassen, wobei immer noch Muster auf die Auswertungsfläche geworfen werden, die innerhalb des
räumlichen Frequenzbereiches liegen, in dem das Auswertesystem arbeitet. So kann ausgehend von einer kodierten Quelle und unter
Verwendung von kohärentem Licht ein Schwarz-Weiß-Bild hoher Auflösung von dem Objekt gewonnen werden.
In Figur h ist eine andere Ausführungsform der Erfindung gezeigt,
die sich durch besondere Reinheit des Eriergiespektrums der Röntgenstrahlen
auszeichnet. Dies ist von Vorteil, wenn Bilder hoher Auflösung gewonnen werden sollen, denn die Auflösung ist
bereits durch andere Faktoren, z.B. den kleinetmöglichen>Abstand
undurchlässiger Streifen auf der Zonenplatte und/oder der halbdurchlässigen Scheibe, begrenzt. Indem man nun die Röntgenstrahl
len, die die Fluoreszenzschicht ohne Umwandlung in Fluoreszenzstrahlung·
durchdringen, absorbiert, und somit verhindert, daß sie auf die Detektoreinheit treffen, kann eine beträchtliche Verbesserung
erreicht werden. Zusätzlich kann in solchen Änwendungefällen, wo z.B. die Absorption von einzelnen Teilen des. Körpers
künstlich gesteigert wird, ein besseres Resultat erreicht werden, wenn man die Reinheit des Energiespektrums verbessert, indem
man das Energiespektrum auf ein schmales Band beschränkt.
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Beispielsweise bei der Gefäßmarkierung oder Angiographie, wo ein
Kontrastmittel, z.B. Jod, in den Blutstrom eines Patienten gebracht
wird, kann eine Fluoreszenzschicht gewählt werden, deren Emissionsspektrallinie knapp oberhalb des, Energieniveaus liegt,
von dem ab das Absorptionsvermögen von Jod stark zunimmt. Je weniger Röntgenstrahlungsenergie der Patient ausgesetzt ist, mag
sie nun oberhalb oder unterhalb des Absorptionssprunges oder der Absorptionskante liegen, desto tiefer können die Arterien und/
oder Venen im Körper des Patienten liegen, ohne daß von anderen Teilen des Körpers herrührende Störungen auftreten, die den Informationsinhalt
des Arterxenschattenbildes im rekonstruierten
Bild überdecken könnten. Außerdem ist die spektrale Reinheit der Röntgenstrahlung wünschenswert, wenn Bilder durch Subtraktion
eines Musters, das mit einer Röntgenstrahlungsquelle aufgenommen
ist, deren Energieniveau etwas unterhalb der Absorptionskante des verwendeten Absorptionsmittels liegt, von dem Strahlungsmuster,
das von einem Energieniveau etwas oberhalb der Absorp—
tionskante stammt, gewonnen werden» Hierdurch erscheinen die Einzelheiten der Körperteile, die das selektive Absorptionsmittel
enthalten, kontrastreicher. Außerdem kann Röntgenstrahlung von
so hohem Energieniveau, daß sie von der Zonenplatte und/oder halbdurchlässigen Scheibe nicht mehr absorbiert wird, kein
brauchbares räumlich kodiertes Muster ergeben und den Patienten unnötig einer zusätzlichen Dosis von möglicherweise schädlicher
Strahlung aussetzen.
