DE2444143A1

DE2444143A1 - Roentgengeraet

Info

Publication number: DE2444143A1
Application number: DE2444143A
Authority: DE
Inventors: Heikki Kanerva
Original assignee: PALOMEX Oy
Current assignee: PALOMEX Oy
Priority date: 1973-09-21
Filing date: 1974-09-16
Publication date: 1975-04-10
Also published as: JPS5748840B2; IT1021477B; FR2245146A1; FR2245146B1; JPS5060193A; FI295873A

Description

P AT E N T A N W A LT- '· ·· > Anw. Akte: Dipl.-Ing. Wolfgang K. Rauh ,.

^51AACHEN 2444143

Krefelder Straße 35 · Telefon 36452 Λ. τ τ "T ι -τ «

PATENTANMELDUNG Anmelder: ^ ρ_β1οιηβχ Oy SF 390 Helsinki 39. Finnland Priorität: Finnland,21.'September 1073, Aktz. 29 58/73 Bezeichnung: Röntgengerät

üie Erfindung betrifft ein Röntgengerät» bestehend aus der Kombination einer Röntgenstrahlenqualle und einer tamogra« fischen Räntganaufzeichnungseinhait.

Uas in der Röntgendiagnostik benutzte tomografischu Aufzeichnungsverfahren dient dazu, ainu schärfet Wiedergabe einer bestimmten gewünschten Schicht dea Objektes zu erhalten· Daa tomografische Bild wird'üblicherweise durch eine koordinierte Bewegung der Strahlungsquelle und eines Filmes, oder des Objektes und dea Filmes erhalten· üas schließlich erhalten» Bild auf dem Film bildet die Summe der zeitlich wechselnden Momentaufnahmen das Objektes·

Die Filmdichte hängt unte? anderem von dar aus der Röntgen« röhre kommenden Strahlungsintensität, der Strahlbreite auf dem Film in Richtung der Filmbewegung und der Helativge-

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schuiindigkeit dee Filmes zum Röntgenstrahl ab. Die Aufnahmeebene auf dem Film ist während der Aufnahme veränderbar, da sich, aoumhl die Absorption im Objekt als auch die Filmgegeschwindigkeit ändert«Um ein bestmögliches Ergebnis zu erzielen, sollten diese Änderungen entweder durch Änderung der Relativgeschwindigkeit dee Filmes zum Röntgenstrahl oder der Strahlungsintensität der Röntgenröhre ausgeglichen werden. Die erste Lösung eignet sich wegen tier dabei einbezogenen Massen nicht» Die Strahlungsintensität kann durch Verstellung entweder des Anodenstrames oder Anodenspannung gesteuert «erden» Bai der Verwendung von leistungsschwachen Röntgenstrahlen seicht die Steuerung des Anodenstromes allein gewöhnlich nicht aus, weil der Verstellbereich Für den Hlnodenstrom weitgehend durch die Beiastungsfähigkeit der Anode begrenzt Ist«,

Ee, ist manchmal reatl§_g den ilöntgenstrahlpegen der Bildgeometifie-In Richtung u@s Filmfaewegung enger gu machen. Uenn jedoch

EiisitgeffsstiraEiigefflte ohne Gleichrichter verwendet orseheiRSSi .leFoigs aew pwl3iei?ead©n Strahlung unerwünschte Linien auf -dsra FIIm₉ wenn des Strahl zu stark verengt mird«

Die bekannten Kombinationen einer Strahlungsquelle mit einem tomografischen Röntgenografiegerät können in zwei Gruppen eingeteilt werden;

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Die erste Gruppe besteht aus solchen Geräten, bei denen ein einphasiger Hochspannungsgenerator ohne Gleichrichter und eine Röntgenröhre mit stationärer Anode verwendet werden«, Diese Bauart zeichnet sich durch geringe Abmessungen, angemessenen Preis und.einfache Netzverbindung aus. Andererseits werden die Bildgebungeeigenschaften von der pulsierenden Strahlung und Schwierigkeiten beeinträchtigt, die bei der Steuerung der Strahlungsintensität auftreten.

