DE2610514A1

DE2610514A1 - Radiografisches aufzeichnungsverfahren und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2610514A1
Application number: DE19762610514
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Phys Orthmann
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1976-03-12
Filing date: 1976-03-12
Publication date: 1977-09-15
Also published as: GB1534653A; IT1083714B; CA1084980A; FR2344058A1; US4103159A; CH611727A5

Description

A GFA-GEVAERT AKTIENGESELLSCHAi¹O? 12.03-76

ζ · 10-bg-se

Leverkusen

PG 868/MG 1149

Radiografisches Aufzeiclinungsverfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein radiografisches Aufzeichnungsverfahren, bei welchem ein dielektrisches Blatt in einem Spalt zwischen einer Anoden- und einer Kathodenelektrode mit einem dem Röntgenbild entsprechenden Ladungsbild versehen wird, wobei der Spalt zur Absorption der ankommenden Röntgenstrahlung während des Abbildungsvorganges mit einem Gas hoher Atomzahl unter höherem als Atmosphärendruck gefüllt ist.

Bei einem derartigen Aufzeichnungsverfahren, wie es z.B. in der deutschen OS 2 258 364 beschrieben ist, wirkt das im Spalt eingeschlossene Gas hoher Atomzahl, z.B. Freon, Krypton oder Xenon, unter erhöhtem Druck als Röntgenabsorber, wobei eine Ladungserzeugung durch Quantenprozesse, wie z.B. Foto- oder Comptoneffekt, eintritt, welche in einem von außen angelegten elektrischen Feld zur Bildung eines elektrostatischen, latenten Bildes auf dem dielektrischen Blatt führt.

709837/0458

26105U

PG 868/ttG 114-9

Gemäß dem bekannten Stand der Technik wird dieses Ladungsbild anschließend in einer getrennten Entwicklungseinheit mittels eines elektrostatischen "Verfahrens durch Tonerablagerung sichtbar gemacht. Hierzu muß das dielektrische Blatt vor dem Abbildungsvorgang in die Kammer hinein- und nach dem Abbildungsvorgang wieder aus der Kammer heraustransportiert werden.

Zur Erzielung einer ausreichenden Quantenausbeute bzw. einer möglichst geringen Strahlungsbelastung des Patienten werden während des eigentlichen Abbildungsprozesses Gasdrücke zwischen 6 atü und 20 atü angewendet. Vor dem Aus- oder Eintransportieren eines neuen dielektrischen Blattes wird dieser hohe Druck in aller Regel auf den normalen Atmosphärendruck abgesenkt, wozu ein Teil des in der Bildkammer befindlichen Prozeßgases in einen Vorratsbehälter umgepumpt wird. Dieses Umpumpen ist verhältnismäßig aufwendig und zeitraubend. Außerdem läßt es sich, selbst wenn während des Blattwechsels innerhalb und außerhalb der Bildkammer im wesentlichen der selbe Druck herrscht, kaum vermeiden, daß durch das bewegte dielektrische Blatt so viel Gas in beiden Eichtungen mitgerissen wird, daß sowohl ein unerwünschter Verlust des teuren Prozeßgases, in aller Regel ein Edelgas, an die freie Atmosphäre, als auch eine unzulässige Verunreinigung des in der Kammer verbleibenden Gases eintritt, zumal zur Schonung des auf dem Blatt befindlichen elektrostatischen Bildes dieses

709837/0458

26105U

PG- 868/MG- 1149

zumindest auf einer Seite nicht an den Spaltwänden streifen oder anliegen sollte.

Andererseits ist es in der Elektrofotografie auch bekannt, Ladungsbilder als sogenannte Deformationsbilder dadurch sichtbar zu machen, daß man sie auf eine durch Erwärmung erweichte Schicht einwirken läßt. Das hierbei entstehende Reliefbild wird nach dem Erkalten des Aufzeichnungsträgers sozusagen eingefroren.