Bei der vorliegend betrachteten Ausführungsform ist die Röntgenstrahlungsquelle
als gewöhnliche, handelsübliche Röntgenröhre dargestellt, wobei die Anode 62 und die Kathode 64 beispielsweise
aus Wolfram bestehen, und die aktiven Teile sich in einem
evakuierten Gehäuse 66 befinden. Wenn die Kathode hk beispielsweise
mittels einer Stromquelle 68 beheizt wird und eine genügend hohe Spannung von beispielsweise 100 bis 150 Kilovolt mittels
einer Hochspannungsquelie 70 zwischen Anode 62 und Kathode 64 angelegt wird, treffen Elektronen von der Kathode 64 mit solcher
Geschwindigkeit auf die Anode 62, daß ein breiter Energie-
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bereich von Röntgenstrahlung entsteht, deren Ilauptanteil ein
Energiespektrum oberhalb der Emissionsspektrallinie vieler Materialien, z.U. Radium oder Cerium liegt, die für medizinische
Diagnostik geeignet sind. Die Röntgenröhre 60 emittiert dann Röntgenstrahlung in einem Winkel zur Anodenoberflache, auf die
die Elektronen auftreffen. Dann durchdringt die Röntgenstrahlung ein Fenster 72 aus geeignetemMaterial, z.B. Berillium. Da bei
einer gewöhnlichen Röntgenröhre die Elektronen normalerweise auf einen kleinen Punkt der Anode fokussiert werden, um auf einem
gebräuchlichen Film ein scharf gezeichnetes Bild zu erhalten, ist die verfügbare Röntgenstrahlungsenergie dieser Röhre durch
die Erhitzung dieses Punktes begrenzt. Bei dem vorliegenden System ist die Fokussierung der Elektronen auf einen eng begrenzten
Punkt nicht nötig, da die Röntgenstrahlungsquelle räumlich kodiert wird, wobei Elektronen auf eine große Fläche der Anode
62 auftreffen können, wodurch die erzeugte und sodann durch das
Fenster 12 der Röhre emittierte Röntgenstrahlung wesentlich stärker ist. Wie hier dargestellt ist, treffen die Röntgenstrahlen
auf ein ebenes Element lh, das aus einer Schicht von Röntgenfluoreszenzmaterial
besteht, welches auf einer Halteplatte 76 aus Röntgenstrahlung absorbierendem Material, z.B. Blei, angebracht
ist. Die Oberfläche des ebenen Elements lh bildet beispielsweise einen Winkel von 45° gegenüber der mittleren Strahlungsrichtung
der von der Anode 62 kommenden Röntgenstrahlung, Die Schicht lh kann beispielsweise aus Barium oder Cerium oder
einem anderen bekannten Röntgenstrahlungs-Fluoreszenzmaterial
bestehen. Die Halteplatte 76 kann entweder j wie dies dargestellt
ist, an einem Röntgenstrahlen absorbierenden Gehäuse 78, das die Röntgenröhre 60 umgibt, angebracht sein, oder auch selbst ein
Teil dieses Gehäuses sein. Von der Röhre 60 ausgehende Röntgenstrahlen mit einem Energieniveau, das oberhalb der Emissionsspektraliinie
des Materials der fluoreszierenden Fläche lh liegt,
erzeugen beim Auftreffen auf der Fläche lh Fluoreszenz-Röntgenstrahlung. Ein Teil dieser Strahlung geht durch eine Öffnung
des Gehäuses 1& hindurch, in der sich eine räumlich kodierende
Zonenplatte 80 beispielsweise der in Figur 2 gezeigten Art und
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eine halbdurchlässige Scheibe 82 beispielsweise der in Figur 3 gezeigten Art, befinden.
Auf die Fluoreszenzschicht Ik treffende, von der Röhre 60 stammende
Röntgenstrahlen, die nicht in Fluoreszenzstrahlung umgesetzt werden, durchdringen gewöhnlich die Schicht Ik und werden
von der Trägerplatte 76 absorbiert, wodurch sie von der Zonenplatte 80 und/oder der halbdurchlässigen Scheibe 82 ferngehalten
werden, Somiu erscheint Röntgenstrahlung, die oberhalb der
Fluoreszenzspektrallinie liegt, nicht am Ausgang der räumlich kodierten Strahlungsquelle am Ort der halbdurchlässigen Scheibe
82, so daß zur Bestrahlung des Patienten eine räumlich kodierte Strahlungsquelle hoher Reinheit zur Verfugung steht. Es versteht
sich, daß unterschiedlichste geometrische Anordnungen, zum Erreichen
dieses Reinheitsgrades Verwendung finden können, wobei die in Figur k dargestellte Anordnung nur ein Beispiel sein soll.
Für Anordnung und Form des Fluoreszenzelementes, der Zonenplatte und/oöer der halbdurchlässigen Scheibe gibt es viele Möglichkeiten.
Die kodierte Fluoreszenzstrahlung wird dann in gewünschter Weise verwendet, z.B. so, daß das in Figur k dargestellte Objekt 8k
unmittelbar vor die halbdurchlässige Scheibe 82 gebracht wird. Ein Detektorsystein, z.B. eine Filmkassette 86, die einen Film «b
und Platten zur EnergieuiHsetzung 90, ähnlich wie anhand von Figur
1 toeschrjsbeiis enthalten kann, wird in einer Entfernung, die
den bei der Behandlung von Figur 1 dargelegten Erkenntnissen
entspricht, angeordnet, so daß tomographische Intensitätsmuster auf dem Film aufgezeichnet werden können.
