DE2519317A1 - Abbildungseinrichtung zur erzeugung von bildern unter verwendung von bildstrahlung hoher energie - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE 2 b I 9 3 I /

DR.-PHiL. G. r; c;; K--r\~< c j. dorner

{> ..; ΐ.ί·. c^:iE;i ir-

LANDV/EHR3T«. 33 · POSTFACH 104

TEL. (08 11) 55 5719

Münohen, den 22. April 1975 Anwaltsaktenz.: 27 - Pat. 112

Raytheon Company, 141 Spring Street, Lexington, Mass. 02173, Vereinigte Staaten von Amerika

Abbildungseinrichtung zur Erzeugung von Bildern unter Verwendung von Bildstrahlung hoher Energie.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abbildungseinrichtung zur Erzeugung von Bildern unter Verwendung von Bildstrahlung hoher Energie, wie Röntgenstrahlung, Gammastrahlung oder Korpuskelstrahlung.

Die Erzeugung von Bildern von Gegenständen oder Objekten, welohe Strahlung hoher Energie, beispielsweise Röntgenstrahlung, Gammastrahlung oder Korpuskular-Kernstrahlung, emittieren, ist sehwieriger als die Erzeugung von Bildern unter Verwendung sichtbarer Bildstrahlung mittels eines optisohen Linsensystems, da keine Werkstoffe zur Verfügung stehen, welohe eine ausreichende Breoh- ' kraft besitzen, um derartig hohe Energie aufweisende Strahlung fokussieren zu können. Zwar hat man bereits Röntgenstrahlen zur Untersuchung von Kristallen unter Ausnützung der Bragg'sohen Beugung verwendet und hat weiche Röntgenstrahlung durch eine Fresnel'sehe Zonenplatte mit extrem dünnen Elementen fokussiert, wie dies in der US-Patentsehrift 2 679 *7* beschrieben ist, doch ist das einzige Bauteil, das sich zur Ausrichtung von Strahlung hoher Energie, insbesondere von Gammastrahlung, zum Zweoke der

509846/0997

Erzeugung eines sichtbaren Bildes, eignet, der Kollimator, welcher von H.O. Anger vorgeschlagen wurde und in der US-Patentsohrift 3 011 057 beschrieben ist und eine in besonderer Weise ausgebildete Maske, wie sie der US-Patentschrift 3 748 470 entnommen werden kann. Sowohl der Kollimator als auch die soeben erwähnte Maskenkonstruktion wirken in der Weise, daß sie bestimmte Strahlen der Strahlungsenergie aufhalten, während im Unterschied hiervon bei der Bragg¹sehen Beugung bestimmte Strahlen erzeugt werden, die sich in einer Richtung ausbreiten, die von der ursprünglichen Ausbreitungsrichtung von der betreffenden Strahlungsquelle weg verschieden ist. Eine Maske zur Untersuchung einer punktförmigen Strahlungsquelle hoher Energie ist außerdem in der US-Patentschrift 3 263 079 beschrieben und in der Veröffentlichung "Transformations in Optics" von L.N. Mertz, 1965, Verlag John Wiley and Sons, Inc., erwähnt. Dabei findet sich auf Seite 91 der Hinweis auf die Anpassung der Anordnung an die punktförmige Strahlungsquelle im Unterschied von einem räumlichen Strahlungskontinuum.

Die Funktionsweise eines Kollimators ist von derjenigen einer Maske der vorstehend erwähnten Art deutlich verschieden, da ein Kollimator den Durchgang von Strahlungsenergie in den rohrartigen Kollimatordurchbrüchen nur in einer Richtung parallel zur Achse dieser rohrartigen Durchbrüche zuläßt, während bei einer Maske, in der die Tiefe eines Durchbruches kleiner als die Breite des Durchbruches ist, die Strahlungsausbreitung in den Durohbrüchen unabhängig von der Ausbreitungsrichtung der Strahlungsenergie zugelassen wird. Wie in der zuvor erwähnten US-Patentsohrift 3 7^8 470 ausgeführt ist, kann durch Verwendung einer in besonderer Weise ausgebildeten Masse die effektive Apertur ganz wesentlich verbessert und die Abbildungsqualität einer Strahlungsquelle für Strahlung hoher Energie vergrößert werden. Dieser Unterschied beruht darauf, daß die langen, rohrartigen Durchbrüche eines Kollimators die Strahlungsausbreitung in bedeutsamem Maße einschränken, während die verhältnismäßig dünne Maske kein solches Strahlungshindernis bildet. Ein weiteres

609846/0997

Unterschiedsmerkmal bei der Verwendung eines Kollimators im Vergleich zur Verwendung einer Maske der vorstehend erwähnten Art besteht darin, daß die Maske das Bild der Strahlungsquelle kodiert oder moduliert, so daß nachfolgend eine Dekodierung oder Entzerrung stattfinden muß, um das Bild siohtbar zu machen.

Bei der Verwendung von Masken der vorstehend erwähnten Art tritt allerdings die Schwierigkeit auf, daß die erzielbare Auflösung des resultierenden Bildes von der jeweils verwendeten Detektorbauart abhängig ist. Enthält beispielsweise der Detektor eine Anzahl von Photovervielfaoherröhren, welche hinter einem Szintillationskristall in der Weise angeordnet sind, wie dies in den oben erwähnten US-Patentschriften 3 011 057 und 3 748 470 beschrieben ist, so ist die resultierende Bildauflösung duroh die Anzahl von Photovervielfacherröhren beschränkt, selbst wenn eine außerordentlich feine Maske mit vielen Durohbrüchen je Quadratzentimeter verwendet worden ist. Bei einer gegebenen Bemessung der Maske liefert eine Anordnung von neunzehn Photovervielfachern eine größere und bessere Auflösung als eine Anordnung von nur sieben Photovervielfachern. Eine größere Auflösung kann auch durch Verwendung eines Bildverstärkers als Detektor erreioht werden, wie in Figur 12 der US-Patentschrift 3 748 gezeigt ist. In manchen Fällen ist jedooh die Verwendung von Photovervielfachern wegen ihrer größeren Empfindlichkeit unvermeidbar.

Durch die Erfindung soll also die Aufgabe gelöst werden, die Bildauflösung unabhängig von der Wahl eines bestimmten Detektors bei Abbildungseinrichtungen der hier betrachteten Art zu verbessern.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einer Abbildungseinrichtung zur Erzeugung von Bildern unter Verwendung von Bildstrahlung hoher Energie, wie Röntgenstrahlung, Gammastrahlung oder Korpuskelstrahlung, mit einer auf die von einer entsprechenden Strahlungsquelle ausgehenden Strahlung ansprechenden

509846/0997

Detektoreinrichtung und mit einer zwischen dieser und der Strahlungsquelle gelegenen Modulationseinrichtung zur räumlichen Modulation der Strahlung aus, wobei diese Modulationseinrichtung abwechselnd für die Strahlung verhältnismäßig undurchlässige und verhältnismäßig durchlässige Bereiche aufweist und die Tiefe der undurchlässigen Bereiche geringer als ihr gegenseitiger Abstand ist, derart, daß ein aufgrund der von einem Teil der Strahlungsquelle ausgehenden Strahlung von den undurchlässigen Bereichen auf die Detektoreinrichtung geworfener Schatten den aufgrund der von einem anderen Teil der Strahlungsquelle ausgehenden Strahlung von den undurchlässigen Bereichen auf die Detektoreinrichtung geworfenen Schatten überlappt.

Die zuvor angegebene Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Abbildungseinrichtung der soeben beschriebenen Art dadurch gelöst, daß eine Einrichtung zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen der Detektoreinrichtung und der Modulationseinrichtung vorgesehen ist und daß die Detektoreinrichtung Mittel zur Darstellung einer Gruppe von Datenpunkten, deren Daten den mittels der Modulationseinrichtung erzeugten Schattenbildern entsprechen, enthält und mit einer Auswert— und Wiedergabeeinrichtung verbunden ist, mittels welcher aus der Gruppe von Datenpunkten ein unmittelbar zu deutendes Bild der Strahlungsquelle rekonstruierbar ist.

Die Modulationseinrichtung, welche die Gestalt einer Maske besitzt, weist beispielsweise eine Anordnung von Durchbrüchen und undurchlässigen Bereichen entsprechend einer Chirp-Modulation auf, wie dies der US-Patentschrift 3 7^8 470 entnommen werden kann, oder es sind bogenförmige ündurchlässigkeitszonen vorgesehen, wie sie beispielsweise eine optische Fresnel¹sehe Zonenplatte besitzt. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Fläche der Maske mindestens etwa doppelt so groß wie die Aufnahmefläche der Detektoreinrichtung und ist zwisohen dieser und einer abzubildenden Strahlungsquelle angeordnet. Die Detektoreinrichtung wird durch die Maske hindurch bestrahlt. Sie besteht vor-

509846/0997

zugsweise in einer Anordnung von Photovervieliachern, die hinter einem Szintillator angeordnet sind und mit einer elektrischen Schaltung Verbindung haben, welche Signale entsprechend den relativen Intensitäten der Lichtblitze des Szintillators, wie sie von den Photovervielfaohern aufgenommen werden, empfängt und hieraus die Werte für die Punkte des kodierten Bildes aus dem Szintillator errechnet. Die Intensität und der Einfallsort der auftreffenden Strahlungsenergie in der Kodierung duroh sämtliche Punkte der zwischengelagerten Maske werden duroh eine Abtastbewegung der Detektoreinriohtung festgehalten, mit dem Ergebnis, daß die sich bei der Rekonstruktion des Bildes aus den kodierten Daten der Detektoreinrichtung einstellende Auflösung etwa der Auflösung gleich ist, welche man mit einer Photovervielfacheranordnung erzielen könnte, die eine ausreichende Anzahl von Photovervielfachern aufweist, um die gesamte Maskenfläche zu überdecken.

Bei einer anderen Ausführungsform ist ein Detektor oder sind mehrere Detektoren, beispielsweise Photovervielfacher, hinter einer Maske angeordnet, welche sich in festem Abstand zwischen den Detektoren und einer Quelle von Strahlung hoher Energie befindet, wobei die Maske Abtastbewegungen in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu den Strahlen der Bildstrahlung ausführt. Die Abtastbewegung verursacht ein im wesentlichen periodisches Pulsieren der elektrischen Signale, welche von den Detektoren dargeboten werden, wobei die Verteilung der Pulsationswerte dem Muster oder der Einteilung der Maske entspricht.

Bei einer dritten Ausführungsform ist eine zusätzliche, stillstehende Maske vorgesehen, welche parallel zu der bewegbaren Maske angeordnet ist, so daß die Strahlung von beiden Masken moduliert wird, wodurch jeder der Detektoren zur Abgabe eines pulsierenden elektrischen Signales veranlaßt wird. Bei dieser Ausführungsform ist die Wellenform des resultierenden Signales gleich der Fouriertransformation der Strahlungsverteilung der Strahlungsquelle.

5098A6/0997

Bei sämtlichen drei Ausführungsformen findet an der Oberfläche der Betektoreinriehtung eine Umformung des Bildes statt, wobei eine inverse Umformung oder Dekodierung dem Aufnahnievorgang am Detektor nachgeschalte« ist, um ein sichtbares Bild hervorzubringen. Bei der ersten Austährungsform, bei welcher eine sich bewegende Detektoranordnimg verwendet wird, muß sunäehst eine Feststellung des Ortes der r'Kukte des gesamten kodierten Bildes vorgencsHünen werden, wonach ein Be kod ie rungs Vorgang folgt, ähnlich, wie er bei dem System n&ch der US-Patentschrift 3 7^8 ^70 stattfindet. Bei der zweitgsnaunten Ausführungsform wird eine Cliirp-Yerteilung ähnlich öcr irit der Einrichtung nach der US-Patentschrift 3 7^8 470 erzielten Verteilung erreicht, wobei das in dieser Weise kodierte Bild so wie in der genannten Patentschrift anhand von deren Figur 11 erläutert, dekodiert wird, wobei etwa eine frequenzselektive Verzögerungsleitung verwendet werden kann, deren zeitliches Ansprechen zu der Maskenunterteilung konjugiert ist. Bei der dritten Ausführungsform schließlich entspricht die Transformation einer Fouriertransformation, welche zar Erzeugung des sichtbaren Bildes eine Umkärung der Fouriertransformation notwendig macht.

Zweckmäßige Weiterbildungen und Abwandlungen, sind im übrigen Gegenstand der anliegenden Ansprüche, auf welche hier zar Verkürzung der Beschreibung ausdrücklich hingewiesen wird. Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung näher erläutert. Es stellen dar:

Figur 1 ein radiographisches Abbildungssystem der hier vorgeschlagenen Art mit einer rotierenden Detektoreinriehtung und einer stillstehenden Maske, welche über einem abzubildenden Objekt angeordnet sind,

Figur 2 eine Abbildung einer Maske von der in Figur 1 angedeuteten Ebene 2-2 aus gesehen,

509846/Q997

Figur 3 eine Ansicht eines Schirmes von der in Figur angedeuteten Ebene 3-3 aus gesehen,

Figur k ein Blockschaltbild der Antriebseinriohtung und der Signalverarbeitungseinrichtung des
in Figur 1 gezeigten Systems,

Figur 5 eine Teilansioht einer anderen Ausführungsform gegenüber dem in Figur 1 gezeigten System, wobei die Detektoreinriohtung aui einem kreisförmigen Weg bewegt wird, ohne daß eine Drehung um die Aohse der Detektoreinriohtung stattfindet,

Figur 6 eine schematische Abbildung einer optischen Einrichtung zur Dekodierung entsprechend dem in Figur 4 gezeigten Blocksymbol zur Rekonstruktion eines Bildes in dem Wiedergabegerät gemäß Figur 1 unter Verwendung einer aus der Mittelachse versetzten Fresnel'sehen Zonenplatte gemäß Figur 2,

Figur 7 eine gegenüber Figur 2 abgewandelte Ausführungsform der Maske mit einer zweidimensionalen Chirp-Unterteilung der Bereiche, welche gegenüber der vom Objekt nach Figur 1 emittierten Strahlung durchlässig sind,

Figur 8 eine gegenüber Figur 2 noohmals andere Ausführungsform der Maske mit einer zweidimensionalen Chirp-Verteilung der Bereiche, welohe gegenüber der von dem Objekt nach Figur 1
emittierten Strahlung undurchlässig sind,

Figur 9 eine gegenüber Figur 3 abgewandelte Ausführungsform eines Schirmes mit einem schachbrettartigen Muster,

Figur 10 ein Blockschaltbild einer SignalVerarbeitungseinrichtung zur Verwendung in der Ausführungsform nach Figur 1 in Verbindung mit den Masken naoh den Figuren 7 oder 8, wobei zur Verärbei-

509846/0997

tung der Analogsignale eine Verzögerungsleitung mit Dispersionsverhalten verwendet wird,

Figur 11 ein Blockschaltbild einer Signalverarbeitungs-

einriohtung ähnlieh der in Figur 10 gezeigten

Einrichtung, jedooh in einer digitalen Ausführung,

Figur 12 eine Detektoranordnung für die Einrichtung nach Figur 1, wobei die Drehachse gegenüber der Achse der Detektoranordnung um eine Strecke versetzt ist, welche kleiner als der Radius der Detektoranordnung ist,

Figur 13 eine Aufsicht auf eine Maske, welche der^nigen nach Figur 2 entspricht, jedoch ein inverses Fresnel-sehes Muster aufweist,

Figur Ik ein gegenüber dem System nach Figur 6 abgewandeltes optisches System zur Rekonstruktion eines Bildes, welches unter Verwendung der Maske nach Figur 13 gewonnen ist,

Figur 15 eine teilweise aufgeschnitten abgebildete, weitere Ausführungsform in Seitenansicht mit einem Paar einander benachbart angeordneter Masken, von denen mindestens eine relativ zu einer Anzahl von Detektoren bewegbar ist,

Figur 16 eine perspektivische Teilansicht der Ausführungsform nach Figur 15 mit einem Kollimator, welcher teilweise aufgeschnitten abgebildet ist, um die schlitzförmigen Öffnungen zu zeigen,

Figur 17 ein Blockschaltbild eines Bilderzeugungssystems mit dem Abtastmechanismus nach Figur 15,

Figur 18 ein Blockschaltbild eines Umhüllungsdetektors des Bilderzeugungssystems gemäß Figur 17,

— ft —

509846/0997

Figur 19

Figur 20

Figuren
21 hi a

ein Blockschaltbild einer Wiedergabeeinrichtung für das Bilderzeugungssystem nach Figur 17,

eine geometrisohe Darstellung zur Erläuterung der relativen Lagen von Punkten der Strahlungsquelle und Bildpunkten in der Einrichtung nach Figur 15 und schließlich

graphisohe Darstellungen der Ausgangssignale eines Detektors gemäß Figur 15 als Funktion der Stellung der sich bewegenden Maske unter Verwendung einer verhältnismäßig großen Strahlungsquelle bzw. unter Verwendung von zwei im Abstand voneinander gelegenen, verhältnismäßig kleinen Strahlungsquellen und unter Verwendung einer einzigen, kleinen Strahlungsquelle.

