DE2610618A1

DE2610618A1 - Vorrichtung zur bilderzeugung durch einen abtastenden strahl, insbesondere roentgenstrahl

Info

Publication number: DE2610618A1
Application number: DE19762610618
Authority: DE
Inventors: Daniel Jacob
Original assignee: American Science and Engineering Inc
Current assignee: American Science and Engineering Inc
Priority date: 1975-03-14
Filing date: 1976-03-13
Publication date: 1976-09-30
Also published as: FR2304090A1; DK107076A; BE839519A; DE7607767U1; IL49142A; IL49142A0; US4031401A; JPS5429389B2; FR2304090B1; GB1513601A; GR60439B; JPS51122480A; IT1063072B

Description

Syke, den 11. März 1976

Anmeldung zum Patent und Hilfsgebrauchsmuster mein Aktz.: 76.26 Cake Pan

ANMELDER:

American Science & Engineering, Inc.

955 Massachusetts Avenue, Cambridge, Massachusetts 02139 U.S.A.

a corporation of Massachusetts

ERFINDER:
Daniel Jacob

VERTRETER gemäß § 16 PatGes.:

Dipl.-Ing. Martin Schumacher, Patentanwalt Hauptstr. 31, 2§18 Syke

PRIORITÄT:

USA - Aktz.Λ 558,426 - AT: 14.3.1975

BEZEICHNUNG:

Vorrichtung zur Bilderzeugung durch einen abtastenden Strahl, insbesondere Röntgenstrahl

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Bilderzeugung durch einen anders als durch normale optische Linsensysteme erzeugten abtastenden scharfen Strahl von Strahlungsenergie aus einer Strahlungsquelle, insbesondere zur Abbildung der Durchstrahlung von Medien durch Röntgenstrahlen nach Patentanm. P 22 33 345.5 (72.92 X-scanner).

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ORIGINAL INSPECTED

STAND DER TECHNIK

Es ist bekannt, den Empfänger als Kurve auszubilden und eine Einrichtung zur Abtastung der Empfangerkurve durch Ablenkung eines relativ zur Empfangerkurve scharf gerichteten Strahlenbündels vorzusehen (US-PS 2,233*345). Dabei wird aus einer kegelförmigen Röntgenstrahlung mit Hilfe einer feststehenden Schlitzblende und einer relativ dazu rotierenden Schlitzblende in Form einer rotierenden Scheibe mit Radialschlitzen ein scharfer Abtaststrahl ausgeblendet. Die Vervendung einer flachen rotierenden Schlitzblende ist mit einem verhältnismäßig grcflen Raumauf wand und damit auch Materialaufwand für das die Vorrichtung umschließende Gehäuse verbunden, ganz abgesehen davon, daß sich durch die wechselnde Neigung des jeweils wirksamen Radialschlitzes zum Schlitz der feststehenden Schlitzblende unliebsame Veränderungen in der Form des ausgeblendeten Strahlquerschnittes ergeben.

AUFGABE

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, die sich durch eine gleichbleibend scharfe Strahlausblendung bei einfachem gedrungenem Aufbau und geringem Materialaufwand auszeichnet.

LÖSUNG DER AUFGABE

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß eine Ausgangsblende mit einem Ausgangsschlitz, eine ringförmige Tastblende mit wenigstens einem, zu ihrer Achse parallem und zum

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Ausgangsschlitz im vesentlichen senkrechtem Tastschlitz sowie Rotationsantrieb vorgesehen ist derart, daß die Tastblende jeweils mit einem Wirkbereich ihres Umfanges innerhalb und dem gegenüberliegenden Umfangsbereich außerhalb des Strahlenweges von der Strahlenquelle zum Ausgangsschlitz liegt und in Zusammenvirkung von Tastschlitz und Ausgangsschlitz der scharfe Abtaststrahl entsteht. Dabei kann die Tastblende den Rand eines pfannenförmigen Körpers bilden, dessen Rotationsachse gegen den Strahlenveg geneigt ist. Auf diese V/eise gelangt man trotz Rotation der bewegten Blende zu einer im wesentlichen über die ganze Abtastung gleichbleibend orthogonalen geometrischen Lage der den scharfen Abtaststrahl formenden Blenden und hat obendrein die vorteilhafte Möglichkeit, mit einem gedrungenen flachen Gehäuse auszukommen, da die Hauptausdehnung der bewegten Blende etwa parallel zum Strahlenweg und dem Schlitz in der feststehenden Blende liegt.

BESCHREIBUNG EINES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung zu entnehmen. In der Zeichnung ist

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung einer Vorrichtung nach der Erfindung im Einsatz zur Erzeugung eines Röntgenbildes in Verbindung mit einem Strahlungsemp-fanger und Bilderzeuger und

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Fig. 2 ein Querschnitt durch die Vorrichtung zur Erzeugung des Taststrahles in größerem Maßstab.