Die graphische Darstellung von Figur 5 zeigt Diagramm-Beispiele
für das von einer Röntgenröhre emittierte Energiespektrum, für den Absorptionskoeffizienten eines Absorptionsmittels und für
das Fluoreszenzspektrum von Substanzen«, die auf beiden Seiten der Absorptionskante des Absorptionsmittels liegen. Die in Figur
1 bis k gezeigten Anordnungen können auch zur Subtraktion
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der räumlich kodierter Bilder, die mittels Energieniveat&s oberhalb
und unterhalb der Absorptionskante des Absorptionsmittels
gewonnen werden, Verwendung finden.
Zur Verwendung verabreicht man dem abzubildenden Objekt ein selektives
Mittel, wie z.B. Jod, das sich in dem speziell abzubildenden Organ anreichert. Bekanntlich besitzt Jod einen Absorptionskoeffizienten,
der für ,sehr niedrige Energieniveaus groß ist und mit wachsendem Energieniveau gägezahnförmig abnimmt, um
dann sehr schnell auf einen hohen Wert anzusteigen,, wie dies in
Kurve 100 dargestellt ist. Der plötzliche Anstieg 102 bei einem bestimmten Energieniveau, unterhalb dessen der Absorptionsgrad
sehr gering ist und oberhalb dessen der Absorptionsgrad sehr hoch
ist, werden Absorptionskante genannt.
In Figur 5 sind die Intensität der Strahlungsenergie und der
Absorptionskoeffizient in Abhängigkeit vom Energieniveau der
Strahlung aufgetragen. Für eine Röntgenröhre ergibt sich beispielsweise die Kurve 104,-wenn genügend Spannung zwischen Anode
und Kathode angelegt wird. Der größte Teil der Röntgenstrahlungsenergie
befindet.sich hierbei oberhalb der Absorptionskante des
gewähLten, Absorptionsmittels. Wenn mittels einer kodierten Fluo—
reszenzstrahlungsquelle das Bild eines Objektes gewonnen werden soll, wählt man ein Fluoreszenzmaterial, dessen K-Absorptionsspektrallinie
oberhalb der Absorptionskante liegt und das beim Auftreffen von Röntgenstrahlung von der Röhre 60 eine im wesentlichen
schmalbandige Emission von Röntgenstrahlung aufweist, wie
-dies durch Kurve 106 angedeutet ist„ Da die Kurve 106 im Bereich
hoher Absorption des Absorptionsmittels liegt, kann das räumlich kodierte Muster, das von der Detektoreinrichtung von Figur 1
oder Figur 4 aufgezeichnet wird, starke Kontraste zwischen den Körperbereichen,in denen das Absorptionsmittel konzentriert ist
und anderen Körperbereichen, die eine wesentlich kleinere Menge der Röntgenstrahlen absorbieren, die von der kodierten Fluoreszenzstrahlungsquelle
stammen, aufweisen.
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Wenn die Absicht besteht, den Kontrast zwischen den Bereichen,
die das Absorptionsmittel aufgenommen haben und anderen Körperbereichen zu steigern, erzeugt man noch ein Strahlungsmuster mit
einem zweiten Fluoreszenzmaterial, dessen Fluoreszenzspektral-■ linie unterhalb der Absorptionskante 102 liegt und subtrahiert
es von dem vorherigen mit Strahlungsenergie entsprechend Kurve 106 gewonnenen Muster. Hierzu wird eine zweite Art .von Fluoreszenzmaterial
verwendet, das, wenn man es mit einem Energiespektrum entsprechend Kurve 1OAt anregt. Fluoreszenzstrahlung abgibt,
deren Energieniveau unterhalb der Absorptionskante 102 liegt, wie dies z.B. Kurve 108 zeigt. Dieses Muster kann vom vorher gewonnenen
Muster in jeder gewünschten Weise entweder simultan oder in aufeinanderfolgenden Zeitschritten, rait elektronischen
Mitteln oder auch in anderer Weise, während oder nach Aufnahme"
des Musters subtrahiert werden, so daß das Muster, welches von der der Kurve 108 entsprechenden, vom Absorptionsmittel gemäß
Kurve 100 nur sehr wenig (d.h. etwa in gleichem Maße wie von anderen, das Absorptionsmittel nicht enthaltenden Teilen des Körpers)
absorbierten Strahlungsenergie stammt, nun von dem entsprechend Kurve 106 gewonnenen Muster subtrahiert wird.