In Figur i ist also eine radiographische Abbildungseinrichtung gezeigt, welohe eine Detektoreinriohtung 32 enthält, welche im wesentlichen entsprechend den in der US-Patentsohrift 3 011 geoffenbarten Grundsätzen ausgebildet ist und oft auch als Angerkamera bezeichnet wird. Ferner enthält die Abbildungseinrichtung eine Antriebseinheit 34, welohe mit der Detektoreinrichtung 32 über eine Welle 36 gekuppelt ist, an deren einem Ende ein Band 38_y befestigt ist, welches die Detektoreinriohtung 32 umgibt, um sie zu halten und in bestimmter Stellung am Ende der Welle 36 zu fixieren. Weiterhin enthält die Abbildungseinrichtung eine Auswert- und Signalverarbeitungseinriohtung 40, die über ein elektrisches Kabel 42 mit der Detektoreinrichtung 32 Verbindung hat und außerdem über eine Leitung 46 mit einer Wiedergabeeinrichtung 44 in Verbindung steht. Eine erste Maske 48 und eine weitere Maske 50, welche nachfolgend auch manchmal als Schirm bezeichnet ist, sind zwisohen der Detektoreinriohtung 32 und einem abzubildenden Objekt 52 gehaltert, was mittels einer Säule 5^ und Armen 56 und 58 geschieht, die einstellbar an

— Q _

5098A6/0997

der Säule 5^ gehaltert und geführt sind, wobei Knöpfe oder Feststellschrauben 60 und 62 jeweils an den Enden der Arme 56 und 58 angeordnet und über Muffen 64 gegen die Säule 54 festspannbar sind.

Das abzubildende Objekt 52 ist im vorliegenden Beispiel ein zu untersuchender Mensch, welcher ein Strahlung hoher Energie, beispielsweise Gammastrahlung emittierendes Material eingenommen hat. Eine entsprechende Strahlungsquelle (in den Zeichnungen nicht gezeigt) kann auch durch einen unterhalb des abzubildenden Objektes 52 angeordneten Strahler gebildet sein, wobei der Patient einen für die Strahlung undurchlässigen Farbstoff oder ein Kontrastmittel einnehmen muß, welcher einen Schatten auf der Detektoreinrichtung 32 erzeugen würde. Das abzubildende Objekt 52 befindet sich auf einem Tisch 66, der mit der Säule 5^ fest verbunden ist. Ein Gerätearm 68 ist an der Antriebseinheit 34 befestigt und hält diese Antriebseinheit sowie die Detektoreinrichtung 32 oberhalb der Maske 48. Der Gerätearm 68 besitzt ebenfalls eine Muffe 70, die mittels eines Schraubknopfes oder eines Knebels 72 an der Säule 5^ festspannbar oder festschraubbar ist, wobei der Schraubknopf 72 durch die Wand der Muffe 70 gegen die Säule 5^ anspannbar ist.

Die Figuren 2 und 3 zeigen in perspektivischer Darstellung Masken 48 bzw. 50, wie sie in der Einrichtung nach Figur i verwendbar sind. Bei dem hier betrachteten Ausführungsbeispiel setzt sich die Maske 48 aus bogenförmigen Segmenten zusammen, während die Maske 50 durch gerade, leistenartige Segmente gebildet ist. Das Material der Segmente, beispielsweise Blei, ist gegenüber der von dem abzubildenden Objekt 52 nach Figur 1 emittierten Strahlung im wesentlichen undurchlässig, wobei die Segmente als Sperrelemente dienen, welche den Durchgang von Strahlungsquanten verhindern. Die strahlungsundurchlässigen Bereiche 74 sind auf einem Substrat oder Träger 76 gehaltert, der gegenüber der emittierten Strahlung im wesentlichen durchlässig ist, wobei die undurchlässigen Bereiche Ik voneinander durch bogenförmig ge-

- 10 -

609846/0997

krümmte bzw. ebenfalls gerade, leisten!örmige Bereiche 78 getrennt sind, die ebenso wie der Träger im übrigen strahlungsdurchlässig sind. Die Maske 48 hat die estalt eines aus der Mitte versetzten Fresnel'sehen Musters, in welchem die bogenförmigen Bereiche zunehmend größeren Radius haben. Die Maske 50 dient lediglich als Schirmmaske, welche den abzubildenden Gegenstand 52 als aus geraden Streifen zusammengesetzt erscheinen läßt, wenn er von der Detektoranordnung 32 aus betrachtet wird, wobei jeder der Bereiche der Schirmmaske 50 von benachbarten Bereichen einen Abstand hat, welcher etwa gleich dem mittleren gegenseitigen Abstand der bogenförmigen Bereiche der Maske 48 ist.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Masken 48 und 50 sich in ihrem Aufbau und ihrer Wirkungsweise grundsätzlich von den Kollimatoren unterscheiden, wie sie normalerweise in der Röntgentechnik verwendet werden. Während Kollimatoren rohrartige oder kanalartige Durchbrüohe aufweisen, die eine Ausbreitung der Strahlungsenergie innerhalb dieser kanalartigen Durohbrüche nur in Richtung der Achse der Durohbrüche gestatten, während sämtliohe, anders gerichtete Strahlungsenergie in dem Material des Kollimators absorbiert wird, besitzen die Masken 48 und 50 eine Tiefe oder Dicke, welche wesentlich kleiner als der Abstand zwischen zwei undurchlässigen Bereichen 74 ist, was zu dem Ergebnis führt, daß sich die Strahlungsenergie innerhalb eines der durchlässigen Bereiche 78 in einer Vielzahl von Richtungen ausbreiten kann. Aus diesem Grunde kann die Maske 48 eine Vielzahl von Schattenbildern des exzentrisohen Fresnel'sohen Musters in der Ebene der Aufnahmefläche der Detektoranordnung 32 entwerfen, wobei jedes einzelne dieser Schattenbilder je einem Punkt oder einer punktförmigen Strahlungsquelle des innerhalb des abzubildenden Objektes 52 befindlichen, strahlenden Materials entspricht. Durch Verändern der Intensitäten der verschiedenen Strahlungsbündel, welche sich im Bereioh der Maske 48 ausbreiten, vermag die Maske 48 der Strahlung eine räumliche Modulation der Intensität zu vermitteln, so daß sioh eine räumliche Frequenzverteilung ergibt, bei der die räumlichen Wellenlängen in Beziehung zu den Abstän-

- 11 -

609846/0997

den und Größen der undurchlässigen und der durchlässigen Bereiohe Ik bzw. 78 stehen.

In Figur 1 ist die Detektoranordnung 32 teilweise aulgeschnitten dargestellt, um einen Szintillator 80 sichtbar zu machen, der in der Aufnahmeebene der Detektoranordnung 32 gelegen ist und hinter welchem eine Reihe von Detektorelementen 82 befestigt ist, um die Lichtblitze festzuhalten, welche abhängig von den durch das abzubildende Objekt 52 emittierten Strahlungsquenten an vielen Orten des Szintillators 80 erzeugt werden. Die von den Detektorelementen 82 abhängig von den Liohtblitzen dargebotenen. Signale werden, beispielsweise mittels einer Widerstandsmatrix, miteinander kombiniert, um Signale zu erzeugen, welche die Position der Lichtblitze auf dem Szintillator 80 wiedergeben. Diese Signale werden über das Kabel 42 zu der Signalverarbeitungseinrichtung 40 übertragen.

Eine Eigenschaft der Ausführungsform nach Figur 1 ist die Fähigkeit des Erfassens oder Abtastens eines verhältnismäßig großen Bildes des Objektes 52 mit der Detektoranordnung 32, welche ein Blickfeld in der Größe der Oberfläche des Szintillators 80 aufweist, das kleiner als die Fläche des aufzunehmenden Bildes ist. Aufgrund der Verwendung der Maske 48 wird das auf den Szintillator 80 auftreffende Strahlungsbild aus den in der US-Patentschrift 3 748 470 im einzelnen erläuterten Gründen zerlegt oder kodiert. Um die Beziehung zwischen dem kodierten Bild und der Detektoranordnung 32 genauer beschreiben zu können, sei eine Abbildungsebene 84 näher betrachtet, welche in Figur 1 durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist und welche sich parallel zur Ebene der Maske 48 erstreckt und mit der Ebene der Aufnahmefläche der Detektoreinriohtung 32 zusammenfallen soll. Die Antriebsvorrichtung 3^ führt mit der Welle 36 eine vollständige Umdrehung aus, während welcher die Detektoreinrichtung 32 elektrische Signale an das Kabel 42 abgibt, welohe die Strahlungsintensität an den einzelnen Punkten innerhalb der Abbildungsebene 48 repräsentieren. Diese Intensitäten entsprechen dem oben erwähnten, viel-

- 12 -

509846/0997

fach überlagerten, zusammengesetzten Schattenbild, welches ein kodiertes Bild der Anordnung von Strahlungsquellen innerhalb des zu untersuchenden Objektes 52 darstellt. Die Daten entsprechend den über das Kabel 42 übertragenen Signalen werden innerhalb der Signalverarbeitungseinrichtung 40 in einer noch zu beschreibenden Weise gespeichert, während die Detektoreinriohtung ihre kreisförmige Abtastung der Abbildungsebene 84 vornimmt. Ist diese Abtastung beendet, so enthält die Signalverarbeitungseinriohtung 40 die Daten eines zerlegten oder kodierten Bildes, welches wesentlich größer, im Falle der Ausführungsform nach Figur 1 mehr als zweifach so groß, als bzw. wie diejenige Bildfläche ist, welche mittels einer stillstehenden Detektoreinrichtung 32 untersuoht werden könnte.

Eine interessante Eigenschaft des zerlegten oder kodierten Bildes ist es, daß es sich mathematisch als eine Transformation behandeln läßt, beispielsweise eine Fresnel'sehe Transformation, eine Fouriertransformation oder eine Hadamartransformation oder

eine andere Transformation je nach Gestalt der Maske 48/, mit dem Ergebnis, daß nioht jeder einzelne Punkt in der Abbildungsebene abgetastet werden muß, um ein riohtiges und vollständiges Bild der Strahlungsquellenanordnung innerhalb des Objektes 52 zum Zwecke der Wiedergabe in dem Wiedergabegerät 44 rekonstruieren zu können. So überdeckt beispielsweise der Abtastweg der Detektoreinrichtung 32 nicht die unmittelbar unterhalb der Welle 36 gelegene Fläche der Abbildungsebene 84. Das Fehlen der Daten für diesen Teil der Abbildungsebene 84 verschlechtert aber das insgesamt an dem Wiedergabegerät 44 erzeugbare Bild nicht merklioh.

Es sei hier ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die zwischen dem Detektor und der Maske der in Figur 1 gezeigten Einrichtung eingeführte Relativbewegung grundsätzlich von derjenigen Bewegung verschieden ist, welohe in der US-Patentschrift 3 684 886 vorgeschlagen wird, wo eine Rotation eines Kollimators relativ zu einem Detektor beschrieben ist. Der Kollimator läßt ausgewählte Strahlen von bestimmten Punkten innerhalb eines Objektes

- 13 -

509846/0997

der Reihe nach zu der Aufnahmefläche eines Detektors durch, während der Kollimator vor der Aufnähmetläohe des Detektors gedreht wird. Zum Unterschied hiervon gestattet die vorliegend verwendete Maske ein Auftreffen der Strahlen von sämtlichen Punkten innerhalb des strahlenden Objektes jeweils gleichzeitig auf die Aufnahmefläche einer Detektoreinrichtung. In ein und demselben Zeitintervall läßt also die hier vorgeschlagene Maske wesentlich mehr Strahlungsenergie auf eine Detektor-Aufnahmefläche auftreffen, als dies der rotierende Kollimator nach der soeben erwähnten US-Patentschrift zuläßt. Die Einrichtung nach Figur 1 ist auch von der in der US-Patentschrift 3 7^8 470 angegebenen Einrichtung mit sich bewegender Maske und sich bewegendem Detektor verschieden, da bei der bekannten Anordnung keine Relativbewegung zwischen Maske und Detektor stattfindet und sich Maske und Detektor zusammen bewegen und daher als eine einzige Baueinheit zu betrachten sind. Im Gegensatz hierzu liefert die Einrichtung gemäß Figur 1 eine stark verbesserte ^Jluflösung, da das der Detektoreinrichtung dargebotene, kodierte Bild unter Verwendung einer Maske hergestellt worden ist, die ausreichend groß bemessen ist, um mehr undurchlässige und durchlässige Bereiche vorsehen zu können, so daß Daten gesammelt werden, die zur Rekonstruktion eines Bildes mit hoher Auflösung ausreichen, wobei diese Auflösung bedeutend höher ist als diejenige, welche mit einer vergleichsweise kleineren Detektoreinrichtung an und für sich erreicht werden könnte, bei der die Auflösung durch die Geometrie der einzelnen Detektoren und außerdem durch die optischen Eigenschaften des Szintillators selbst begrenzt ist, dessen Lichtblitze sich in eine Vielzahl von Richtungen hin ausbreiten, wenn ein einzelnes Strahlungsphoton hoher Energie auf den Szintillator auftrifft.