Als extreme Beispiele .der zuleiten Gruppe solcher röntgenografischer Geräte können solche angesehen werden, bei denen eine Röntgenröhre mit einer Drehanode und ein Dreiphaeenhochspannungsgenerator benutzt tuerden· Bekanntlich ist die lüiedergabequalität dieser Vorrichtungen uieit besser als diejenige der erstgenannten Gerate* Außerdem gestattet die Größe der Röntgenröhre einen größeren Regelbereich bezüglich der automatischen Anodenstromsteuerung, Nachteilig ist allerdings der hohe Preis, der ein Vielfaches desjenigen der Geräte der ersten Gruppe beträgt«

Der vorliegenden Erfindung liegjt daher tile Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die die Vorbeile der beiden Gruppen aufweist und ihre Nachteile Vermeidet.

Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß die Hochsponnungsquelle für die Röntgenröhre einen van der Netzfrequenz gesteuerten Gleichrichter zur Erzeugung einer Hochspannung und einen Wandler aufweist, der bei einer

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Frequenz arbeitet, die größer ist als die Netzfrequenz und die Hilfsspannung in eine für die Röntgenröhre geeignete Hochspannung umwandelt sowie einen Spannungsv/erstärker zur Erhöhung, Gleichrichtung und zum Filtern einer Hochfrequenzwechselspannung aufweist.

Gegenüber dem bekannten Stand der Technik bietet die neue Vorrichtung eine verbesserte Bildwiedergabe verbunden mit einer Leistungserhöhung.

Die Kombination einer Röntgenstrahlenquelle mit einem tomografischen Aufzeichnungsgerät gemäß tier Erfindung erfüllt die notuiendigen Bedingungen bezüglich der automatischen Überwachung der Hochspannung und einer gleichförmigen Strahlungsintensität. Oarüber hinaus erfüllt die Erfindung noch weitere Vorteile» Bei den infragekommenden AnwehdünysfällHn liegt die der Röntgenröhre zugeführte Energie in der GrößenorJnung von o,5 bis 2,o KUf und kann von einem einphasigen Netz abgenommen werden. Bei geeigneter Wahl der Oszillatorfrequenz des Wandlers (höher als 10 kHz) kann eine gegebene Strahlungsintensität mit etuia einem Drittel der Netzleistung erzeugt werden, die nötig wäre, wenn die gleiche Intensität mit einem einphasigen Röntgengerät ohne Gleichrichter erzeugt uerden müßte. Dieser Unterschied erklärt sich einerseits durch den ansich schon guten Wirkungsgrad der eisenfreien Hochfrequenzquelle und andererseits dadurch, daß in Verbindung mit der Verwendung

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einer sinusartigen Anodenspannung die wirksame Impulslänge nur ein Drittel der Länge der Apodenspannungsimpulse beträgt. UJegen der geringen Abmessungen der Hochfrequenzteile insbesondere des Spannungsverstärkers kann der bewegliche Röhrenkopf mit geringerem Gewicht als bisher gebaut werden, was wiederum e_oinen beträchtlichen Fortschritt, insbesondere bei der tomografischen Röntgenograf.ie darstellt.

Obgleich die Einzelmerkmale der erfindungsgemäßen Anordnung für sich bekannt sind, weist die erfindungsgemäße Kombination neue Eigenschaften auf, die nur als Ergebnis der kombinierten Anordnung und nicht als Summe der Einzelglieder aufzufassen ist.

Nachstehend ist die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert und zwar zeigen:

Fig.1 eine rüntgenografische Anordnung gemäß der Erfindung Fig.2 ein Blockschaltbild

Um das Jesen der Erfindung besonders zu erläutern, zeigt Fig. sine röntgenografische Anordnung, die einer sogenannten Panorama-Tomografie zugeordnet ist_w Der Röntgenstrahl 2, der vom Focus der Röntgenröhre 1 ausgeht, durchquert das Objekt'3 und belichtet ein Gebiet 5 auf dem Film 4. Die für die Tomografie typische Bsuegung erfolgt beim dargestellten Beispiel dadurch, daß das Objekt 3 um den Punkt 6 im Sinne des Pfeiles 7 gedreht wird, während der Film gleichzeitig in Richtung des Pfeiles 8

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betuegt ujird. Bei entsprechender Abstimmung der Filmbewegung kann auf dem Film eine Abbildung der gewünschten Schicht 9 erhalten werden.