Beispielsweise kann die Subtraktion folgendermaßen geschehen:
Ein Film 88 wird durch ein Objekt 84, beispielsweise einen Patienten,
dessen Blut mit Jod angereichert ist, hindurch belichtet, wobei ein erstes Zonenplattenmuster 80 und ein Fluoreszenzmaterial
Ikj wie Barium oder eine Bariumverbindung, beispielsweise
Bariumoxid, mit einem Rontgenstrahlenemissionsspektrüm
entsprechend Kurve 106, verwendet werden und die Belichtungszeit so groß sein soll, daß sie zwar ausreicht, aber keine Stelle des
Films überbelichtet ist. Die Fluoreszenzplatte aus Barium wird dann gegen eine zweite Platte mit niedrigerem Energieniveau,
beispielsweise aus Cerium, das Röntgenfiuoreszenz entsprechend
Kurve 108 zeigt, ausgewechselt. Dann wird ein zweiter Film durch das Objekt Sk hindurch belichtet und beide Filme werden gemäß
der Beschreibung von Figur 1 entwickelt. Die Subtraktion der
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beideir Filme geschieht sodann, indem man aus einem der Filme ein
Negativ gewinnt, indem man einen dritten. Film,' z'.B« durch, den
zweiten Film hindurch belichtet. Der dritte Film .wird dann entwickelt
und mit dem ersten Film.exakt zur Deckung gebracht. Ein
vierter Film, der dem Film 38 von Figur i entspricht, wird dann bei gleichzeitiger Bildverkleinerung durch die Kombination aus
dem ersten und dritten Film belichtet, so daß das Resultat der Subtraktion des entsprechend Kurve 108 gewonnenen Musters von
dem entsprechend Kurve 106 gewonnenen Muster aui dem Film 38
aufgezeichnet wird. In diesem Steüum wird auch eine entsprechende
Verkleinerung vorgenommen, um die folgende Reproduktion
des Bildes zu erleichtern. Der Film 38 wird dann.entwickelt und
gebleicht, wie es bereits im Zusammenhang mit Figur 1 beschrieben wurde. Bei dem resultierenden BiId5 das mit der Anordnung
von Figur 1 hergestellt werden kann, sind die Spuren des Absorptionsmittels
verstärkts denn aufgrund des zusätzlichen Subtraktionsprozesses,
der oben beschrieben ist, liefern sowohl das Negativ als auch das Positiv des Films Informationsinhalt, so
daß sich im Gesamtbild eine Intensitätsverbesserung von drei dt), was der doppelten Energie entspricht, ergibt» Daher kann die
Strahlungsbelastung des Patienten, die zur Belichtung jedes Films erforderlich ist, beträchtlich verkieir.er/t werden, so daß
die Belichtungszeit für beide Filme zusammen nicht wesentlich größer zu sein braucht, als die Belichtungszeit eines einzelnen
Filmes ohne derart verstärkende Subtraktion, Tatsächlich kann in vielen Fällen, wenn Schärfe und Auflösung gefordert werden,
die gesamte Strahlungsbelastung für den Patienten wesentlich reduziert werden,,
Dem Fachmann bietet sich im Rahmen der Erfindung eine Anzahl ?on
Abwandlungs- und Änderungsmöglichkeiten. Beispielsweise können als Strahlungsquellen für monochromatische Röntgenstrahlung radioaktive
Materialien verwendet werden» Die fluoreszierende Fläche selbst könnte aus einzelnen Bereichen fluoreszierenden
Materials in Form einer Zonenplatte bestehen» Ebenso könnte man
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erreichen, daß der Patient oder das zu röntgende Objekt selbst
I^öntgenstrahlenf luoreszenz aufweist, wobei die Zonenplatte und
die halbdurchlässige Scheibe zwischen dem Patienten und der Detektoreinrichtung
untergebracht werden müßten. Die halbdurchlässige Scheibe soll hierbei vorzugsweise näher am Patienten liegen.