Bezüglich der verbesserten Auflösung ist zu bemerken, daß bisher bekannte Abbildungssysteme, ob sie nun Kollimatoren oder Masken verwenden, mit zwischen der Strahlungsquelle und dem Detektor angeordneten, den Strahlungsgang beeinflussenden Bauteilen ausgerüstet sind, deren Querschnittsfläche nicht größer als die

- Ik -

509846/0997

Aufnahmefläche des Detektors ist. Gleichgültig, wie fein ein Kollimator oder wie fein eine Maske ausgebildet ist, welche in den bekannten Geräten Verwendung findet, ist die letztlich erzielbare Auflösung duroh das Auflösungsvermögen des Detektors selbst begrenzt. Bei der Einrichtung nach Figur 1 wird diese Schwierigkeit der Schaffung einer künstlichen Abbildungsebene durch Abtastung eines kodierten Bildes mittels der Detektoreinrichtung vermieden, wobei das kodierte Bild vielfaoh größer als die Aufnähmetlache der Detektoreinrichtung sein kann, wodurch eine vielfache Vergrößerung der effektiv wirksamen Aufnahmefläohe der Detektoreinrichtung erzielt wird und man eine entsprechende, vielfache Erhöhung der Auflösung erzielt.

In Figur 4 ist ein Blockschaltbild der Antriebsvorrichtung 34 und der Signalverarbeitungseinrichtung 40 gemäß Figur 1 gezeigt. Außerdem zeigt Figur 4 schematisoh das Wiedergabegerät 44, das Kabel 42 und die Antriebswelle 36, welche auch in Figur 1 gezeigt waren. Die Antriebsvorrichtung 44 enthält einen Elektromotor 86, der über ein Getriebe 88 die Welle 36 in Umdrehung versetzt. Ein Sohalter 90 ist, wie durch die gestrichelte Linie 92 angedeutet ist, mit der Antriebswelle 36 mechanisch gekoppelt, um den Motor 86 außer Betrieb zu setzen und die Drehung der Welle 36 zu beenden, sobald die Welle 36 eine vollständige Umdrehung ausgeführt hat. Die Antriebsvorrichtung 34 läßt also die Detektoreinrichtung 32 nach Figur 1 eine vollständige Umdrehung ausführen, wonach die Abtastbewegung beendet wird. Die Antriebsvorrichtung 34 enthält ferner einen Sinusfunktionsgenerator 94 und einen Kosinusfunktionsgenerator 96, welche jeweils mechanisch mit der Welle 36 verbunden sind und Signale entsprechend dem Sinus und dem Kosinus des Drehwinkels der Welle 36 an die Signalverarbeitungseinrichtung 40 abgeben.

Die Signalverarbeitungseinriohtung 40 enthält einen Koordinatenumsetzer 98, weloher mit dem Sinusfunktionsgenerator 94 und dem Kosinusfunktionsgenerator 96 und außerdem mit einer X-Signalleitung und einer Y-Signalleitung des Kabels 42 verbunden ist. Ferner enthält die Signalverarbeitungseinrichtung 40 eine

- 15 -

5098 4 6/0997

Kathodenstrahlröhre 100, welche einen Leuchtschirm mit langer Nachleuchtzeit aufweisen kann, um auf dem Schirm ein Bild speiohern zu können. Weiter enthält die Signalverarbeitungseinrichtung 40 eine Kamera 102, mittels welcher das auf dem Leuchtschirm der Kathodenstrahlröhre 100 erscheinende Bild photographierbar ist, sowie ein Entwicklungssystem 104 und eine Dekodierungseinrichtung 106, welche über eine Leitung 46 mit dem Wiedergabegerät 44 verbunden ist.

Die- Signalverarbeitungseinriohtung 40 erfüllt die beiden Funktionen der Kombination der verschiedenen Teile des zerlegten oder kodierten Bildes, welches von der Detektoreinrichtung 32 während der Abtastung in der Abbildungsebene 84 aufgenommen wird, und der Dekodierung des kodierten Bildes, so daß an dem Wiedergabegerät 44 ein echtes, unmittelbar zu deutendes Bild dargeboten wird. Der Koordinatenumsetzer 98 nimmt zwei bekannte Umformungen vor, nämlich eine Drehung der X- und Y-Koordinatenachsen und eine translatorische Verschiebung des Koordinatensystems, um ein Bild zu erzeugen, das von der Rotation der Detektoreinrichtung 32 und der translatorisohen Bewegung der Detektoreinrichtung 32 bei der Bewegung von einer Seite zur anderen Seite der Welle 36 unbeeinflußt ist. Das stabüLisierte X-Koordinatensignal und das stabilisierte Y-Koordinatensignal werden am Ausgang der Koordinatenumsetzers 98 dargeboten und sind mit Xr- bzw. Y bezeichnet. Die X.- und Y -Signale geben die wirklichen Lagen der vom Detektor aufgenommenen Strahlungsphotonen der Strahlungsenergie innerhalb der Abbildungsebene 84 unabhängig von der translatorisohen Bewegung und der Rotationsbewegung der Detektoreinrichtung 32 an.

Das von dem Kabel 42 abnehmbare Z-Achsensignal, das der Energie eines festgestellten Photons entspricht, wird dem Z-Eingang der Kathodenstrahlröhre 100 zugeleitet, während der Elektronenstrahl der Kathodenstrahlröhre 100 entsprechend den Größen der X.- und Y>-Signale abgelenkt wird. Auf dem Sohirm der Kathodenstrahlröhre 100 erscheint also eine vollständige Ansicht der zerlegten

- 16 -

509846/0997

oder kodierten Bildes in der Abbildungsebene 84 in der durch die Detektoreinrichtung 32 aufgenommenen Form.

Mit der Kamera 102 wird das auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre 100 erscheinende Bild photographiert, wonach die Filmplatte von der Kamera 102 zu dem Entwicklungssystem 104 übertragen wird, welches einen transparenten Film des kodierten Bildes liefert, der zu der Dekodierungseinrichtung 106 zu Rekonstruktion des siohtbaren Bildes übertragen wird. Der Rekonstruktionsvorgang in der Dekodierungseinrichtung 106 wird naohfolgend unter Bezugnahme auf Figur 6 näher erläutert.

In Figur 5 ist eine andere Ausführungsform des in Figur 1 angedeuteten Abtastmeohanismus gezeigt, bei welcher die Detektoreinrichtung 32 über einen oberen und einen unteren Kugellagerring 108 bzw. 110 abgestützt ist, zwisohen welchen sich ein Haltering 112 befindet. Der Haltering 112 ist über eine Muffe 114 an der Welle 36 befestigt. Die Antriebsvorrichtung 34 weist ferner einen stillstehenden, zylindrischen Rohransatz II6 auf, der die Welle 36 koaxial umgibt, so daß die Welle 36, wie zuvor anhand von Figur 1 beschrieben, von der Antriebsvorrichtung 34 gedreht werden kann. Ein Antriebsriemen oder eine Kette 118 ist um den Hals der Detektoreinrichtung 32 und um das Vorderende des Rohransatzes 116 gelegt, wobei an dem Hals der Detektoreinrichtung 32 und an dem Ende der Röhre 116 jeweils ein Kettenrad oder eine Riemenscheibe 12/) bzw. 122 angeordnet sind. Wenn sich die Welle 36 dreht, so bleibt die Riemenscheibe oder das Kettenrad 122 trotzdem stehen, so daß bei einer Kreisbewegung der Detektoreinriohtung 32 um die gemeinsame Achse der Welle 36 und des Rohransatzes II6 herum der Treibriemen oder die Kette 118 die Riemenscheibe oder das Kettenrad 120 und somit auch die Detektoreinrichtung 32 zu einer entsprechenden Drehung entgegengesetzt / Drehung der Welle 36 veranlassen, derart, daß die Detektoreinriohtung 32 während der Abtastbewegung über die Abbildungsebene 84 nach Figur 1 hinweg ausschließlich eine translatonsche Bewegung durchführt und nioht, wie bei der zuvor beschriebenen

- 17 -

509846/0997

ORIGINAL IHSPECTSD

Ausführungsform ehe kombinierte translatorisohe Bewegung und Rotationsbewegung. Zwar ist das mechanische System gemäß Figur etwas komplizierter als die entsprechenden Teile der Einrichtung nach Figur 1, dooh wird der KoordinatenumwandlungsVorgang in dem Koordinatenumsetzer 98 nach Figur 4 wesentlich vereinfacht, da keine Rotation der Koordinatenachsen X und Y stattfindet. Die Ausführunfsform nach Figur 5 ist zweckmäßig, wenn die bekannte Multiplikation der X- und Y-Koordinatensignale mit den Sinusfaktoren und Kosinusfaktoren vermieden werden soll, wie dies bei einer Transformation aufgrund einer Drehung der Koordinatenachsen notwendig ist.

Figur 6 zeigt schematisch ein optisches System 124 zur Rekonstruktion eines unmittelbar zu deutenden Bildes auf einem Schirm 126 aus den Informationen, welche in Form der kodierten Photographie der Kamera 102 und des Entwicklungssystems 104 nach Figur 4 zur Verfugung stehen. Der Schirm 126 kann als das in Figur 4 angedeutete Wiedergabegerät 44 dienen. Das Wiedergabegerät 44 kann jedooh auch ein optisches Projektionssystem (in den Zeichnungen nicht dargestellt) enthalten, um das sich auf dem Schirm 126 einstellende Bild auf einer Konsole oder einer anderen Betrachungsflache projizieren zu können. Nachdem das Entwicklungssystem 104 einen Film liefert, stellt dieser Film eine Art Hologramm dar, welches durch die aus der Mitte versetzte, Fresnel¹sehe Zonenplatte in Gestalt der Maske 48 erzeugt worden ist. Das optische System 124 enthält eine Lichtquelle 128, die vorzugsweise von einem Laser gebildet wird, der ein kohärentes Licht liefert. Ferner enthält das optische System eine Sammellinse 130, welche die Lichtstrahlen durch eine Irisblende 32 führt, von wo sie zu einer zweiten Sammellinse 134 gelangen, welche die Lichtstrahlen zu dem Brennpunkt 136 hin fokussiert. Der von dem Entwicklungssystem 104 gelieferte, transparente Film ist in Figur 6 mit 138 bezeichnet und ist hinter der Linse 134 angeordnet, so daß die die Linse 134 verlassenden Lichtstrahlen auf dem Weg zum Brennpunkt 136 durch den transparenten Film 138 fallen. Ein Fernrohrsystem 140 enthält die Sammellinsen 142 und

- 18 -

509846/0997

ORIGINAL INSPECTED

144 und bildet mit seiner optischen Achse 146 einen Winkel relativ zur optischen Achse der Sammellinse 13²U Das Fernrohrsystem 140 nimmt das gebeugte Licht auf, welohes sich in seiner allgemeinen Richtung längs der Achse 146 ausbreitet und durch eine Irisblende 148 fällt, so daß dieses durch die Blende gelangende Licht den Schirm 126 erreioht. Das optisohe System 124 dient zur Dekodierung des auf dem Film 138 gebildeten, kodierten Bildes, welches unter Verwendung der in Figur 1 gezeigten Maske 48 in Gestalt einer exzentrischen, Fresnel'sehen Zonenplatte hergestellt worden ist. Besitzt die in der Einrichtung 30 nach Figur 1 verwendete Maske ein anderes Muster zur räumlichen Modulation, so muß eine andere Dekodierungsweise oder ein anderes, angepaßtes Filtern durchgeführt werden, wie in der US-Patentschrift 3 748 470 ausgeführt ist. Die Orientierung des Fernrohrs 140 längs der- optischen Achse 146 entspricht der von der Achse abweichenden Fokussierung duroh die exzentrisohe, Fresnel¹sehe Zonenplatte. Das Licht, welohes an dem Brennpunkt 136 fokussiert wird, wird durch einen undurchlässigen Teil der Irisblende 148 aufgehalten, so daß dieses Licht keinen Anteil an dem auf dem Schirm 126 rekonstruierten Bild hat. Aus Figur 6 ist ohne weiteres zu entnehmen, daß bei Verwendung einer exzentrischen Fresnel'sehen Zonenplatte als Maske auf dem transparenten Film oder Diapositiv 138 ein kodiertes Bild erhalten wird, welches in vorteilhafter Weise mit relativ wenigen und einfachen optischen Mitteln dekodiert werden kann.

In den Figuren 7 und 8 sind in perspektivischer Darstellung Teile zweier anderer Ausführungsformen der in der Einrichtung nach Figur 1 zu verwendenden Maske 48 gezeigt, wobei die in Figur 7 gezeigte Konstruktion duroh die Bezugszahl 150 bezeichnet ist, während die Maske nach Figur 8 die Bezugszahl 152 trägt. Jede der Masken 150 und 152 weist bestimmte Maskenbereiohe auf, deren Abmessung und gegenseitiger Abstand monoton sowohl in der X- als auch in der Y-Koordinatenriohtung abnehmen. Die Maske weist rechteckige Durchlässigkeitsbereiche 154 in Form von Durohbrüchen auf, die in einer Platte 156 aus Blei oder einem anderen

- 19 -

609846/09 9 7

ORIGINAL INSPECTED

gegenüber Strahlung hoher Energie udurchlässigen Material vorgesehen sind, welches auf einem Träger 158 abgelagert ist. Die Maske 152 besitzt reohteckige, strahlungsundurchlässige Bereiche 16O, die aus Blei oder einem anderen, für Strahlung hoher Energie undurchlässigen Material bestehen. Auch hier ist das Material auf einem Träger 162 abgelagert, und zwar an denselben Stellen, welche bei der Maske 150 durch die strahlungsdurchlässigen Bereiche 154 eingenommen werden.

Figur 9 zeigt eine andere Form des in Figur 1 angedeuteten Schirmes 50, welcher hier durch die Bezugszahl 164 gekennzeichnet ist und aus einer schachbrettartigen Anordnung strahlungsundurchlässiger und strahlungsdurchlässiger Bereiche 166 bzw. l68 besteht, die in derselben Weise aus bestimmten Werkstoffen hergestellt sind, welche auch für die Masken 150 und 152 verwendet werden. Die strahlungsundurchlässigen Bereiche 166 sind als Werkstoffschiohten bestimmter Stärke auf einem strahlungsdurchlässigen Träger 170 abgelagert, wie dies für die strahlungsundurchlässigen Bereiohe i60 nach Figur 8 angegeben wurde, welche auf dem strahlungsdurchlässigen Träger 162 abgelagert sind. Der Sohirm 164 wird mit Vorteil entweder in Verbindung mit der Maske 150 oder der Maske 152 in analoger Weise verwendet, die für den Schrim 50 und die Maske 48 naoh Figur 1 angegeben worden ist. Auch hier bewirkt der Schirm 164 eine Umbildnng des sich der Detektoreinrichtung 32 darbietenden Bildes des in Figur 1 angedeuteten Objektes 52 als eine sich aus vielen kleinen Bildbereichen zusammensetzende Bildanordnung und nicht als kontinuierliches Bild, so daß das abzubildende Objekt 52 eine räumliche Frequenz aufzuweisen scheint, welche einem von der räumliohen Frequenz Null verschiedenen Durohlaßband entspricht. Die Größen und Abstände der einzelnen Bereiche auf dem Schirm 164 sind etwa gleich der durchschnittlichen Größe bzw. dem durchschnittlichen Abstand der Bereiche auf den Masken 150 bzw. 152.

