DE2550437C2

DE2550437C2 - Belichtungsautomat für ein Röntgenaufnahmegerät

Info

Publication number: DE2550437C2
Application number: DE2550437A
Authority: DE
Inventors: Herbert Ing.(grad.) 8521 Weiher Schmitmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-11-10
Filing date: 1975-11-10
Publication date: 1985-03-28
Also published as: US4087686A; GB1544946A; FR2331235A1; FR2331235B1; DE2550437A1; JPS5851400B2; JPS5260585A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Belichtungsautomaten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein Belichtungsautomat dieser Art ist in der DE-OS 44 481 beschrieben. Dieser Belichtungsautomat weist einen Strahlendetektor, eine nachgeschaltete Signalverarbeitungsschaltung und eine Abschaltstufe für die Röntgenröhre auf, die die Röntgenröhre beim Erreichen einer bestimmten Strahlendosis am Röntgenfilm abschaltet. Ferner erfolgt durch Bildung eines der Strahlendosisleistung entsprechenden Signals eine automatische Wahl der Röntgenröhrenspannung zur Anpassung der Strahlendosisleistung an den jeweiligen Patienten.

Bei einer solchen Röntgendiagnostikeinrichtung ist es möglich, daß infolge einer Störung eine Aufnahme mit einer maximalen Grenzzeit angefertigt wird, bei deren Erreichen die Röntgenröhre durch eine Überlastungsschutzvorrichtung abgeschaltet wird. Eine solche Störung kann z. B. ein defekter Verstärker im Belichtungsautomaten sein. Es ist aber auch möglich, daß vom Benutzer vergessen worden ist, die gewünschte Strahlenmeßkammer des Strahlendetektors anzuwählen. Schließlich ist es auch denkbar, daß die Primärstrahlenblende der Röntgenröhre während der Einschaltung der Röntgenröhre geschlossen ist. In all diesen Fällen erhält die Abschaltstufe des Belichtungsautomaten kein Abschaltsignal. Der Patient kann mit einer unerwünscht hohen Strahlendosis belastet werden. Außerdem wird auch die Röntgenröhre bis zu einer hoch liegenden Grenze belastet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

Röntgenbelichtungsautomaten der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem eine Belastung des Patienten mit einer zu hohen Strahlendosis und eine gegenüber, den eingestellten Werten überhöhte Belastung der Röntgenröhre infolge eines technischen Fehlers ausgeschlossen ist, der ein zu geringes Ausgangssignal des Strahlendelektors oder der nachgeschaltetett Auswerteschaltungen zur Folge hat

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im

ίο kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebene Ausbildung gelöst

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nachfolgend sind zwei Ausführungsbeispiele anhand der F i g. 1 und 2 in Verbindung mit den Unteransprüchen beschrieben.

In Fig. 1 ist die Strahlenmeßkammer 1 eines Röntgenbelichtungsautomaten dargestellt, die an einen Koppelkondensator 2 angeschlossen ist Dieser Kondensator 2 dient während der Aufnahmezeit als eine von außen unbeeinflußte Spannungsquelle für die Strahlenmeßkammer 1. Dem Koppelkondensator 2 ist ein als Integrator geschalteter Operationsverstärker 3 nachgeschaltet dessen Ausgangssignal dem einen Eingang eines Differenzverstärkers 4 zugeführt ist Am anderen Eingang des Differentverstärkers 4 liegt eine an einem Spannungsteiler 5,6 abgegriffene, konstante Spannung lh. Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 4 steuert über ein ODER-Gatter 7 eine Abschaltstufe 8 für die Röntgenröhre. Bei der Auslösung einer Aufnahme wird ein Schalter 9 geschlossen, der eine Wicklung 10 eines Relais an Spannung anschaltet, das Kontakte 11 und 12 besitzt
Wird mit Beginn einer Aufnahme der Schalter 9 geschlossen, so wird die Wicklung 10 erregt und öffnet die Kontakte 11 und 12. Der vorher aufgeladene Kondensator 2 wird freigeschaltet und überträgt den StromfluB des Strahlendetektors 1, der bei dem 3eispiel eine Ionisationskammer ist zum Integrationsverstärker 3. Der aufintegrierte Strom bewirkt am Verstärkerausgang einen Spannungsanstieg U\, der ein Maß für die Strahlendosis an der Ionisationskammer 1 und damit an dem vor ihr liegenden, nicht dargestellten Röntgenfilm ist Wenn die Ausgangsspannung des Verstärkers 3 die Spannung Uj am Eingang 13 des Differenzverstärkers 4 erreicht, erzeugt der Differenzverstärker 4 ein Ausgangssignal, das über das ODER-Glied 7 und die Abschaltstufe 8 die Ausschaltung der Röntgenröhre und damit die Beendigung der Aufnahme bewirkt. Die Spannung Ui wird so

so eingestellt, daß die ihr entsprechende Strahlendosis eine optimale Filmschwärzung ergibt.