Gemäß der Erfindung wird nun das Ladungsbild auf einem dielektrischen Material mit thermoplastisch verformbarer Oberfläche erzeugt, die mit dem Ladungsbild versehene Oberfläche wird über ihren Erweichungspunkt erwärmt und das bei der Erwärmung entstehende Reliefbild wird in an sich bekannter Weise mittels eines schlierenoptischen Effektes sichtbar gemacht. Zweckmäßig wird das Reliefbild nach dem Erkalten in einem dem Spalt zwischen den Elektroden anschließenden, mit transparenten Wänden ausgestatteten Raum, mit im wesentlichen gleichem Gasdruck mittels einer optischen Vorrichtung mit stark gerichtetem Strahlengang betrachtet und das auf schlierenoptische Weise entstehende Dichtebild wird mittels eines dauerhaften Aufzeichnungsverfahrens fotografischer oder elektrofotografischer Art festgehalten. Vorteilhaft wird das Reliefbild nach dem Betrachten und ggf. Umkopieren durch

709837/0A5Ö

26105U

PG 868/MG 114-9

Neutralisieren des Ladungsbildes und nochmaliges Erwärmen wieder gelöscht.

Bei dieser Anordnung ist das entstehende Reliefbild nach dem Erkalten mechanisch unempfindlich und kann im Gegensatz zum Ladungsbild ohne Schaden zwischen zwei sich berührenden Dichtungen hindurch aus der Kammer entfernt werden. Zur besseren Sichtbarmachung wird das Heliefbild mit stark gerichtetem Strahlengang optisch abgebildet. Der in einem solchen Strahlengang eintretende Schliereneffekt wandelt das Reliefbild in ein Dichtebild um, welches direkt betrachtet oder auf ein anderes lichtempfindliches Element, z.B. einen fotografischen oder elektrofotografischen Aufzeichnungsträger, umkopiert werden kann. Hierbei läßt sich jeglicher Gasverlust dadurch vermeiden, daß die Betrachtung oder das Umkopieren in einem dem Spalt zwischen den Elektroden anschließenden Gasraum erfolgt. Nach der Betrachtung kann das Reliefbild in bekannter Weise durch nochmaliges Erwärmen wieder gelöscht werden, wodurch das in den Kammern eingeschlossene dielektrische Blatt für einen neuen Abbildungszyklus zur Verfügung steht.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der beiden das dielektrische Blatt einschließenden Elektroden auf eine über dem Erweichungspunkt seiner thermoplastischen

709837/0458 -5-

261051A

PG 868/MG 1149

Oberfläche liegende Temperatur erwärmbar ist. Vorteilhaft ist ein von den Elektroden umschlossener Gasraum, eine am Eingang dieses Gasraumes angeordnete Transporteinrichtung zum Ein- und Ausführen des dielektrischen Blattes durch den Eingang des Gasraumes und eine in der Nähe dieser Transporteinrichtung angeordnete Koronaentladungseinrichtung zum Neutralisieren des auf dem dielektrischen Blatt befindlichen elektrostatischen Bildes während des Blattransportes vorgesehen.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung schließt sich dem von den Elektroden umschlossenen ersten Gasraum ein von transparenten Wänden umschlossener zweiter Gasraum an, welcher sich im Strahlengang einer schlierenoptischen Betrachtungseinrichtung oder in einer Schärfeebene eines optischen Projektionssystems mit stark gerichtetem Strahlengang befindet.

Schließlich kann noch eine die thermoplastische Oberfläche des dielektrischen Blattes auf einen lichtempfindlichen Aufzeichnungsträger abbildende optische Anordnung vorgesehen sein.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt. Die einzige Figur zeigt einen Schnitt

-6- 709837/0458

PG 868/ttG 1149

durch, die erf indungs gemäße Anordnung in halbschematischer Darstellung.

In der Figur sind mit 1 und 2 zwei Elektroden bezeichnet, welche an eine Spannungsquelle 3 von beispielsweise 15 KV angeschlossen sind. Die in ein Gehäuse 4- eingesetzten Elektroden 1 und 2 umschließen einen Gasraum 5a, welcher mit einem Gas hoher Atom- bzw. Molekülzahl, z.B. Freon, Krypton oder IPreon gefüllt ist. Das Gas steht unter einem erhöhten Druck von etwa 6-20 atü.