- 20 -

5098A6/0997

Wie vorstehend bemerkt wurde, führt die Verwendung einer exzentrischen Fresnel¹sehen Zonenplatte zur Erzeugung eines Bildes unter einen bestimmten Winkel zur optischen Haupt-Systemachse. Dies ist besonders vorteilhalt bei der Rekonstruktion des Bildes auf optischem Wege unter Verwendung eines optischen Systems der in Figur 6 gezeigten Art, da das resultierende Bild nioht durch die sogenannten Terme der Ordnung Null überlagert wird, wie sie bei holographischen Bildrekonstruktionen auftreten. Es ist zu vermuten, daß die in der US-Patentschrift 3 263 079 beschriebene, zum Photographieren von Sternen dienende Netzscheibenkamera nicht dazu geeignet ist, kontinuierliche Objekte, beispielsweise den in Figur i abgebildeten Gegenstand zu photographieren, da dieses Kamerasystem nicht mit einem Halbtonsohirm der in Figur 1 mit 50 bezeichneten Art ausgestattet ist. Es ist ferner die interessante Beobachtung zu machen, daß das auf dem Schirm 126 erscheinende, unmittelbar zu deutende Bild nicht ein in Streifen aufgelöstes Bild ist, wie es durch den Schirm 50 zu sehen ist, sondern tatsächlich eine genaue Abbildung der strahlenden Bereiohe des Objektes 52 wiedergibt, da die hohen Frequenzen der optischen Modulation aufgrund des Halbtons chi r»s von dem optischen System 124 nach Figur 6 in ähnlicher Weise herausgefiltert werden, wie ein hochfrequenter Träger von einem Radioempfänger herausgefiltert wird.

Bilder, welche unter Verwendung der Masken 150 oder 152 allein oder in Verbindung mit dem Schirm l6k erzeugt worden sind, werden elektronisch,und nicht optisch weiterverarbeitet, wie nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 10 und 11 beschrieben wird und demgemäß spielt der schädliche Einfluß der räumlichen Null-Frequenz, welche bei der optischen Bildrekonstruktion auftritt, bei der elektrischen Weiterverarbeitung des kodierten Bildes aufgrund des zweidimensionalen Chirp—Musters der Masken 150 und 152 nur eine sehr geringe Rolle.

- 21 -

509846/0997

to
O

Es ist zu beachten, daß mittels des optischen Systems 124 nach Figur 6 von dem Diapositiv oder dem transparenten Film 138 dreidimensionale Bilddaten abgeleitet werden können. So können Einzelheiten verschiedener Horizontalschnitte oder Horizontalsohiohten innerhalb des Objektes 52 jeweils gesondert aui den Schirm 126 fokussiert werden, indem die optischen Bauteile des optischen Systems 124 entsprechend verschoben werden. Ein analoger Fokussierungseifekt durch die Maske 150 ist bereits in der US-Patentsohriit 3 748 470 angegeben worden. Man erkennt also, daß die Einrichtung nach Figur 1 in einfacher Weise tomographische Daten des Objektes 52 liefert.

Figur 10 zeigt eine andere Ausführungsform der in Figur 1 mit 40 bezeichneten Signalverarbeitungseinrichtung, welche in Figur 10 die Bezugszahl 4OA trägt und in Verbindung mit der Maske 150 bzw. 152 innerhalb der Einrichtung gemäß Figur 1 zu verwenden ist. Die Signalverarbeitungseinrichtung 4OA enthält den Koordinatenumsetzer 98, welcher mit dem Kabel 42 und der Antriebsvorrichtung 34 in der in Figur 4 gezeigten Art gekoppelt ist, ferner eine Speicher-Wiedergaberöhre 172, welche mit den X^-, Yj,- und Z-Signalleitungen Verbindung hat, wie anhand von Figur 4 für die Kathodenstrahlröhre 100 ausgeführt wurde, fernerhin ein Vidikon 174,,eine Verzögerungsleitung 176 mit Dispersionsverhalten, eine Speioher-Wiedergaberöhre 178 ähnlich der Röhre 172, ein weiteres Vidikon 180 , eine weitere Verzögerungsleitung 182 mit Dispersionsverhalten und eine Abtaststeuereinriohtung 184, welche Taktsignale zur Synchronisation des Betriebes der Vidikonröhren 174 und 180, der Speioher-Wiedergaberöhre 178 und des Wiedergabegerätes 44 liefert.

Im Betrieb liefert die Signalverarbeitungseinrichtung 4OA an das Wiedergabegerät 44 Signale zur Erzeugung eines Bildes in derselben Weise, wie in der Patentschrift 3 748 470 angegeben. Kurz gesagt erzeugt die Speicher-Wiedergaberöhre 172 ein gespeichertes Bild ähnlioh dem duroh die Kathodenstrahlröhre 100 nach Figur 4 erzeugten Bild, jedooh mit dem Unterschied, daß

- 22 -

509846/ü-9 97

251931?

das auf der Speicher-Wiedergaberöhre 172 erscheinende Bild unter Verwendung der Maske 15O bzw. 152 gebildet wurde, während das auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre 100 auftretende Bild auf der Verwendung der Maske 48 beruht. Jede punktförmige Strahlungsquelle innerhalb des Objektes 52 entwirft auf der Abbildungsebene 84 ein Schattenbild der Maske 150 oder 152. Auf dem Bildschirm der Speicher-Wiedergaberöhre 172 erscheint ein vielfaoh überlagertes oder zusammengesetztes Sohattenbild aus den einzelnen Schattenbildern aufgrund der einzelnen punktförmigen Strahlungsquellen innerhalb des Objektes 52. Die ^ßildzeilen dieses Speicherröhrenbildes werden von dem Vidikon 174 abgetastet und die Ausgangssignale der Vidikonröhre 174 stellen eine Summe von Chirp-modulierten Wellenformen entsprechend dem zusammengesetzten Schatten der einzelnen Zeilen der Maske 150 oder 152 dar. Die Verzögerungsleitung 176 besitzt ein zeitliches Impulsverhalten, welches das Inverse zu demjenigen des Chirp-Signales des Vidikons 174 ist, so daß die Verzögerungsleitung I76 als angepaßter Filter wirksam ist, so daß an der Speicher-Wiedergaberöhre 178 eine Folge von Markierungen erscheint, welche jeweils der Horizontalkomponente der punktförmigen Strahlungsquellen innerhalb des Objektes 52 entsprechen. Die Speicher-Wiedergaberöhre 178 wird ihrerseits durch das Vidikon 180 in Vertikalrichtung abgetastet, wobei das Vidikon 180 ebenfalls kombinierte Chirp-Signale liefert, die der Verzögerungsleitung 182 zugeführt werden. Die Verzögerungsleitung 182 arbeitet analog der Verzögerungsleitung 176 und bewirkt eine angepaßte Filterung der Ausgangssignale des Vidikons 180, so daß eine Folge von Punkten in dem Wiedergabegerät 44 zur Darstellung gelangt, welche in ihrer dargestellten Lage jeweils der Lage von punktförmigen Strahlungsquellen innerhalb des Objektes 52 entsprechen. Damit liefert das Wiedergabegerät 44 ein Bild der radioaktiven Bereiche innerhalb des Objektes 52.

In Figur Ii ist eine andere Ausführungsform der in den Figuren 1 und 4 mit 40 bezeichneten Signalverarbeitungseinriohtung gezeigt, welche in Figur 11 mit 4OB bezeichnet ist. Sie enthält

- 23 -

5098A6/0997

ebenso wie die Signalverarbeitungseinriohtung 4OA nach Figur 10 einen Koordinatenumsetzer 98 und wertet die X,-, Y.- und Z-Koordinatensignale aus. Die Signalverarbeitungseinriehtung 4OB verarbeitet diese Signale dig.ital, während die Signalverarbeitungseinriehtung 4OA eine Analogverarbeitung der genannten Signale vornimmt. Demgemäß enthält die Signalverarbeitungseinriehtung 4OB Analog-/Digitalumsetzer, welche in der Darstellung nach Figur 11 die Inschriften A/D aufweisen und die Bezugszahlen 186 bzw. 187 bzw. 188 haben. Die genannten Umsetzer formen die X^-, Y- und Z-Koordinatensignale in Digitalsignale um, welche dann zu einem Speicher 190 gelangen, der diese Digitalsignale an bestimmten Speicherplätzen innerhalb des Speichers entsprechend der Position der Datenanzeige auf der Speicher-Wiedergaberöhre 172 nach Figur 10 einspeichert. Das Z-Signal wird außerdem unmittelbar zu dem Speioher 190 gegeben und dient dort als Schreibbefehlssignal zur Eingabe der digitalen Daten von den Analog-/ Digitalumsetzern 186, 187 und 188. Die Signalverarbeitungseinriohtung 4OB enthält weiter ein digitales Filternetzwerk 192, welches zwischen den Speicher 190 und die Wiedergabeeinrichtung 44 geschaltet ist und in digitaler Form eine zweidimensionale, angepaßte Filterung oder Entwicklung entsprechend der Wirkungsweise der Verzögerungsleitungen 176 und 182 nach Figur 10 vornimmt. Das digitale Filternetzwerk 192 enthält Bauteile, welche in der Rechenmaschinentechnik bekannt sind, beispielsweise Recheneinheiten, Schieberegister sowie eine interne Programmierung unter Verwendung einer Digitaltechnik analog derjenigen, welche der US-Patentschrift 3 517 173 und der US-Patentschrift 3 662 l6l zu entnehmen ist, welche beide sich mit Signalverarbeitungseinrichtungen zur raschen Fouriertransformation befassen oder wie sie der US-Patentsohrift 3 742 201 zu entnehmen ist, welche von einem orthogonalen, digitalen Wellenumformer handelt. Die besondere digitale Signalverarbeitung, welche von dem digitalen Filternetzwerk 192 vorgenommen wird, hängt von dem besonderen Muster ab, welches die Maske gemäß Figur 1 aufweist, je nachdem, ob diese Maske ein Fresnel'sohes Muster, wie für die Maske 48 gezeigt, oder ein monotones Rechteckmuster in einer

- 24 -

509846/0997

digitalen Anordnung aufweist, wie für die Masken 150 und 152 gezeigt, oder ob ein hier nioht gezeigtes, statistisches Muster vorgesehen ist, in welchem die Abstände und/oder Abmessungen der strahlungsdurchlässigen Bereiche und der strahlungsundurchlässigen Bereiche wertemäßige Abmessungen besitzen, welche von einem Zufallsgenerator geliefert sein können. Außerdem ist eine Abhängigkeit der digitalen Operation von der Gestalt des jeweils verwendeten, zwischengeschalteten Schirms ähnlich den Schirmen 50 und 164 abhängig. Wenn Masken 150 oder 152 verwendet werden, so sind in dem digitalen Filter 192 Bezugsdaten verfügbar, welche in dem digitalen Filter 192 selbst vorgegeben sein können oder in dem Speicher 190 verfügbar sind und welche bestimmten Gestalten, Abmessungen und Lagen der strahlungsundurchlässigen und strahlungsdurchlässigen Bereiche der Masken entsprechen, um eine Korrelation oder abgestimmte Filterung der von den Signalleitungen für die X₄-, Y₁- und Z-Signale abgenommenen Daten vorzunehmen. Die in dem Speicher 190 gespeicherten Daten werden über die Leitung 194 »us dem Speicher abgelesen und dem digitalen Filternetzwerk 192 abhängig von einem über die Leitung 196 dem Speicher zugeführten Leseadressensignal zugeleitet, welches von dem digitalen Filternetzwerk 192 geliefert wird.

Figur 12 zeigt eine andere Konstruktion des in Figur 1 angegebenen Abtastmeohanismus, bei welcher die Antriebsvorrichtung 34 die Detektoreinrichtung 32 über eine Welle 198 um eine Achse 200 in Umdrehung versetzt, welche durch die Detektoreinriohtung 32 hindurohgeht,'wobei die Detektoreinrichtung an einem Haltering 202 befestigt ist, der an der Oberseite der Detektoreinrichtung 32 festgelegt ist, um diese Einrichtung an der Welle 198 abzustützen. Es sei unter Bezugnahme auf Figur 1 daran erinnert, daß sich bei der dort gezeigten Ausführungsform in der Abbildungsebene 84 unmittelbar unterhalb der Welle 36 ein Bereich befindet, der nicht von der Detektoreinrichtung 32 abgetastet wird, wenn diese um die Welle 36 gedreht wird. Bei der Ausführungsform nach Figur 12 geht demgegenüber die Drehaohse 200 durch den Mittelpunkt der abgetasteten Fläche der Abbildungs-

— 25 —

609846/0997

ebene 84. Nachdem die Drehachse 200 unmittelbar durch die Aufnahmeflache der Detektoreinrichtung 32 verläuft, wird auch die Fläche unmittelbar unterhalb der Welle 198 von der Detektoreinrichtung 32 abgetastet. Auoh hier ist die abgetastete Fläche der Abbildungsebene 84 wesentlich größer als die Aufnähmetläohe der Detektoreinrichtung 32, beispielsweise annähernd zweimal so groi3 wie diese Aufnähmetlache und demgemäß liefert auch die Abtastanordnung gemäß Figur 12 eine wesentliche Erhöhung der erzielbaren Auflösung.

Wie im Zusammenhang mit Figur 6 bemerkt, eignet sich eine Fresnel'sehe Maskeneinteilung besonders gut für eine Kodierungsmaske, beispielsweise für die Maske 48, da das resultierende, zerlegte oder kodierte Bild leicht auf optischem liege dekodiert werden kann. Bezüglich des Abtastmechanismus nach Figur 12 ist zu bemerken, daß eine maximale Datenmenge in der Nähe der Drehachse 200 eingesammelt wird, da dieser Bereich ungefähr zweimal so viel abgetastet wird wie die übrigen Bereiche der Abbildungsebene 84, was darauf beruht, daß die Detektoreinrichtung 32 beide Seiten der Achse 200 überlappt. Es ist daher wünschenswert, daß die Maske 204 möglichst viele Zonen bzw. strahlungsundurchlässige und strahlungsdurchlässige Bereiche, etwa die Zonen einer Fresnel*sehen Zonenplatte, in der Nähe der Achse 200 aufweist. Die Fresnel'sehe Zonenplatte hat jedoch normalerweise im mittleren Bereich eine minimale Anzahl von Zonen, während die schmaleren Zonen mit höheren räumliohen Frequenzen weiter außerhalb vom Mittelpunkt der Fresnel'sehen Zonenplatte auftreten.

In Figur 13 ist nun eine Aufsioht auf eine Maske 204 gezeigt, welche ein zu einer normalen Fresnel¹sehen Zonenplatte inverses Kodierungsmuster besitzt. Die strahlungsundurchlässigen Bereiche 206 und die strahlungsdurchlässigen Bereiche 208 haben im mittleren Teil der Maske 204 minimale Breite und die Breite aufeinanderfolgender Zonen oder Bereiche 206 bzw. 208 nimmt mit dem Abstand vom Mittelpunkt der Maske 204 zu. Die breitesten Bereiche liegen daher nahe dem Außenrand der Maske 204. Würde ein

- 26 -

509846/0997

ti

Diapositiv oder ein transparenter Film, der unter Verwendung einer einzigen, punktförmigen Strahlungsquelle in Zusammenwirkung mit der Maske 204 erzeugt worden ist, an den Ort des Filmes 138 in das optische System 124 nach Figur 6 eingesetzt, so würde anstelle des Brennpunktes 136 eine ringförmige Brenjalinie erscheinen. Mittels eines anhand von Figur 14 beschriebenen Systems kann jedoch eine Dekodierung von unter Verwendung d%r Maske 204 erzeugten, kodierten Bildern in derselben Weise durchgeführt werden, wie dies bei der Dekodierung von mittels der Maske 48 nach Figur 1 kodierten Bildern unter Verwendung des optischen Systems 124 nach Figur 6 geschieht. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, daß die Maske 204 eine verhältnismäßig hohe Konzentration vergleichsweiser feiner Zonen in der Nachbarschaft der Achse 200 aufweist, welche sich in einem Abstand von etwa dem halben Radius vom Mittelpunkt der Detektoreinriohtung 32 nach Figur 12 entfernt befindet, wobei die Zonen eine verhältnismäßig hohe räumliche Frequenz im Vergleich zu den Zonen nahe dem Rand der Maske 204 besitzen und daher ein Maximum der Daten in dem Bereich nahe der Achse 200 ermöglichen, um eine hohe Auflösung in der gesamten Abbildungsebene 84 zu erzielen. Viele dieser feinen Zonen der Maske laufen nahe der Mitte der Detektoreinrichtung 32 durch, welche im Falle einer Angerkamera der Bereich der besten Auflösung der Detektoreinrichtung 32 ist, so daß bei der Erzeugung eines Bildes hoher Auflösung die feinen Metskenzonen am besten ausgenützt werden.