Zusätzlich könnten verschiedene Einrichtungen, z.B. die bekannte Anger—Kamera oder Bildverstärker, an die Stelle des Films
86 treten und somit eine Echtzeitbetrachtung des Bildes ermöglichen.
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Claims (1)
- Patentansprüche(i-.J Einrichtung zur Abbildung eines Objektes, mit einer ausgedehnten, eine räumliche Kodierung des Ausgangsstrahlenbündels erzeugenden Strahlungsquelle und mit Detektormitteln, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle eine Röntg ens traiilungsquelle (lO bzw. 60 bis 76) ist, welche im wesentlichen nicht phasenkohärente Strahlung abgibt, die hauptsächlich um ein bestimmtes Energieniveau des Spektrums konzentriert ist und daß die Detektormittel (26, 28, 30 bzw. ^6) über einen ausgedehnten, räumlichen Abbildungsbereich hin ansprechen.2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle einen Umformerabschnitt {lh, 76) aufweist, welcher ein Röntgenfluoreszenzmaterial enthält.3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ααάμΓοη gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle (lö bzw. 60 bis 82) ein Ausgangsstrah— lenbündel mit einer räumliehen Kodierung entsprechend mindestens einem Teil einer Fresnel'sehen Zoneneinteilung erzeugt (20 bzw. BO).4. Einrichtung nach einem der Ansprüche i bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle (iO, 20, 22 bzw. 60 bis 82) ein Ausgangsstrahlenbündel mit einer räumlichen Kodierung erzeugt, welche eine Komponente mit im wesentlichen veränderlicher räumlicher Frequenz und eine Komponente mit im wesentlichen konstanter räumlicher Frequenz aufweist.5. Einrichtung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente mit der veränderlichen räumlichen Frequenz mittels- 21 -409819/1044eines exzentrischen Ausschnittes einer Fresnel!sehen Zonenplatte (20 bzw. 80) erzeugt ist.6. Einrichtung nach einem der Ansprüche i bis 5» gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (50) zur Erzeugung eines Bildes des mittels des Ausgangsstrahlenbündels bestrahlten Objektes (24) .7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektormittel einen ausgedehnten Körper (28) aus einem Werkstoff enthalten, mittels welchem die Strahlungsenergie der Strahlungsquelle (lO) auf ein niedrigeres Energieniveau umsetzbar ist.8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektormittel einen photographischen Film (26 bzw. 68) enthalten und daß eine Entwicklungs- und Übertragungsstation (ks) vorgesehen ist, in welcher aus der aufgezeichneten, räumlichen Intensitätsverteilung der Bestrahlung auf dem Film in einem transparenten Informationsträger (3&) eine*entsprechende Informationsaufzeichnung gebildet wird, bei der die Lichtgeschwindigkeit durch die verschiedenen Bereiche des Informationsträgers sich als Funktion mindestens einer Komponente der Informationsaufzeichnung auf dem genannten Film ändert.9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 5 bis 8 und/oder Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente mit im wesentlichen konstanter räumlicher Frequenz eine höhere Frequenz besitzt als die Durchschnittsfrequenz der Komponente mit veränderlicher räumlicher Frequenz beträgt.10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Röntgenstrahlung in der Röntgenstrahlenquelle (lO bzw. 60 bis 76) mittels Elektronen hoher Geschwindigkeit, welche auf eine feste Auffangelektrode (62) auftreffen, angeregt wird.- 22 -409819/ 1044H0 Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Höntgenstrahlenanregung durch Elektronen in einer evakuierten Röntgenröhre (66) erfolgt.12. Einrichtung nach Anspruch 2, und Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Röntgenstrahlu'ng der Röntgenröhre (66) zur Erzeugung des Ausgangsstrahlenbiindels aui den eine Röntgenfluoreszenz aufweisenden Körper (7^) gelenkt wird.13. Einrichtung nach Anspruch 12,, dadurch gekennzeichnet, daß das Energieniveau der Röntgenstrahlung, welche von dem eine Röntgenf luoreszenz aufweisenden Körper (7^) emittiert wird, unter dem Energieniveau der von der Röntgenröhre (66) erzeugten Röntgenstrahlung liegt.Ik. Einrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß dem Röntgenfluoreszenz