Der Elektrode 2 liegt ein dielektrisches Blatt 6 an, welches in bekannter Weise mit einer thermoplastischen Oberflächenschicht 6a versehen ist. Außerhalb der Elektrode 1 befindet sich ein röntgenografisch zu untersuchender Körper 7 ■> welcher mittels einer Röntgenröhre 8 durchstrahlt wird. Während der Durchstrahlung entstehen im Gasraum 5a Elektronen, welche unter dem Einfluß des an den Elektroden 1 und 2 liegenden Potentials in Richtung auf das dielektrische Blatt 6 beschleunigt werden und dort zur Ablagerung kommen. Auf diese Weise entsteht auf dem dielektrischen Blatt 6 ein dem durch den Körper 7 erzeugten Röntgenbild entsprechendes Ladungsbild.

In der Elektrode 2 ist eine elektrische Heizspirale 9 angeordnet-, welche mittels Drähten 9a und 9b über einen Schalter 10

709837/045· -7-

PG 868/MG 114-9

an eine nicht dargestellte äußere Stromversorgung angeschlossen ist. Wird nun die Heizspirale 9 durch Betätigung dieses Schalters 10 an die äußere Stromquelle angeschlossen, so wird das dielektrische Blatt 6 einschließlich seiner thermoplastischen Oberfläche erwärmt. Sobald diese thermoplastische Oberfläche auf eine oberhalb ihres Erweichungspunktes liegende Temperatur gelangt, erleidet sie unter obm Einfluß des auf dem dielektrischen Blatt 6 befindlichen elektrostatischen Ladungsbildes in bekannter Weise eine reliefartige Verformung, welche diesem Ladungsbild und damit auch dem Röntgenbild des Körpers 7 entspricht.

Am Übergang zwischen dem Gasraum 5a und einem weiteren Gasraum 5t> ist ein Transportrollenpaar 11, 12 angeordnet, mittels welchem das dielektrische Blatt 6 zwischen den Gasräumen 5a und ^b hin- und hertransportiert werden kann. Außerdem befindet sich in der Nähe der Transportrollen 11, 12 eine Koronaentladungsvorrichtung 13, mittels welcher das dielektrische Blatt 6 während des Rücktransportes in den Gasraum 5a mit einer gleichmäßigen elektrostatischen Ladung versehen werden kann. Wird das in den Gasraum zurücktransportierte dielektrische Blatt 6 im Anschluß an die Neutralisation des Ladungsbildes über den Erweichungspunkt seiner thermoplastischen Schicht 6a erwärmt, so wird hierdurch das auf ihm befindliche Reliefbild gelöscht.
-8- 709837/0458

PG 868/MG 1149

Der Gasraum 5b ist zwischen zwei transparenten Wänden 14 und 15 eingeschlossen. Vor der transparenten Wand 14 ist eine von einem Reflektor 16 umgebene Projektionslampe 17 angeordnet, welche die transparenten Wände 14 und 15 und das mit dem Reliefbild versehene, transparente dielektrische Blatt 6 durchstrahlt. Hinter der transparenten Wand 15 befindet sich eine Kondensorlinse 18, welche das Licht der Projektionslampe 17 in ein Projektionsobjektiv 19 abbildet. Auf diese Weise wird es möglich, die von den Strahlen der Lampe 17 durchdrungenen Stellen des dielektrischen Blattes 6 und seiner thermoplastischen Schicht 6a auf eine Mattscheibe 20 zu projizieren. Wenn die Abbildung der Lichtquelle 17 in das Objektiv 19 an einer Stelle des dielektrischen Blattes 6 durch eine reliefartige Erhöhung der thermoplastischen Schicht 6a gestört ist, entsteht in bekannter Weise an der entsprechenden Abbildungsstelle auf der Mattscheibe 20 eine dunkle Stelle. Auf diese Weise wird das Reliefbild auf dem dielektrischen Blatt 6 in ein dem ursprünglichen Röntgenbild entsprechendes Schlierenbzw. Dichtebild umgewandelt, welches auf der Mattscheibe 20 betrachtet werden kann.

Zur bleibenden Aufzeichnung dieses Dichtebildes ist im Projektionsstrahlengang ein um eine Achse 21 schwenkbarer Spiegel 22 vorgesehen, welcher in den Projektionsstrahlengang

-9- 709837/0458

26105H A*

PG 868/ttG 1149

eingeschwenkt werden kann. Nach Einschwenken dieses Spiegels wird das Dichtebild auf die Oberfläche eines mittels eines Transportrollenpaares 24 von einer Vorratsrolle 23 in Pfeilrichtung A abgezogenen ZnO-beschichteten Bandes 26 projiziert. Vor dem Einlaufen in die Bildbühne 28, 29 erfolgt eine gleichmäßige Aufladung des ZnO-Bandes 26 mittels einer Koronaentladungsvorrichtung 27. Das jeweils belichtete Blatt wird mittels einer Schneidevorrichtung 30 abgetrennt und in Pfeiirichtung A zu einer nicht dargestellten elektrofotografischen Entwicklungsvorrichtung befördert.