In Figur 14 ist ein optisches System 210 gezeigt, bei welchem das von einem Laser 212 ausgehende Licht mittels einer Sammellinse 214 fokussiert und durch eine Irisblende 216 hindurch zu einer zweiten Sammellinse 218 geführt wird, wobei ausgewählte Lichtstrahlen durch die mit 220 bezeichnete, duroh die Irisblende 216 verlaufenden Linien deutlich gemacht sind. Bei Verwendung einer Maske 204 und einem Abtastmechanismus gemäß Figur 12 in einer Abbildungseinrichtung gemäß Figur 1 wird der in Figur 4 mit 222 bezeichnete Film erzeugt, weloher dem Film 138 nach Figur 6 entspricht. Das Diapositiv oder der Film 222 unterscheidet

- 27 -

£09846/099 7

sich von dem Film 138 darin, daß er aufgrund der Verwendung der Maske 204 nach Figur 13 eine andere Kodierung aufweist als sich bei Verwendung der Maske 48 nach Figur 2 ergäbe. Der Film 222 wird unmittelbar hinter die in Figur 14 gezeigte Linse 218 gesetzt, ähnlich wie dies in Figur 6 bezüglich des unmittelbar hinter die Linse 134 gesetzten Films 138 der Fall ist. Man erkennt, daß das optisohe System 210 den Film 222 in analoger Weise dekodiert wie das optische System 124 eine Dekodierung des Films 138 vornimmt. Das optische System 210 stellt also eine Alternative zu der Dekodierungseinrichtung 106 nach Figur 4 dar und ist aus diesem Grunde in Figur 14 durch die Bezugszahl 106A bezeichnet. Das bedeutet, daß dann, wenn in der Einrichtung nach den Figuren 1 und 4 die Maske 204 gemäß Figur 13 zur Anwendung kommt, die Dekodierungseinrichtung 106 durch die in Figur 14 gezeigte Dekodierungseinrichtung 106A zu ersetzen ist.

Das optisohe System 210 nach Figur 14 enthält weiter ein konisches Prisma in Gestalt eines geraden Kreiskegels, welcher im Handel als Axicon bezeichnet und in Figur 14 mit 224 bezeichnet ist, sowie einen Schirm 226, welcher dem Bildschirm 126 nach Figur 6 entspricht und auf welchem das rekonstruierte Bild des Objektes 52 nach Figur 1 zur Darstellung gelangt. Bezüglich der Funktion des Prismas 224 ist festzustellen, daß dann, wenn das Prisma 224 neben den Film 222 hinter diesen gesetzt würde und der Film 222 mit sich achsparallel ausbreitendem Licht bestrahlt würde, die ringförmige Brennlinie analog dem Brennpunkt, der von einer normalen Fresnel¹sehen Zonenplatte erzeugt wird, von dem Prisma 224 auf einen Punkt fokussiert würde. Da das Objekt 52 nach Figur 1 eine Vielzahl von punktförmigen Strahlungsquellen enthält, tritt eine entsprechende Vielzahl von ringförmigen Brennlinien auf, welche von dem Prisma 224 zu fokussieren sind. Es sei bemerkt, daß die Mitten der ringförmigen Brennlinien an Punkten liegen, welche jeweils den punktförmigen Strahlungsquellen des Objektes 52 entsprechen und daher nicht notwendigerweise auf die Achse des optischen Systems 210 fallen. Um daher mit dem Prisma 224 Bildpunkte auf dem Schirm 226 rekonstruieren

- 28 -

&09846/099?

ZS

zu können, welohe den einzelnen ringförmigen Brennlinien entsprechen, hat das Prisma 224 bestimmten Abstand von dem Film 222, Das Prisma 224 ist dabei in der Fourier-Transformationsebene der Linse 218 an deren hinterem Brennpunkt angeordnet, da, wie in der Optik bekannt, die Fouriertransformation von seitlichen Verschiebungen bis auf einen Phasenfaktor unabhängig ist. Das Prisma 224 kann daher jeweils einen Brennpunkt entsprechend jeder Lage einer punktförmigen Strahlungsquelle innerhalb des Objektes 52 erzeugen. Es hat sich gezeigt, daß mit dem optischen System 210 eine gute Rekonstruktion kodierter Bilder möglich ist.

In Figur 15 ist eine teilweise im Schnitt und teilweise aufgebrochen dargestellte Seitenansicht einer anderen Ausführungsform gezeigt, bei welcher eine Relativbewegung zwischen einer Maske und einem Detektor vorgesehen ist, wobei die Maske zwischen einem abzubildenden Objekt und dem Detektor angeordnet ist, wie dies auch für die Aus führungsform nach Figur 1 beschrieben wurde. Die Relativbewegung zwischen Maske und Detektor ist bei der Ausführungsform nach Figur 15 eine lineare Bewegung im Unterschied zu der translatorischen, kreisförmigen Bewegung nach Figur 5 und im Unterschied zu der translatorischen Bewegung mit einer überlagerten Rotation bei der Ausführungsform naoh Figur 1. Die Relativbewegung in der Ausführungsform nach Figur 15 wird durch eine Abtastvorrichtung 228 erzeugt, welche einen Rahmen, welcher mindestens einen Detektor, im Ausführungsbeispiel naoh Figur 15 jedoch drei solche Detektoren 232A, 232B und 232C trägt, ferner eine Maske 234, welche durch einen aufgebrochenen Bereich des Rahmens 230 hindurch sichtbar ist, weiter eine Antriebs-Gewindespindel 236 und ein damit zusammenwirkendes Mutterstück 238 enthält, welohes mechanisch mit der Maske 234 verbunden ist und die Maske 234 in einer Richtung parallel zur Aohse der Antriebs-Gewindespindel 236 verschiebt, wenn sich die Gewindespindel 236 dreht. Weiter ist unmittelbar über der Maske 234 und nahe derselben eine Maske 240 vorgesehen. An dem unteren Teil des Rahmens 230 sind Füße 242 befestigt,

- 29 -

S09846/0997

an welchen Führungsrollen 244 angeordnet sind, die in Schienen 246 laufen, welche der besseren Darstellung wegen aufgeschnitten gezeigt sind. Ein Abtast-Antriebsmotor 248 dient zum Antrieb der Gewindespindel 236, um der Maske 234 eine Abtastbewegung über das abzubildende Objekt 250 hinweg zu erteilen. Außerdem ist aus der Darstellung nach Figur 15 ersichtlich, daß ein Indexantrieb 252 mit einem Indexmotor oder Schrittmotor 254 vorgesehen ist, der auf einer mit der Schiene 246 fest verbundenen Grundplatte 256 montiert ist. Der Schrittmotor 254 treibt ein Ritzel 258 an, das über ein Zahnrad 262 eine Antriebs-Gewindespindel 260 in Umdrehung versetzt, die senkrecht zu der Antriebs-Gewindespindel 236 verläuft. Hierzu steht ein auf der Antriebs-Gewindespindel 260 befestigtes Zahnrad 262 mit dem Ritzel 258 in Eingriff.

Die in Figur 15 gezeigte Abtastvorrichtung 228 besitzt Einrichtungen zum Antrieb nur der unteren Maske 234 relativ zu den Detektoren 232A, 232B und 232C sowie der oberen Maske 240. Die hier angegebenen Konstruktionsgedanken umfassen jedoch auch Ausführungsformen, bei welchen ein zusätzlicher Antrieb (nicht dargestellt) zur Bewegung der Maske 240 relativ zu der Maske 234 und relativ zu den Detektoren 232A bis 232C vorgesehen ist.

Figur 16 zeigt perspektivisch, teilweise aufgebrochen und teilweise im Schnitt eine Abtastvorrichtung 228A, welche der Abtastvorrichtung 228 nach Figur 15 ähnlich ist, jedoch zusätzlich einen Kollimator 264 enthält, der mittels Bügeln 266, von denen einer in Figur 16 sichtbar ist, an dem Rahmen 230 befestigt ist. Ferner sind in Figur 16 die untere und die obere Maske 234 bzw. 240 und der Detektor 232A sowie ein Teil des Detektors 232B zu erkennen. In dem Rahmen 230 sind Schlitze oder Nuten 268 vorgesehen, welche in Traversen 270 verlaufen und zur Halterung und Führung der Maske 234 dienen, wenn diese mittels der in Figur 15 mit 236 bezeichneten Antriebs-Gewindespindel hin- und hergeschoben wird. Zur Halterung der Maske dienen Nuten 272. Der Kollimator 264, der teilweise im Schnitt

- 30 5098Α8/Θ997

S4

gezeichnet ist, besitzt Wandungsstege 274, welche der Länge nach durch den Kollimator verlaufen und sich querüber das abzubildende Objekt 250 hin erstrecken, so daß zwischen den Wandungsstegen Schlitze 275 gebildet sind, zwischen welchen hindurch sich die Strahlen 276 der Strahlungsenergie zu dem Detektor 232A hin ausbreiten. Die Masken 234 und 240 besitzen jeweils identische Kodierungsmuster, und zwar ein Chirp-Modulationsmuster von strahlungsundurchlässigen und strahlungsdurchlässigen Bereichen, wobei die Breite der strahlungsundurchlässigen und strahlungsdurchlässigen Bereiche in einer Richtung quer über das abzubildende Objekt 250 hinweg monoton zunimmt und die Orientierung der Chirp-Kodierungsmuster aui den beiden Masken 234 und 240 gleich ist. Der Kollimator 264 gibt eine Fokussierungsrichtung entsprechend einer Fokussierung der Strahlen 276 längs einer durch das Objekt 250 hindurchgehenden Linie 278 vor, von welcher aus sich die Strahlen 276 durch die transparenten Bereiche der Maske 234 und die transparenten Bereiche der Maske 240 hindurch über die Schlitze 275 des Kollimators 264 zu dem Detektor 232A hin ausbreiten. Die Abtastvorrichtung 228A liefert eine Linienabtastung, wobei die Linie 278 eine solche Abtastlinie ist. Ist eine solche Linienabtastung erfolgt, so verfährt der Indexantrieb 252 nach Figur 15 den Rahmen 230 in Längsrichtung mit Bezug auf das Objekt 250, so daß eine zweite Linie, welche bestimmten Abstand von der Linie 278 hat und zu ihr parallel ist, nun abgetastet werden kann. Es sei darauf hingewiesen, daß das Streifenmuster strahlungsundurchlässiger und strahlungsdurchlässiger Bereiche der Maske 240 und der Maske 234 in seiner Einteilung irgend einer Zeile oder irgend einer Spalte der Maske 152 nach Figur 8 entspricht. Wie nachfolgend beschrieben wird, ergibt sich bei Verwendung eines Paares von Masken 234 und 240, zwischen welchen selbst eine Relativbewegung stattfindet, ein kodiertes oder zerlegtes Bild in einer Abbildungsebene, welche mit der Ebene der Aufnahmeflächen der Detektoren 232A bis 232C zusammenfällt. Dieses kodierte Bild ist tatsächlich eine Fouriertransformation der auf der Linie 278 liefenden Objektgegenstände,

- 31 -

509846/099 7

sz

wobei ein nachfolgend im Zusammenhang mit Figur 17 beschriebenes System zur Fourier-Rücktransformation des kodierten Bildes dient, so daß in einem Wiedergabegerät für aufeinanderfolgende Lagen der Linie 278 ein Bild Linie um Linie erzeugbar ist.

Figur 17 zeigt ein Blockschaltbild einer Auswerteinrichtung 282 zur Verwendung mit den Abtastvorrichtungen 228 bzw. 228A zur Dekodierung des in der vor den Detektoren gelegenen Abbildungsebene 280 erzeugten Bildes und zur Kombination der dekodierten Bilder aufeinanderfolgender Abtastlinien zur Erzeugung eines vollständigen Bildes der radioaktiven Bereiche des abzubildenden Objektes 250. Die Auswerteinriohtung 282 enthält drei Kanäle, welche den drei Detektoren 232A bis 232C nach Figur 15 zugeordnet sind. In der nachfolgenden Beschreibung wird auf die Zusätze A, B und C bei der Bezeichnung der Detektoren verzichtet, da das Gesagte in gleicher Weise für jeden der Detektoren 232 gilt.

Jeder der Kanäle enthält zunächst einen der Detektoren 232, der seinerseits einen Szintillator 284, einen Photovervielfacher 286 und einen ladungsempfindlichen Vorverstärker 288 aufweist, der auf der Leitung 290 einen Ausgangsimpuls liefert, dessen Größe proportions, zur Gesamtenergie aufeinanderfolgender Lichtblitze ist, die von dem Szintillator 284 in Abhängigkeit vom Auftreffen eines einzigen Photons hoher Energie erzeugt werden, das von dem abzubildenden Objekt 250 nach den Figuren 15 und 16 emittiert worden ist. Der ladungsempfindliche Vorverstärker 288 enthält, wie in der Kerntechnik bekannt, einen kapazitiven Speicherkreis, welcher eine Entladungszeit aufweist, die etwa gleioh dem Zeitintervall zwischen dem Auftreten von Lichtblitzen ist, die von dem Szintillator erzeugt werden. Jeder Kanal enthält ferner einen Impulshöhenanalysator 292, einen Zählgesohwindigkeitsmesser 294, einen Umhüllungsdetektor 296, der weiter unten im Zusammenhang mit Figur 18 näher beschrieben wird, einen Fourier-Umformer 298 und einen Speicher 300. Die Ausgangssignale der Speicher 300 jedes KaiaLes werden über Lei-

- 32 -

5098A6/Ü997

Ji

tungen 302A bis 302C einer Wiedergabeeinriohtung 304 zugeführt, auf deren Einzelheiten weiter unten im Zusammenhang mit Figur 19 näher eingegangen wird. Taktsignale zur Betätigung des Zählgeschwindigkeitsmesser 294, des Umhüllungsdetektors 296, des Fourier-Umlormers 298 und des Speichers 300 der einzelnen Kanäle sowie zur Steuerung der Wiedergabeeinriohtung 304, werden über Leitungen T., T~, T_ und T. von einem Taktgeber 306 zugeführt. Der Taktgeber 306 liefert auch Zeitsteuersignale an eine Motorsteuerschaltung 308, welohe in Abhängigkeit von diesen Zeitsteuersignalen den Abtast-Antriebsmotor 248 und den Schrittmotor 254 nach den Figuren 15 und 17 in Betrieb setzt, um eine Abtastbewegung der Maske 234 mit vorbestimmter Geschwindigkeit durchzuführen und um den Rahmen 230 zwischen aufeinanderfolgenden Abtastvorgängen schrittweise weiterzubewegen.