aufweisenden Körper (74) Mittel (80, 82) zur Erzeugung der räumlichen Kodierung des Ausgangsstrahlenbiindels nachgeschaltet sind.15. Einrichtung nach Anspruch Lk, dadurch gekennzeichnet, daß der Röntgenfluoreszenz aufweisende Körper da^ abzubildende Objekt darstellt.16. Einrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Röntgenfluoreszenz aufweisende Körper derart aufgebaut und aufgeteilt ist, daß er die räumliche Kodierung des Ausgangsstrahlenbiindels zu erzeugen vermag,17. Einrichtung nach Anspruch Ik9 dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erzeugung der räumlichen Kodierung des Ausgaagsstrahlenbiindels von einer dem röntgenfluoreszenten Körper (74) riachgeschalteten Maskenanordnuiig (80,82) gebildet sind, welche die Ausgangsröntgenstrahlung bereichsweise entsprechend der Kodierungskomponente mit veränderlicher räumlicher Frequenz und gegebenenfalls entsprechend der Kodierungskomponente mit konstanter räumlicher Frequenz bereichsweise absorbiert.- 23 4 0 9 8 1 9 / 1 G: 4 4 < · .18. Verfahren zur Bilderzeugung eines Objektes unter Verwendung einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß in dem abzubildenden Objekt Bereiche ausgebildet werden, in welchen ein Stoff mit gegenüber der Röntgenstrahlung der Strahlungsquelle gegenüber den übrigen Teilen des Objektes bedeutend erhöhter Absorption angereichert ist.19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der an bestimmten Stellen des Objektes angereicherte Stoff in dem Energieniveaubereich entsprechend der maximalen Intensität des Ausgangestrahlenbündels der Strahlungsquelle einen scharfen Anstieg des Absorptionsvermögens aufweist (Figur 6).20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der scharfe Anstieg des Absorptionsvermögens im Bereich eines Energieniveatas gelegen ist, das unterhalb dem Energieniveau entsprechend der maximalen Intensität des AusgangsStrahlenbündels liegt.21. Verfahren nach Anspruch ±9, dadurch gekennzeichnet, daß das Energieniveau entsprechend dem scharfen Anstieg des Absorptionsvermögens oberhalb des Energieniveaus entsprechend der maximalen Intensität des Ausgangsstrahlenbündels liegt.22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bild als Funktion der Differenz zwischen räumlich kodierten Röntgenstrahlungsverteilungen gebildet wird, welche zum einen Energieniveaus hauptsächlich oberhalb dem Energieniveau entsprechend der starken Änderung des Absorptionsvermögens des genannten Stoffes und zum anderen Energieniveaus hauptsächlich unterhalb dem Energieniveau entsprechend der starken Änderung des Absorptionsvermögens aufweisen.23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzbildung durch räumliche Kodierung der Ausgangsröntgenstrahlung des Energieniveaus oberhalb der starken Änderung des- 2k -409819/1044Absorptionsvermögens mit einem ersten Kodierungsmuster und durch räumliche Kodierung der Ausgangsröntgenstraolung des Energieniveaus unterhalb der starken Änderung des Absorptionsvermögens mit einem zweiten Kodierungsmuster erfolgt.2h. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Kodierungsmuster eine komplementäre oder inverse Aufteilung gegenüber dem ersten Kodierungsmuster besitzt»25. Verfahren nach "Anspruüa 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kodierungsmuster unter Verwendung einer ersten Fluoreszenzquelle erzeugt wird, welche die Ausgangsstrahlung mit dem Energieniveau auf der einen Seite der starken Absorptionsänderung abgibt, während das zweite Kodierungsmuster unter Verwendung einer zweiten Fluoreszenzquelle erzeugt wird, deren Energieniveau auf der anderen Seite der starken. Absorptionsänderung gelegen ist und daß die beiden Kodierungsnraster jeweils ausgewertet, aufgezeichnet und voneinander abgezogen werden.26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodierungsmuster auf Filme aufgezeichnet werden, daß von einem der Filme ein Negativ angefertigt wird, daß ein Ülb er lage rung sfilm aus dem Negativ und dem jeweils anderen Film gebildet wird und daß dann unter Verwendung des überlagerungsfilsss ein Bild erzeugt wird.- 25 -409819/1044ORIGINAL INSPECTEDLeerse ite
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