Fig.2 zeigt eine kombinierte Anordnung gemäß der Erfindung in der Form eines Blockschaltbildes. Hierzu gehören: ein Gleichrichter 10 und ein Wandler 11 der. wiederum einen Spannungsverstärker 16 umfaßt. Per Gleichrichter sei hier als konstruktives Teil verstanden, das aus der Netzspannung 12 einen Gleichstrom herstellt. Im Blockschaltbild umfaßt der Gleichrichter ein Gleichrichtungselement 13 und ein Filterelement 0er Gleichrichter 10 hat die Aufgabe aus der Netzspannung 12 eine Hilfsspannung 15 herzustellen, aus der der UJandler 11 seine Energie bezieht. Der Wandler 11 ist hier als konstruKtiueu Element verstanden, das eine Gleichstromspannung in eine andere Gleichstromspannung transformiert, im vorliegenden Fall die Hilfsspannung in eine Hochspannung für die Röntgenröhre.

lan Blockschaltbild umfaßt der UJandler 11 einen Leistungsosziilator 16 , einen Isoliertraobforrnator 17 und einen Spannungsverstärker 18, der die vom Transformator 1? gelieferte Spannung verstärkt, gleichrichtet und filtert und schließlich als Anodenspannung an die Röntgenröhre 1 abgibt.

Die Energiequelle für die Kathode umfaßt eine stabilisierte Gleichstromquelle 19, einen Eraissionsstrom-Soliuiertgeber 20, einen Steuerverutärker 21, einen Leistungsosziliator 22 und einen Isoliertransformator 23.

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i geeigneter Wahl des Filterelementes' 14, des Oszillators 16 des Spannungsvrerstärkers 18 kann die erzielte Anodenspan-

als reine Gleichstromspannung betrachtet werden. Zur Steuerung der Hochspannung ist dem Oszillator der Steuerversvärker 24 übergeordnet. Dieser erhält sein Eingangssignal vom Hpchspannungsgrundstellglied 25 von der Anode der Röntgenröhre üper ein Rückkopplungaglieu 26, vom Meßgerät 27 Für die Filmbewegung und vom Meßgerät 2&, das ein Signal in Abhängigkeit von der Absorbtion im Objekt abgibt.

Anstelle eines Oszillators 16 kann der Gleichrichter 1o auch* vpn einem Steuerverstärker 24 gesteuert werden, wobei in diesem Fall die Steuerung der Hochspannung durch eine Steuerung der H.ilföspannung 15 erfolgt.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

f 1J Röntgengerät,, bestehend aus der Kombination einer Röntgenstrahlenquelle und einer tomografischen Röntgenaufzeichnungseinheit, dadureh gekennzeichnet, daß die Hochspannungsquelie Für die Röntgenröhre (1) einen von der Netzfrequenz (12) gesteuerten Gleichrichter (10) zur Erzeugung einer Hilsspannung (15) und einen Wandler (11) aufu/eist, der bei einer Frequenz arbeitet, die größer ist als die Netz« frequenz(12) und der die Hilfsspannung (15) in eine für die Röntgenröhre (1) geeignete Hochspannung umu/andelt sowie einen Spannungsverstärker (18) zur Erhöhung, Gleichrichtung und zum Filtern einer Hochfrequenz^Jechselspannung aufu/eist.
2. Röntgengerät nsch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet;, daO der Hochspannungsteil der Röntgenröhre (1) eine Steuersignalleitung zum Gleichrichter (10) oder Wandler (11) auf uteist·..

3„ Röntgengerät nach Anspruch 1 oder 2₉ dadureh gekennzeichnet, daß der Gleichrichter (10) oder landler (11) mit einem Signalgeber (24) verbunden ist₉ ι der von fOeßwertgebepn (27_r28) für die Filmgeschtuindigkeit und/oder Absorbtion des Objektes (3) gesteuert ist.

■ 4. 'Röntgengerät naclh einero des Ansprüche j bis 3» dadurch gekennzeichnet» daß diejenigen Teile des Uiandlers

(11) 9 die zut Erhöhung der HecSiffeqyen2°iaechselspannung

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dienen und die endgültige Hochspannung erzeugen» im Gehäuse der Röntgenröhre . (1) untergebracht sind.

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