Im Betrieb erzeugt daher der Szintillator 284 Lichtblitze in Abhängigkeit vom Auftreffen von Photonen hoher Energie. Diese Lichtblitze werden von dem Photovervielfacher 286 in elektrische Signale umgeformt, die wiederum dem Vorverstärker 288 zugeführt werden, der die zuvor erwähnten Impulse abgibt, die. der Gesamtenergie der Lichtblitze und damit der Energie des auftreffenden, hochenergetischen Photons entsprechen. Der Impulshöhenanalysator 292 gibt über die Leitung 310 ein Signal ab, wenn die Signalamplitude auf der Leitung 290 größer als ein bestimmter Schwellenwert, jedooh hinter einem zweiten, bestimmten Schwellenwert liegt, um sicherzustellen, daß die Signale auf der Leitung 310 im wesentlichen frei von Effekten aufgrund von Hintergrund-Störstrahlung sind. Der Zählgeschwindigkeitsmesser 294 ist beispielsweise ein Zähler, der in Abhängigkeit von den von der Taktgebereinheit 306 bezogenen Taktsignalen eingeschaltet wird, um die Anzahl von Signalen abzuzählen, welche innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls auf der Leitung 310 auftreten, wonach der Zähler rückgestellt wird, um dann die Signale im nächsten Zeitintervall abzuzählen. Der Ausgang des Zählgeschwindigkeitsmessers 294, welcher an der Leitung 312 abnehmbar ist, stellt also ein Maß der Gesamtzahl von Photonen hoher Energie dar, die inner-

- 33 -

509846/09 97

J»

halb eines bestimmten Zeitintervalls auf den Szintillator 284 treffen.

Wie aus den Figuren 15 und 16 hervorgeht, erzeugt die Relativbewegung zwischen den Masken 234 und 240 Pulsationen der intensität der auf jeden der Detektoren 232A und 232C treffenden Strahlung. Wie aus den nachfolgenden Betrachtungen entnehmbar, können diese Pulsationen der Intensität der Strahlung dazu ausgenützt werden, ein unmittelbar zu deutendes Bild der radioaktiven Bereiche innerhalb des Objektes 250 zu erzeugen, indem die Maske 234 gegenüber der Maske 270 in eine Richtung und dann wieder rasch in die Ausgangsposition zurückbewegt wird, wobei die Maske 240 stillsteht, oder indem eine umgekehrte Bewegung der Maske 234 relativ zu der stillstehenden Maske 240 erzeugt wird, oder indem die Maske 234 gegenüber der stillstehenden Maske 240 rückwärts und vorwärts bewegt wird oder indem schließlich die beiden Masken 234 und 240 in zueinander entgegengesetzten Richtungen bewegt werden. Die zuletzt genannte Ausführungsform ist zwar in den Zeichnungen nicht dargestellt, kann jedoch leicht in der Weise verwirklicht werden, daß eine zweite Antriebs-Gewindespindel und ein zweites Mttterstück ähnlich der Spindel 236 und dem Mutterstück 238 vorgesehen werden, um die Maske 240 quer zu dem abzubildenden Objekt 250 nach vorwärts und nach rückwärts zu bewegen. Der Umhüllungsdetektor 296 nach Figur 17 wertet diese Pulsierungen aus und liefert eine Umhüllende der maximalen Intensitäten der Strahlung innerhalb dieser Pulsationen, wobei diese Umhüllende aus den nachfolgend angegebenen Gründen dazu verwendet werden kann, eine Fourier-Umkehrtransformation des kodierten Bildes innerhalb der vor den Detektoren gelegenen Abbildungsebene vorzunehmen.

Aus den Figuren 17 und 18 ist zu erkennen, daß der Umhüllungsdetektor 296 ein Digitalsignal von der Leitung 312 her aufnimmt, welches den Zählerstand oder die Geschwindigkeit des Auftretens hochenergetischer Photonen angibt und außerdem erhält der Umhüllungsdetektor 296 über die Leitung 316 Zeitsteuersignale oder Taktsignale. Der Ausgang des Umhüllungsdetektors 296 ist von der

- 34 -

$09846/0-9 97

SS

Leitung 314 abnehmbar. Der Umhüllungsdetektor 296 enthält einen Speicher 318, einen Adressengenerator 320, eine Recheneinheit 522, eine Programmsteuereinrichtung 324 und einen Speicher 326. Der Speicher 318 speichert die Digitalzahlen ein, welche auf der Leitung 312 auftreten. Die Adressen der Speicherplätze für jede dieser Zahlen wird von dem Adressengenerator 320 in Abhängigkeit von den über die Leitung C₂ zugeführten Taktsignalen geliefert. Die Recheneinheit 322 führt in Abhängigkeit von den von der Prograramsteuereinheit 324 vorgegebenen Befehlen in bekannten Weise Rechenschritte mit den im Speicher 318 enthaltenen Digitalzahlen durch, um eine Kurve oder eine Charakteristik der Größen dieser Zahlen aufzunehmen und den Scheitelwert dieser Zahlen zu bestimmen, wobei diese Scheitelwerte über die Leitung 328 zu dem Speicher 326 übertragen werden. Die zuvor erwähnten Zeitintervalle, während welchen der Zähler des Zählgeschwindigkeits— messers 294 nach Figur 17 eine Zählung vornimmt, sind wesentlich kleiner als die Dauer der einzelnen IntensitätsSchwankungen oder Intensitätspulsierungen der Strahlung, welche auf einen Detektor 232 fällt, so daß auf der Leitung 312 viele Digitalzahlen zur Beschreibung des Verlaufs jeder Pulsation zur Verfugung stehen. Unter Steuerung durch die Programmsteuereinrichtung 324 adressiert daher der Adressengenerator 320 eine ausreichende Anzahl von Datenpunkten innerhalb des Speiohers 318, um eine graphisohe Darstellung oder den Verlauf der Pulsationen der Strahlung aufzunehmen, so daß die Recheneinheit 322 genaue Werte der Maxima der Pulsatinnen liefern kann. Diese Maximalwerte werden dann zusammen mit dem jeweiligen Zeitpunkt des Auftretens in dem Speicher 326 gespeichert, wobei die Gruppe gespeicherter Werte die Umhüllende der Pulsationen darstellt.

Die Daten entsprechend den Punkten der Umhüllenden gelangen von dem Speicher 326 über die Leitung 314 in den Fourier-Umformer 298. Der Fourier-Umformer 298 enthält an sioh bekannte Schaltungen zur Durchführung einer inversen Fourier-Transformation unter Verwendung der Gedanken, welche in der US-Patentsohrift 3 662 161 geoffenbart sind, so daß dem Speioher 300 eine Gruppe

- 35 -

£09846/0997

von Punktdaten geliefert wird, welche einem unmittelbar zu deutenden Bild einer einzelnen Abtastlinie entsprechen. Die Bilder der einzelnen Abtastlinien werden dann in der nachfolgend beschriebenen Weise in der Wiedergabeeinrichtung 304 miteinander kombiniert.

Aus den Figuren 17 und 19 ist zu entnehmen, daß die Wiedergabeeinrichtung 304 eine Programmsteuereinheit 330, einen Adressengenerator 332, einen Speicher 334, ein Farbzusatzgerät 336, einen Digital-/Analogumsetzer 338, einen Abtaststeuergenerator 340 und einen Oszillograph 342 enthält. Mit Bezug auf die vor

280

den Detektoren gelegene Abbildungsebene/nach Figur 15 ist festzustellen, daß jeder der Detektoren 232 ein unterschiedliches Bild von den punktförmigen Strahlungsquellen innerhalb des abzubildenden Objektes 250 aufnimmt. Die unterschiedlichen Ansichten liefern eine Tiefeninformation aufgrund der Art und Weise der Kombination der einzelnen Ansichten, worauf nachfolgend näher eingegangen wird. Die Kombination geschieht durch einen Verschiebungsvorgang, gemäß welchem die von den einzelnen Detektoren 232 aufgenommenen Bild informationen mittels der Programmsteuereinheit 33O und des Adressengenerators 332 in der nachfolgend angegebenen Weise verschoben werden.

In Figur 20 ist eine schematische Ansicht einer einfachen Lochkamera gezeigt, welche eine Analogie zu den Abtastvorrichtungen 228 und 228A besitzt, da die Vergrößerung eines Bereiches einer Ebene des Objektes zu einem entsprechenden Bereich in der Abbildungsebene nur abhängig von dem relativen Abstand zwischen der Objektebene und der Lochblende einerseits sowie dem Abstand zwischen der Lochblende und der Abbildungsebene andererseits ist. Ein Teil des abzubildenden Objektes 250 nach Figur 15, welcher unmittelbar unter dem Detektor 232A liegt und von dem Detektor 232c unter schräger Blickrichtung erfaßt wird, erfährt beide Male eine Vergrößerung um einen gleichen Betrag. Diese Gleichförmigkeit der Vergrößerung ist von besonderer Wichtigkeit, wenn Bilder miteinander kombiniert werden sollen, welohe von den drei

- 36 -

609846/0997

J?

Detektoren 232 geliefert werden, wobei die Kombination der Bilder durch Verschiebung ihrer relativen Lagen erfolgt.

In den Figuren 21, 22 und 23 ist schließlich der Ausgang eines Detektors, beispielsweise des Detektors 232 nach Figur 15 als Funktion der relativen Stellungen der Masken, etwa der Masken 234 und 240 nach Figur 15 für drei verschiedene Strahlungsquellen-Detektorkombinationen aufgezeichnet. Neben jedem Diagramm ist schematisch ein Detektor 344 in einer bestimmten relativen Lage gegenüber einer oberen, stillstehenden Maske 346 und einer unteren, sich bewegenden Maske 348 angedeutet. In Figur 21 ist eine verhältnismäßig großflächige Strahlungsquelle 350 abgebildet, in Figur 22 sind zwei verhältnismäßig kleine, im Abstand voneinander gelegene Strahlungsquellen 352 und 354 gezeigt und schließlich ist in Figur 23 eine einzige, verhältnismäßig kleine Strahlungsquelle 356 abgebildet. Gemäß einem typischen Beispiel besitzen der Detektor 344 und die Detektoren 232 nach Figur eine Breite von etwa 5,1 cm bis 7,6 cm und der Abstand zwischen dem Detektor 344 und der oberen Maske 346 sowie der Abstand zwischen dem Detektor 232 und der Maske 240 naoh Figur 15 messen etwa 15,2 cm. Die zusammengesetzten Abmessungen in 'der Breite der Masken 346 und 348 sowie die zusammengesetzten Breitenabmessungen der Masken 240 und 234 nach Figur 15 sind etwa 1,27 cm und der Abstand zwischen der unteren Maske 348 und der abzubildenden Strahlungsquelle 350 bzw. der Abstand zwischen der Maske 234 und der Strahlungsquelle in dem Objekt 250 nach Figur 15 beträgt e-twa 7,6 cm. Diese Abmessungen können entsprechend den üblichen photographischen Techniken abgewandelt werden. Beispielsweise kann der Abstand zwischen Maske und abzubildendem Gegenstand gegenüber den hier angegebenen 7,6 cm auf etwa 12,7 cm erhöht werden, während der Abstand zwischen der Maske und dem Detektor von den angegebenen 15,2 cm auf 25,4 cm erhöht werden kann. Die Abstände zwischen der Strahlungsquelle 352 bzw. 354 bzw. 356 zur unteren Maske 348 liegt bei der in den Figuren 22 und 23 gezeigten Anordnung etwa in der Größenordnung von 7,6 cm bis 12,7 cm.

- 37 -

B098A6/0997

Der wesentliche Unterschied zwischen den StrahlungsquelLen-Üetektoranordnungen nach den Figuren 21, 22 und 23 liegt in den Strahlungsquellen 350, 352 und 354 sowie 356 begründet. Man kann bei einem einfachen Laborversuch, in welchem eine Lichtquelle anstelle einer Strahlungsquelle hoher Energie verwendet wird, ohne weiteres feststellen, daß bei einer Bewegung der Maske relativ zu der Maske 346 von dem Detektor 344 in Abhängigkeit von den duroh die Masken 348 und 346 fallenden Lichtstrahlen eine Sinuswelle erzeugt wird, welche in Figur 21 gezeigt ist. Werden bei dem Versuch aber zwei kleine Lichtquellen verwendet, so entsteht die Sinuskurve nach Figur 22, während bei Verwendung einer einzigen, kleinen Lichtquelle entsprechend der Strahlungsquelle 356 während eines solchen Versuches die Sinuskurve nach Figur 23 gebildet wird. Man erkennt, daß die Umhüllende der Sinuskurve nach Figur 21 die räumliche Fouriertransformation der ausgedehnten Strahlungsquelle 350 darstellt, daß die zwei Wellen aufweisende Umhüllende der Sinuskurve nach Figur 22 die räumliche Fouriertransformation der beiden, verhältnismäßig kleinen Strahlungsquellen 352 und 354 ist, welche im Abstand voneinander nebeneinanderliegen und daß die eine verhältnismäßig breite Welle aufweisende Umhüllende der Sinuskurve nach Figur 23 die räumliche Fouriertransformation der einzigen, verhältnismäßig kleinen Strahlungsquelle 356 darstellt. Wegen der Fourier-Transformationsbeziehungen, welche anhand der Figuren 21 bis 23 aufgezeigt sind, wird der Fourier-Umformer 298 nach Figur 17 dazu verwendet, die inverse Transformation der Daten auf der Leitung 314 gemäß Figur 17 vorzunehmen.

Bezüglich der Strahlungsquellen-Detektor-Anordnung nach den Figuren 21 bis 23 ist festzustellen, daß die Transformation, welche von jeder Umhüllenden wiedergegeben ist, gleich der Fourier-Transformation der Strahlungsquellengeometrie ist, wobei die räumlichen Fourier-Frequenzkomponenten von den relativen Lagen der Strahlungsquelle, der Maske und des Detektors abhängig sind, wie nachfolgend aus der Diskussion der Theorie einer Chirp-Abtastung entnommen werden kann. Ein kleiner Detektor gibt also in

- 38 509846/0'9 97

Verbindung mit einer breiten Strahlungsquelle dieselbe Gestalt der Umhüllenden vie eine kleine Strahlungsquelle in Verbindung mit einem breiten Detektor.

Es sei nun wieder Figur 19 der Zeichnungen betrachtet. Die drei invers transformierten Umhüllungsfunktionen, welche jeweils ein echtes Bild einer einzelnen Abtastlinie wiedergeben und an den Kanälen CHl, CII2 und CH3 auftreten, werden über die Leitungen 302A bis 302C dem Speicher 334 und dem Adreßgenerator 332 zugeführt. Der Adreßgenerator 332 ändert die Adressen der einzelnen, in dem Speicher 334 befindlichen Bilder entsprechend einem Programm, welches durch die Programmsteuereinheit 330 vorgegeben wird, wobei die Adressenänderung in der Weise erfolgt, daß eine Seitwärtsverschiebung des Bildes erfolgt, wie in der Patentschrift 3 ^99 146 beschrieben. Außerdem ist eine entsprechende Signalauswertung in der Veröffentlichung "A Simplified Procedure for Viewing Multiple Films to Create an Infinite Number of Laminagrams" von Earl R. Miller, M.D., in Radiology Seiten 365 bis 367, Februar 1974 beschrieben. Wie zuvor im Zusammenhang mit Figur 20 erwähnt wurde, findet eine gleichförmige Vergrößerung an allen Stellen in der Abbildungsebene in der Aufnahmefläche der Detektoren statt, so daß die verschiedenen , eohten Bilder der einzelnen Abtastlinien, welche als entsprechende Signale auf den Leitungen 302A bis C auftreten, relativ zueinander verschoben werden können. Der Grad der Verschiebung wird von Hand mittels eines Einstellknopfes 358 der Programmsteuereinheit 330 reguliert, um eine Fokussierung auf die Strahlungsquellen in bestimmten Tiefen innerhalb des abzubildenden Objektes 250 vorzunehmen. Die Signale, welche den echten Abtastlinien Bildern entsprechen und auf den Leitungen 302A bis 3O2C auftreten, werden in dem Speicher 334 an den von dem Adressengenerator 332 erzeugten Adressen eingespeichert und diese Bilder werden dann wieder aus dem Speicher 334 herausgelesen und in eine Summationseinrichtung 360 eingegeben, wo die Bilder in ihren verschobenen Positionen aufsummiert werden.