Selbstverständlich kann zum bleibenden Aufzeichnen des Dichtebildes auch irgendein anderer lichtempfindlicher Aufzeichnungsträger, z.B. ein fotografisches AgX-Aufnahmematerial, verwendet werden.

~¹⁰~ 709837/0458

4 Leerseite

Claims

AGFA-GEVAERT AKTIENGESELLSCHAFT

Leverkusen

PG 868/MG 114-9

Ansprüche

Radiografisches Aufzeichnungsverfahren, bei welchem ein dielektrisches Blatt in einem Spalt zwischen einer Anoden- und einer Kathodenelektrode mit einem dem Röntgenbild entsprechenden Ladungsbild versehen wird, wobei der Spalt zur Absorption der ankommenden Röntgenstrahlen während des Abbildungsvorganges mit einem Gas hoher Atomzahl unter höherem als Atmosphärendruck gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ladungsbild auf einem dielektrischen Material mit thermoplastisch verformbarer Oberfläche (6a) erzeugt wird, daß die mit dem Ladungsbild versehene Oberfläche über ihren Erweichungspunkt erwärmt wird, und daß das bei der Erwärmung entstehende Reliefbild in an sich bekannter Weise mittels eines schlierenoptischen Effektes sichtbar gemacht wird.

709837/0458

26105Η

PG 868/MG 1149
2. Eadiografisches Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reliefbild nach dem Erkalten in einem dem Spalt zwischen den Elektroden (1, 2) anschließenden, mit transparenten Wänden (14, 15) ausgestatteten Raum, mit im wesentlichen gleichem Gasdruck mittels einer optischen "Vorrichtung mit stark gerichtetem Strahlengang (16 - 19) betrachtet wird.
3. Radiografisches Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das auf schlierenoptische Weise entstehende Dichtebild mittels eines dauerhaften Aufzeichnungsverfahrens fotografischer oder elektrofotografischer Art festgehalten wird.
4. Eadiografisches Aufzeichnungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Reliefbild nach dem Betrachten und ggf. Umkopieren durch Neutralisieren des Ladungsbildes und nochmaliges Erwärmen wieder gelöscht wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des radiografischen Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der beiden das dielektrische Blatt (6) einschließenden Elektroden (1, 2) auf eine

709837/0458

26105U

PG 868/ftG 1149

über dem Erweichungspunkt seiner thermoplastischen Oberfläche liegende Temperatur erwärmbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein von den Elektroden (1, 2) umschlossener Gasraum (5a), eine am Eingang dieses Gasraumes angeordnete Transporteinrichtung (11, 12) zum Ein- und Ausführen des dielektrischen Blattes (6) durch den Eingang des Gasraumes und eine in der Nähe dieser Transporteinrichtung angeordnete Koronaentladungseinrichtung £13) zum Neutralisieren des auf dem dielektrischen Blatt befindlichen elektrostatischen Bildes während des Blattransportes vorgesehen sind.
7. Vorrichtung nach Ar.spruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß sich dem von den Elektroden (1, 2) umschlossenen ersten Gasraum (5a) ein von transparenten Wänden (14, 15) umschlossener zweiter Gasraum (5b) anschließt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der von den transparenten Wänden (14, 15) eingeschlossene zweite Gasraum (5b) im Strahlengang einer schlierenoptischen Betrachtungseinrichtung (16 - 20) befindet.

-13- 709837/0450

26105U

PG 868/MG 114-9
9· Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich der von den transparenten Wänden (14, 15) eingeschlossene zweite Gasraum (5b) in einer Schärfeebene eines optischen Projektionssystems mit stark gerichtetem Strahlengang (16 - 19, 22) befindet.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine die thermoplastische Oberfläche (6a) des dielektrischen Blattes (6) auf einen lichtempfindlichen Aufzeichnungsträger (26) abbildende optische Anordnung (16 - 19, 22) vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709837/0458