Die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 3 ist ferner über einen weiteren Verstärker 14 dem einen Eingang 15 eines zweiten Differenzverstärkers 16 zugeführt Am Eingang 17 des Differenzverstärkers 16 liegt eine konstante Spannung U), die von einem Spannungsteiler 18, 19 abgegriffen ist. Dem Verstärker 14 ist ein Kondensator 20 vorgeschaltet, so daß die Bauelemente 14, 20 ein Differenzierglied bilden und am Eingang 15 ein Signal liegt, das dem Differentialquotienten der Ausgangsspannung U₁ nach der Zeit und damit der Strahlendosisleistung entspricht.
Bei störungsfreiem Betrieb muß mit Aufnahmebeginn

der Differentialquotient —τ-i- einen vorbestimmten

Wert, der durch die Spannung Ui vorgegeben ist, erreichen oder überschreiten. In diesem Falle erzeugt der Differenzverstärker 16 kein Ausgangssignal. Liegt je-

SB: Jj,

it doch der Differentialquotient unter der Spannung L/3, so

pj führt der Differenzverstärker 16 der Abschaltstufe 8

|| über das ODER-Gatter 7 ein Abschaltsignal zu, und die

Jg Aufnahme wird beendet Diese Beendigung erfolgt

58 durch geeignete Wahl der Spannung L/3 innerhalb einer

IS sehr kurzen Zeit nach Aufnalimebeginn, so daß eine zu Pj hohe Strahlenbelastung dev Patienten und eine zu hohe Rf Belastung der Röntgenröhre nicht erfolgt Auch dann,

y wenn vom Verstärker 3 nach dem Beginn einer Aufnah-

Hj mc überhaupt kein Ausgangssignal geliefert wird, weil Ip beispielsweise der Verstärker 3 defekt ist oder die Pri-

§j märstrahlenblende geschlossen ist erfolgt in der ge-

.£? schilderten Weise eine Blockierung.

% Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 sind mit

P dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 gleiche Teile P mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Spannung

% U\ ist bei diesem Ausführungsbeispiel direkt dem Diffe-

t£j renzverstärker 16 zugeführt dessen Ausgangssignal ei-

% ne Zeitstufe 21 steuert Die Zeitstufe 21 kann beispiels-

%, weise eine elektronische Kippstufe seiu.

ψ Die Spannung L/3 ist bei diesem Beispiel se gewählt,

j|j daß ein Ausgangssignal am Ausgang des Differenzver-

fζ stärkers 16 bereits nach einer im Vergleich zu der Auf-

K nahmezeit wesentlich kürzeren Zeit erscheint Liefert

is beispielsweise der Differenzverstärker 4 ein Abschaltet-

κ= gnal dann, wenn die Spannung U\ 2 V erreicht, so kann

£* die Spannung L/3 so gewählt werden, daß der Differenz-

⁵.-■ verstärker 16 ein Ausgangssignal liefert wenn die Span-

,;.' nung am Eingang 15, also die Spannung Uu 0,1 V er-

i reicht Ist die längste Aufnahmezeit beispielsweise 5 see,

so muß der Differenzverstärker 16 ein Ausgangssignal spätestens nach

5see · ^{= 0>25sec}

liefern. Die Schaltzeit der Zeitstufe 21 ist in dieser Zeit entsprechend gewählt d. h. die Zeitstufe 21 kippt um, wenn nach dieser Grenzzeit von beispielsweise 0,25 see von dem Differenzverstärker 16 kein Ausgangssignal erzeugt wird. Beim Umkippen führt sie der Abschaltstufe 8 über das ODER-Gatter 7 ein Abschaltsignal zu. Liegt keine Störung vor, so sperrt der Differenzverstärker 16 innerhalb einer bestimmten Zeit — bei dem Beispiel 0,25 see — die Zeitstufe 21, so diß diese die Röntgenröhre nicht abschaltet, sondern diese Abschaltung erst dann erfolgt, wenn die Spannung U\ die Spannung Ui erreicht, also eine optimale Filmschwärzung erzielt worden ist.

_

Hierzu 1 Blau Zeichnungen

55 60 65

Claims

Patentansprüche:

1. Belichtungsautomat für ein Röntgenaufnahmegerät, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Signalverarbeitungsschaltung des Belichtungsaatomaten ein am Strahlendetektor (1) angeschlossenes Schaltglied (14,16,20; 16,21) vorhanden ist, das an der Abschaltstufe (8) des Belichtungsautomaten zur Abschaltung der Röntgenröhre angeschlossen ist und innerhalb kurzer Zeit nach Aufnahmebeginn an diese ein Abschaltsignal liefert, wenn die Strahlendosisleistung unter einem vorgegebenen Wert liegt.

Z Belichtungsautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (14,16,20) eine Differenzierstufe (14,20) für das Ausgangssignal eines am Strahlendetektor (1) angeschlossenen Integrators (3) erihält, die an einem Differenzverstärker (16) angeschäbssen ist, der die Röntgenröhre abschaltet, wenn das Ausgangssignal der Differenzierstufe (14,20) einen vorbestimmten Wert (U₃) nicht erreicht

3. Belichtungsautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das SchaUglied (16, 21) eine Schwellwertstufe (16) und ein von ihr gesteuertes Zeitglied (21) enthält, wobei der Schwellwertstufe (16) das Ausgangssignal eines am Strahlendetektor (1) angeschlossenen Integrators (3) zugeführt ist und das Zeitglied (21) an der Abschaltstufe (8) angeschlossen ist und die Röntgenröhre abschaltet, wenn der Wert (b'i) der Schwellwenstufe (16) vom Ausgangssignal des Integrators (3) innerhalb einer vorbestimmten Zeit nicht erreicht w'ii d.