- 39 -

509846/0997

Die Digitalsignale, welche von der Summationseinrichtung 36O geliefert werden, werden einer Farb-Auswerteinrichtung 336 zugeführt, welche das Bilder-Summationsergebnis ausdruckt, wie in der US-Patentschrift 3 735 132 beschrieben ist und außerdem werden die Digitalsignale in einem Digital-/Analogumsetzer 338 in eine Analogspannung umgeformt, um in einem Oszillograph 342 wiedergegeben zu werden. Der Abtaststeuergenerator 340 liefert in Abhängigkeit von den über die Leitung T. zugeführten Signalen der Taktgebereinheit 306 Abtastsignale oder Ablenksignale zum Ablenken des Elektronenstrahls des Oszillographen 342 mit einer Geschwindigkeit, welche der Entnahmegeschwindigkeit der Signale aus dem Speicher 334 unter der Steuerung der Taktsignale der Leitung C_ entspricht. Der Oszillograph 342 kann jedoch auch von einer Speicherröhren-Wiedergabeeinrichtung gebildet sein, etwa von einer Oszillographenröhre mit einem lang nachleuchtenden Schirm, um das zusammengesetzte Bild einer Linienabtastung während aufeinanderfolgender Einstellungen der Abtastvorrichtung 228 oder 228A speichern zu können, so daß sämtliche abgetasteten Linien sichtbar bleiben und sich dem Betrachter als das vollständige Bild der radioaktiven Bereiche des abzubildenden Objektes 250 nach Figur 15 darbieten.

Unter nochmaliger Bezugnahme auf die Figuren 21 bis 23 sei bemerkt, daß der Kurvenverlauf nach einer Sinusschwingung aufgrund der Tatsache erhalten wird, daß die beiden Masken 346 und 348 bzw. 240 und 234 nach Figur 15 nahe beieinanderliegen und als ein einziges Gitter wirksam sind, dessen Durchbrüche sich öffnen und schließen, wobei die Größe dieser Öffnungen sioh abhängig von der Lage längs der Maske und außerdem abhängig von der Zeit entsprechend der Relativbewegung bei der Verschiebung zwischen den Masken ändert. Die Sinuskurve entsteht also, wenn beide Masken relativ zum Detektor und wenn beide Masken relativ zueinander bewegt werden als auch dann, wenn nur eine Maske bewegt wird, sei es nun, daß die Bewegung nur in einer Richtung erfolgt oder eine Schwingbewegung durchgeführt wird. Wenn die bewegliche Maske 234 mit Bezug auf das abzubildende Objekt 250 die Abtast-

- 40 -

5098 4 6/0997

bewegungen abwechselnd nach rechts und nach links durchführt, wenn die Abtastvorrichtung 228 über das Objekt 250 hin schrittweise weiterrückt, so haben die Adressen, welche der Adreßgenerator 332 erzeugt, andere Werte als für den Fall, in welchem die Maske 234 nur in eiier Richtung eine Abtastbewegung ausführt, wonach sie in eine Ausgangsstellung zurückgeführt wird und dann die nächste Abtastbewegung wieder in derselben Richtung ausführt. Das kontinuierliche Herauslesen der gespeicherten Daten aus dem Speicher 334 zu der Summationseinriohtung 360 ist jedooh von einem von Abtastung zu Abtastung durchgeführten Wechsel der Abtastrichtung unabhängig.

Es sei bemerkt, daß eine Versuohseinrichtung gegenüber Figur eine Anordnung vorsah, bei weloher die Maske 240 oberhalb des Kollimators 264 und nicht unterhalb desselben über der Maske 234 angeordnet war. Bei dieser Ausführungsform ist die Signalverarbeitungseinriohtung ähnlich ausgebildet, wie bereits beschrieben, jedoch ist die Ableitung der inversen Fouriertransformation komplizierter, da die Transformation einen zusätzlichen Faktor enthält, welcher auf einer Anordnung beruht, die im wesentlichen zwei Netze oder Gitter anstelle eines einzigen Gitters enthält, das zuvor im Zusammenhang mit den Figuren 21 bis 23 erwähnt wurde.

Allgemeine Theorie der Chirp-Abtastung

Die Strahlungsin-tensitätsverteilung sei durch die Funktion f(x,y) beschrieben, worin die y-Richtung die Richtung der herkömmlichen Abtastung oder langsamen Abtastung ist, während die x-Richtung die Richtung der Folge kodierter Öffnungen oder die sohneile Abtastrichtung ist, wie durch das Koordinatenkreuz von Figur 16 deutlich gemacht ist, wobei die xy-Ebene durch das abzubildende Objekt 250 hindurchgeht. Ein Detektor, welcher sich an dem Punkt x'', y'' befindet, nimmt nur einen schmalen Streifen auf, der durch die Linien y = y - w/2 definiert ist, worin w das Abtast-Auflösungsvermögen in der y-Richtung ist. Die kodierte Öffnung wird von den nahe beieinanderliegenden Masken 234 und

- 41 -

5098A6/0997

2b laJ Γ/

HZ

gebildet und liegt definitionsgemäß in der x'y'-Ebene. Die Durchlässigkeit der stillstehenden Maske ist nur eine Funktion von x' und wird durch die Funktion g,(x') beschrieben. Die Durchlässigkeit der bewegbaren Maske 234 wird durch die Funktion go(x'-vt) beschrieben, worin ν die Geschwindigkeit der raschen Abtastung und t die Zeit bedeuten. Eine von dem Punkt x, y der im abzubildenden Objekt gelegenen Ebene ausgehende Strahlung fällt an dem Punkt x'y¹ durch die Masken und trifft die vor den Detektoren gelegene Abbildungsebene 280 an dem Punkt x'',y¹'. Die räumliche und zeitliche Verteilung der Strahlung h(x'',t) in der Abbildungsebene 280 zeigt keine Abhängigkeit von der y¹'-Koordinate, vorausgesetzt, daß sie durch den Kollimator 2bk nach Figur 16 geführt ist. Man erhält dann als Gleiohung für diese räumliohe und zeitliche Strahlungsverteilung:

h(x"₃t) =

y_o+w/2

dy\ f(x»y) gJx') gjx'-vt)

darin ist C eine Konstante, die duroh die Geometrie der Anordnung bestimmt ist. Zweokmäßigerweise beseitigt man die y-haltigen Integrale duroh folgende Definition:

f(x_ty) dy. (2)

Wenn dann die y-Variable nioht mehr explizite ersoheint, so ist zu beaohten, daß f(x) die mittlere Strahlungsaktivität an einem Punkt χ auf der Abtastlinie für y = y_Q bedeutet. Die Koordinate

- 42 -

5098A6/0997

χ¹ steht mit den Koordinatenwerten χ und χ¹· in folgender Be ziehung:

x' = ax"+bx (3)

a = e/(e+S₂)

b = S₂/(e+S₂) ' (5)

hierin wiederum bedeutet S₂ den Abstand zwisohen Film und Maske und S ist der Abstand zwisohen Maske und Objekt.

Die Durchlässigkeiten der Masken G. und G₂ sind lineare Chirp-Funktionen (erzeugt duroh eine eindimensionale Zonenplatteneinteilung, bei weloher die Frequenz, hioht jedooh der Abstand linear abhängig vom Weg veränderlich ist. Die Funktionen lassen sioh folgendermaßen anschreiben:

1 if sinaCa-a:_c;² > 0 and |ar| < L ./2 0 if sinaCtf-a; J² < 0 and \x\ < L ./2 0 if I at I > L. /2 (i = 1,2; (6)

hierin χ der Abstand von dem Symmetriemittelpunkt der Chirp-Einteilung, wo die räumliche Frequenz Null ist, zum Mittelpunkt der Maske selbst. Die Größen L. und L_p. sind die Längen der still stehenden bzw. der sioh bewegenden Maske. Die Chirp-Gesohwindigkeit ist duroh den Parameter Ot bestimmt. Die Durohlässigkeitsfunktionen lassen sioh folgendermaßen entwiokeln

l " U e^ia{X~^Xc^)Z + ell TeCt(XZL₁) + ... (7)

509846/0997

Die Reot-Funktion hat dabei folgende Bedeutung:

{1 if \x\ < 0 if \x\ >

L/2

rect(x/L) ={-''" (8)

L/2.

J In Gleiohung (7) sind nur die Ausdrücke explizite angegeben, welohe der mittleren Maskendurohlässigkeit oder dem "Gleichstrom"

■ Wert der Maskendurohlässigkeit und der räuraliohen Grundlrequenz der Maskendurohlässigkeit entsprechen. Ausdrüoke entsprechend höheren Harmonisohen leisten einen geringen Beitrag zu h(x'',t), können jedooh duroh Herausiiltern beseitigt werden.

Duroh Einsetzen der Gleichungen (2), (3) und (7) in Gleichung (l) erhält man folgende Beziehung:

h(x"₃t) =

i("+b)'¹ _{i dx} + _cc

+fr

Cl \\ is §

^C 'f(x)

Au.(ax"+bx-x )² _oia(ax"+bx-x„-vt)^z j

• rect rect dx + cc

12

ia.(ax"+bx-x„)² -io.(ax"+bx-x_n-vt) _π«. ....β e

• rect rect cfa + cc

1 2

TeCt₁TeCt₂ dx ' (9)

hierin bedeutet

rect, = rect2±_Z£± . (1O)

und ^: ·

.ax"+bx-vt

rect, = rect

² L

5098A6/0997

HS

Die Größe oo in den Gleichungen (7) und (9) bezeichnet jeweils das'Konjugiertkomplexe des vorangegangenen Ausdruckes,

Es sei bemerkt, daß alle drei Ausdrüoke in den ersten drei Zeilen der Gleiohung (9) quadratische Phasenfaktoren enthalten,

nämlioh einen komplexen Exponentialausdruok mit einem Exponenten, ι 2

welcher proportional χ ist. Dieser Phaseniaktor oszilliert sehr rasch über den Bereioh der x-Integration hin, woduroh diese Integrale aui kleine Werte reduziert werden. In Gleiohung (9) brauohen in einer Annäherung daher nur die letzten drei Ausdrüoke berüoksiohtigt zu werden:

h(x",t) s

f(x) TeCt₁TeCt₂ dx

£ f

+ -ξ. _e-iciV²t² _e2ia(ax"-x_o)vt ί _(g})

dx + cc. (12)

Eine weitere Vereinfachung ergibt sioh, wenn L„ wesentlich größer als L. ist und L wiederum ausreichend groß ist, so daiJ die gesamte Objektfläohe von jedem interessierenden Detektorpunkt aus gesehen werden kann. Dann ist der Integrationsbereioh duroh den begrenzten Umfang von f(x) und nicht duroh g. oder g_n beschränkt. In diesem Falle sind die Re et-Funkt ionen überflüssig.¹: und wir können sohreiben:

h(x",t) = '

^Jf(X) dx + φ e^^(x"'^t) F(2abvt) .+ cc (13)

<S>(x">t) = -av²t² + 2a(ax"-x_a)vt (14)

"nd F(k) die Fouriertransformation von f(x) bedeutet, welohe folgendermaßen definiert ist:

- 45 -

509846/0997

F(k) =Jf(x)

; Das zeitabhängige Signal, welohes von einem punktfürmigen De-ι tektor am Ort χ¹¹ abgegeben wird, enthält also einen konstanten I Ausdruok proportional zur mittleren Strahlungsquellenstärke zu-' sammeη mit einem zeitlioh rasoh veränderlichen Ausdruck, dessen

Umhüllende die Fouriertransformation der Quellenverteilung ist. ; Der Einfluß einer endlichen Detektorfläohe läßt sich leicht daduroh erreohnen, daß die x¹'-Abhängigkeit in der Gleiohung (12) über den Detektor hin integriert wird. Das hier interessieren«!*¹ Integral lautet:

_e2iaavtx"

aavt

hierin bedeutet L, die zusammengesetzte Länge der drei aneinander anschließenden Detektoren 232A bis 232C (welohe als recht-

' eokig angenommen werden). Wenn das Objekt an den Öffnungen anliegt (a = 0) so hat dieses Integral den Wert L,. Mit anderen
Worten, der Detektor soll so groß wie möglich sein. Wenn das

! Objekt von den Öffnungen durch einen Zwischenraum getrennt ist-, £ > 0, so ist die Detektorgrbße duroh Gleiohung (l6) auf folgenden Wert beschränkt:

'^Ld~
:

₇1

4aavt

max

- 46 -

509846/0997

Claims (1)

1. Patentansprüche

   /T) Abbildungseinrichtung zur Erzeugung von Bildern unter Verwendung von Bildstrahlung hoher Energie, wie Röntgenstrahlung, Gammastrahlung oder Korpuskelstrahlung, mit einer auf die von einer entsprechenden Strahlungsquelle ausgehende Strahlung ansprechenden Detektoreinrichtung und mit einer zwischen dieser und der Strahlungsquelle gelegenen Modulationseinrichtung zur räumlichen Modulation der Strahlung, wobei diese Modulationseinrichtung abwechselnd für die Strahlung verhältnismäßig undurchlässige und verhältnismäßig durohlässige Bereiohe aufweist und die Tiefe der durchlässigen Bereiche geringer als ihr gegenseitiger Abstand ist, derart, daß ein aufgrund der von einem Teil der Strahlungsquelle ausgehenden Strahlung von den undurchlässigen Bereichen auf die Detektoreinrichtung geworfener Schatten den aufgrund der von einem anderen Teil der Strahlungsquelle ausgehenden Strahlung von den undurchlässigen Bereichen auf die Detektoreinrichtung geworfenen Schatten überlappt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (34 bzw. 248) zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen der Detektoreinrichtung (32, 40, 4OA, 4OB bzw. 232) und der Modulationseinrichtung (48, 50 bzw. 150 bzw. 152 bzw. 234, 240) vorgesehen ist und daß die Detektoreinrichtung Mittel (40, 100, 102 bzw. 4OA, 172 bzw. 4OB, 190 bzw. 296) zur Darstellung einer Gruppe von Datenpunkten, deren Daten den mittels der Modulationseinrichtung erzeugten Schattenbildern entsprechen, enthält und mit einer Auswerte- und Wiedergabeeinriehtung (106 bzw. 174 bis 184 bzw. 192 bzw. IO6A bzw. 298, 300) verbunden ist, mittels welcher aus der Gruppe von Datenpunkten ein unmittelbar zu deutendes Bild der Strahlungsquelle rekonstruierbar ist.

   - 47 -

   509846/0997

   2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (34, 36, 114 bis 120 bzw. 248) zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen der Detektoreinrichtung und der Modulationseinrichtung eine Vorrichtung zur Erzeugung einer translatorischen Bewegung ist.

   3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (34, 36, 38) zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen der Detektoreinrichtung und der Modulationseinrichtung eine Vorrichtung zur Erzeugung sowohl einer translatorischen als auch einer rotatorischen Bewegung ist.

   4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung (32 bzw. 232) Signale entsprechend den Positionsdaten der Auftreffpunkte von Strahlenquanten auf die Detektoreinrichtung liefert und daß mit der Detektoreinrichtung zur Bildrekonstruktion ein Koordinatenumsetzer (ζ. B. 98) zur Umwandlung der den Positionsdaten entsprechenden Signale in Positionsdaten relativ zu einem feststehenden Bezugs-Abbildungsbereich verbunden ist.

   5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationseinrichtung eine Maske, insbesondere in Gestalt eiies exzentrischen Ausschnittes einer Fresnel¹ sehen Zonenplatte (.48) enthält.

   6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationseinrichtung (48, 50 bzw. 150 bzw. 152 bzw. 234, 24ü) eine weitere Maske (50 bzw. 164 bzw. 240^ enthält, welche in bestimmtem Abstand von der erstgenannten Maske angeordnet und mit einem geraden bzw. konstant kodierten Muster der durchlässigen und undurchlässigen Maskenbereiohe versehen ist.

   7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildrekonstruktion mit dem Koordinatenumsetzer

   - 48 -

   5098 U6/0997

   Hi

   (98) Einrichtungen (100, 102, 104) zur Herstellung eines photographisohen Bildes der von der Detektoreinrichtung aufgenommenen Sohattenbilder verbunden sind.

   8. Einrichtung nach Anspruch 7, daduroh gekennzeichnet, daß das photographische Bild auf einem Film erzeugbar (lOÜ, 102, 104) ist und daß die Auswerte- und Wiedergabeeinrichtung eine Dekodierungseinrichtung (106 bzw. 106A) enthält, welche ein optisches System (124) zum Durchleiten eines kohärenten Beleuchtungslichtstrahles duroh den Film und ein Fernrohrsystem enthält, mittels welchem das Licht beobachtbar bzw. auswertbar ist, welohes sioh durch den Film hindurch unter einem Winkel zur Riohtung des kohärenten·Beleuchtungsliohtstrahles ausbreitet.

   9. Einrichtung nach einem der Ansprüohe 4 bis 7, daduroh gekennzeichnet, daß die Modulationseinrichtung eine Maske (l50 bzw. 152) mit einer Reihe von Maskenbereichen enthält, deren Abmessungen in zwei Richtungen jeweils monoton zunehmen.

   10. Einrichtung nach Anspruoh 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Maskenbereiohe (160) gegenüber der Bildstrahlung verhältnismäßig undurchlässig sind»

   11. Einrichtung nach Anspruch 9, daduroh gekennzeichnet, daß die Maskenbereiche (154) gegenüber der Bildstrahlung verhältnismäßig durchlässig sind.

   12. Einrichtung nach Anspruch 9, daduroh gekennzeichnet, daß beim Fortschritt in einer bzw. jeweils einer Maskenrichtung verhältnismäßig strahlungsundurohlässige Maskenbereiche mit verhältnismäßig strahlungsdurchlässigen Maskenbereichen abwechseln.

   13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur BiIdrekonstruktion mit dem Koordinatenumsetzer (98) Speichermittel (172 bzw. 190) zum Speichern einer vom Koordinatenumsetzer bezogenen Gruppe von Datenpunkten verbunden sind, daß ferner Abtastmittel (174, 180, 184 bzw. 192)

   - 49 -

   B098A6/0997

   SO

   zum Abtasten der Datenpunktgruppe aus den' Speichermitteln mit vorbestimmter Geschwindigkeit vorgesehen sind und daß mit den Abtastmitteln Filtereinrichtungen (l76, 182 bzw. I92) gekoppelt sind, um die von den Speichermitteln abgeleiteten Daten einer Filterung zu unterziehen, wobei die Filtermittel ein zeitabhängiges Impulsverhalten aufweisen, welches das Inverse des Modulationsmusters der Anordnung von Maskenbereichen ist, so daß Signale entsprechend dem unmittelbar zu deutenden Bild erzeugt werden.

   14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Rekonstruktion des unmittelbar zu deutenden Bildes mit den Filtermitteln (176, 182 bzw. 192) ein Wiedergabegerat (44) verbunden ist, welches mit der Abtasteinrichtung (174, 180, 184 bzw. 192) synchronisiert (46) ist.

   15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 1^» dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationseinrichtung eine weitere, der erstgenannten Maske (150 bzw. 152) benachbarte Maske (l64) enthält, welche eine Anordnung verhältnismäßig strahlungsundurchlässiger und verhältnismäßig strahlungsdurchlässiger Maskenbereiche (166, 168) in einem Schachbrettmuster aufweist.

   16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (204) der Modulationseinriohtung eine Anordnung kreisförmiger, verhältnismäßig strahlungsundurchlässiger, im Abstand voneinander angeordneter Maskenbereiche (206) enthält, welche so angeordnet sind, daß die mit Bezug auf den Maskenmittelpunkt auf größeren Radien gelegenen Maskenbereiche zunehmend größere Breite, gemessen zwischen Innenradius und Außenradius, aufweisen.

   17. Einrichtung naoh Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildrekonstruktion ein photographisches Bild (222) der aufgrund der Bildstrahlung auf die Detektoreinrichtung geworfenen Schatten erzeugbar ist.

   - 50 -

   509846/0997

   Si

   IB. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das photographische Bild ein transparenter Film oder ein Diapositiv (222) ist und daß die Auswerte- und Wiedergabeeinrichtung Mittel zur Dekodierung des Films oder Diapositivs aulweist, welche ein optisohes System (212, 214, 216, 218) zur Durchstrahlung des Films mit einer nahe desselben angeordneten Linse (218) zur Fokussierung des durch den Film oder das Diapositiv gelangenden Lichtes auf einen hinter der Linse liegenden Brennpunkt sowie ein Prisma (224) in Gestalt eines geraden Kreiskegels enthält, der mit seiner Achse koaxial zu dem den Film oder das Diapositiv durchstrahlenden Lichtstrahl orientiert und so am Orte des genannten Brennpunktes angeordnet ist, daß die Prismenbasis der Linse zugekehrt ist, wobei das Prisma und die Linse zur Rekonstruktion des unmittelbar zu deutenden Bildes eine Umkehrtrans formation der auf die Detektoreinrichtung geworfenen Schattenbilder vornimmt.

   19. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationseinrichtung eine Maske (234) mit abwechselnd strahlungsundurchlässigen und strahlungsdurchlässigen Maskenbereichen aufweist und daß die Vorrichtung (242 bis 248 und 252 bis 262) Mittel zur Verschiebung der Maske relativ zur Detektoreinrichtung (232) in einer ersten Richtung und Mittel zur Verschiebung der Maske und der Detektoreinrichtung relativ zur Strahlungsquelle (250) in einer zweiten Richtung enthält.

   20. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden genannten Verschiebungsrichtungen aufeinander senkrecht stehen.

   21. Einrichtung nach Anspruoh 19 oder 20, daduroh gekennzeichnet, daß die Modulationseinriohtung eine zweite, nahe der erstgenannten Maske (234) angeordnete, im Strahlengang von der Strahlungsquelle aus durch die erste Maske hinduroh gelegene Maske (240) enthält, welohe eine Anordnung verhältnismäßig strahlungsundurchlässiger und verhältnismäßig strahlungsdurohlässiger Maskenbereiche enthält, wobei die Maskenbereiohe der erstgenannten

   - 51 -

   509846/0997

   Sl

   Maske (234) so angeordnet und ausgebildet sind, daß die Breiten mindestens einiger dieser Maskenbereiche in einer Richtung monoton zunehmen.

   22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Maske (234) relativ zu der zweiten Maske (240) bewegbar (248, 238) ist, wobei diese Relativbewegung die Geschwindigkeit des Einfalls von Strahlungsquanten von der Strahlungsquelle (250) der auf die Detektoreinrichtung (232) moduliert und daß zur Bildrekonstruktion mit der Detektoreinrichtung (232) ein die Geschwindigkeit des Einfalls von Strahlungsquanten auf die Detektoreinrichtung bestimmendes Meßgerät (294) verbunden ist, an welches ein Umhüllungsfunktionsdetektor (296) zur Bildung einer Umhüllungsfunktion der Gesohwindigkeitsmeßwerte angeschlossen ist.

   23. Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerte- und Wiedergabeeinrichtung eine Transformationseinriohtung (298) zur Durchführung einer inversen Fouriertransformation der Umhüllungsfunktion zur Rekonstruktion des unmittelbar zu deutenden Bildes enthält, welche an den Umhüllungsfunktionsdetektor (296) angeschlossen ist.

   24. Einrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung und eine daran angeschlossene Auswerte- und Wiedergabeeinrichtung Teil eines Kanales bilden, daß ferner mindestens ein weiterer, gleioh ausgebildeter Kanal vorgesehen ist, wobei jeder Kanal entsprechend den von der zugehörigen Detektoreinrichtung aufgenommenen Daten ein eigenes, unmittelbar zu deutendes Bild erzeugt und daß ein Wiedergabesystem (304) an die bzw. eine Transformationseinrichtung (298) in der Auswerte- und Wiedergabeeinrichtung jedes Kanals angeschlossen ist, um die relativen Positionsdaten entsprechend den einzelnen, unmittelbar zu deutenden Bildern nach einem bestimmten Programm (330) zu verschieben und die verschobenen Daten entsprechend diesen unmittelbar zu deutenden Bildern

   - 52 -

   509846/0997

   so miteinander zu kombinieren, (36O), daß sich ein zusammengesetztes Bild entsprechend einer bestimmten Ebene innerhalb der Strahlungsquelle an einem Wiedergabegerät (342) einstellt.

   25. Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer (240) der genannten Masken (234, 240) und der Detektoreinrichtung (232) ein Kollimator (264) angeordnet ist, der eine Reihe konvergierender Sohlitze (275) enthält, welche auf eine Sammlungslinie (278) innerhalb der Strahlungsquelle (25ü) hin ausgerichtet sind und daß die an die Transformationseinrichtung (298) angeschlossenen Mittel zur Verschiebung der relativen Positionsdaten einen Speicher (33^) zur Speicherung der Daten entsprechend den unmittelbar zu deutenden Bildern, ferner einen Adreßgenerator (232) zur Adressierung der einzelnen Datenpunkte jedes der gespeicherten, unmittelbar zu deutenden Bilder und eine Adreßänderungseinrichtung (330) enthalten, welche mit dem Adreßgenerator verbunden ist und zur Änderung der Adressen in bestimmter Weise dient, um eine Verschiebung der Adressenplätze der Datenpunkte im Speioher vorzunehmen, wobei ein Wiedergabegerät (342) an den Speicher angeschlossen ist, um die gespeicherten Bilder entsprechend der Adressenverschiebung in verschobener Position aus dem Speioher zu entnehmen.

   26. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen der Detektoreinrichtung und der Modulationseinriohtung Mittel zur Veränderung der Größe der strahlungsdurchlässigen Bereiohe enthält.

   27. Einrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die strahlungsdurchlässigen Bereiche, welohe insbesondere von Maskendurchbrüohen gebildet sind, in einem Teil einer Anordnung zu einem bestimmten Zeitpunkt eine von den strahlungsdurchlässigen Bereichen in einem anderen Teil der Anordnung unterschiedliche Größe besitzen, wobei die Strahlen von der Strahlungsquelle auf ihrem Weg zu der Detektoreinrichtung durch eine Vielzahl der strahlungsdurohlässigen Bereiohe fallen.

   - 53 -

   509846/0997

   St

   28. Einrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung ein Gerät zur Messung der Geschwindigkeit des Auftreifens von Strahlungsquanten auf die Detektoreinrichtung enthält, wobei eine Folge der Detektorausgangs signale eine Umhüllende besitzt, welche eine Transformation eines Abtastlinienbildes der Strahlungsquelle darstellt.

   29. Einrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Detektoreinrichtung ein Umhüllungsdetektor (296) verbunden ist, welcher die Umhüllungsfunktion bestimmt.

   30. Einrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Umhüllungsdetektor einen Speicher (3i8), welcher an das Gerät zur Messung der Geschwindigkeit des Auftreffens von Strahlungsquanten angeschlossen ist und zur Speicherung der Detektorsignale dient, ferner eine an den Speicher angeschlossene Recheneinheit (322) zur Durchführung von Rechnungen unter verwendung der gespeicherten Signale zur Bestimmung des Ortes der Scheitelwerte der genannten Umhüllenden sowie weitere Speichermittel (326) enthält, welche mit der Recheneinheit verbunden sind und zur Speicherung der genannten Scheitelwerte dienen, wobei Jeder der genannten Scheitelwerte einem Datenpunkt entspricht.

   31. Einrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Umhüllungsdetektor (296) eine Transformationseinrichtung (298) verbunden ist, welche eine Transformation der Umhüllenden zur Bildung eines unmittelbar zu deutenden Bildes der Strahlungsquelle vornimmt.

   32. Einrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Umhüllende eine Pouriertransformation eines Abtastlinienbildes der Strahlungsquelle darstellt und daß die Transformationseinrichtung (298) eine inverse Fouriertransformation vornimmt.

   509846/0997

   33. Radiographieverfahren zur Erzeugung von Bildern unter Verwendung von Bild strahlung hoher Energie, wie Röntgenstrahlung, Gammastrahlung oder Korpuskelstrahlung, insbesondere mittels einer Abbildungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dai3 in ein zu untersuchendes Objekt ein strahlungsaktiver, einzunehmender oder einzuführender Stoff, welcher strahlungsundurchlässiges Material und Strahlung emittierendes Material enthält, eingebracht wird, daß ferner in fester Lage gegenüber dem zu untersuchenden Objekt eine Anzahl von auf die emittierte Strahlung ansprechenden Detektoren aufgestellt wird, dafi weiter eine Anzahl von die Ausbreitung von Strahlungsquanten zwischen dem zu untersuchenden Objekt und den Detektoren hindernde Sperrelemente vorgesehen und bewegt werden, wobei die Detektoren Signale entsprechend der Strahlungsausbreitung von dem zu untersuchenden Objekt an den Sperrelementen vorbei zu den Detektoren abgeben und die Sperrelemente eine räumliche Modulation der Strahlungsausbreitung vornehmen und daß dann die von den Detektoren abgegebenen, modulierten Signale dekodiert werden, so daß ein Bild der Strahlungsverteilung, welche von dem zu untersuchenden Objekt ausgeht, jeweils für jeden der Detektoren erzeugt wird.

   34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß das dekodierte Bild, welches einem Detektor entspricht, relativ zu dem dekodierten Bild, welohes einem zweiten Detektor entspricht, wahlweise in eine bestimmte Lage verschoben wird, um ein Schichtbild in einer bestimmten Ebene innerhalb des zu untersuchenden Objektes zu erhalten.

   3!5. Verfahren nach Anspruch "$k, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung eines Bildes eines anderen Teiles des zu untersuchenden Objektes die Detektoren und die Sperrelemente danach in eine neue Lage gegenüber dem zu untersuchenden Objekt gebraoht werden.

   - 55 -

   509846/0997

   SC

   Leerseite