Die Vorrichtung nach der Erfindung wird vorzugsweise angewandt in Verbindung mit einer Strahlenquelle für Strahlungsenergie, die nicht auf konventionelle optische Weise durch Linsen nach den Gesetzen der geometrischen uptik fokussiert werden, wie z.B. Strahlenquelle für X-Strahlen oder Gammastrahlen, üie in der Zeichnung mit dem .bezug sz eichen 1Q bezeichnete Vorrichtung nach der Erfindung stellt ein Taststrahlgerät zur Erzeugung eines Abtaststrahles 12 dar, das auf vertikalen Schienen 11 auf- und abbeweglich ist, synchron zu einem an einer Vertikalschiene 15 auf- und abbeweglichen Strahlungsempfänger 14, der über ein Säbel 16 mit einem Sichtgerät oder Bilderzeuger 18 zur Anzeige des Durchstrahlungsbildes einer Person oder eines Gepäckstückes verbunden ist.

üls Strahlenquelle ist vorzugsweise eine X-Strahlen-Röhre oder icöntgenröhre 22 vorgesehen, welche Bestandteil des Taststrahlgerätes 1ü ist.

Das Taststrahlgerät 1ü ist mit einem den Strahlenweg 40 von einer Eingangsblende 29 mit Eingangsöffnung 31 bis zu einer Ausgangsblende 30 mit Ausgangsschlitz 32 umschließenden Gehäuse 24 aus für die Strahlenenergie undurchlässigem Material mit Boden 28 und Decke 26 versehen, in welchem eine Tastblende 35 mit Tastschlitz 38, die vom Rand eines pfannenförmigen Körpers 34 gebildet wird, um eine Achse 37 umläuft, welche gegen die vertikale

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zum Strahlenweg 40 ein wenig gegen den Ausgangsschlitz 32 hin geneigt ist und von einem auf der Decke 26 des Gehäuses angebrachten Motor 36 angetrieben wird.

Die Neigung der Achse 37 bzw. Tastblende 35 ist derart gewählt, daß der jeweils vor dem Ausgangsschlitz 32 vorbeilaufende Tastschlitz 38 von dem kegelförmigen Strahlenbündel, das die ^ingangsöffnung 31 in das Gehäuse 24 eintreten läßt, voll ausgeleuchtet wird, indem der auf der Seite der üingangsöffnung befindliche Rand des Tastrotors 34 infolge seiner Neigung mit Abstand über den Strahlenweg 40 hinwegläuft.

Im dargestellten Beispiel ist die Tastblende 35 mit vier um 90° gegeneinander versetzten Tastschlitzen 38 versehen, so daß bei einem ganzen Umlauf des Tastrotos 34 vier Abtastungen durch den austretenden Taststrahl 12 erfolgen. Durch die Synchronbewegung des Taststrahlgerätes 10 und des Strahlungsempfängers 14 ergibt sich dann nach einer vorgegebenen Anzahl von Rotorumläufen eine zellenförmige Abtastung des gesamten, vom Gerät erfaßten Raumes zur Erzeugung des Bildes 20 am Bildschirm des ßilderzeugers 18.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß der Tastschlitz 38 der Tastblende 35 über den ganzen Vorbeilauf am horizontalen Ausgangsschlitz 32 der Ausgangsblende 30 im wesentlichen rechtwinklig liegt, so daß sich ein gleichbleibend r^£*'~^>ln**^ar'^v'ⁱ'j^a'V, ada»Querschnitt des Abtaststrahles 12 ergibt.

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Vom Tastrotor 34 muß nur der schmale Rand, der als Tastblende wirksam ist, aus für die Strahlenenergie undurchlässigem Material hergestellt werden, wodurch Aufwand und Gewicht der Anordnung auf ein Minimum beschränkt werden. Der Tastrotor wird zweckmäßig so dimensioniert, daß der Abstand der Tastschlitze 38 nur wenig größer ist als die Länge des Ausgangsschlitzes 32 derart, daß die Abtastungen im wesentlichen lückenlos aufeinander folgen. Bei einer Breite des Ausgangsschlitzes 32 von 2 mm und einer Länge von 30 cm ist es zweckmäßig, dem Tastschlitz 38 eine Breite von 1 mm und eine Lunge von 1ü mm zu geben.

Im Rahmen der Erfindung sind noch mancherlei Abänderungen und andere Ausführungen möglich. So kann beispielsweise der Tastrotor 34 statt aus einer Scheibe oder Pfanne auch aus einem Speichenrad bestehen, das an seinem Umfang die Tastblende 35 trägt. Auf diese \veise läßt sich das Gewicht und damit das Trägheitsmoment des Rotors weiter verringern. Die Erfindung ist ferner nich-fc&uf eine Ausführung mit Vertikalverschiebung von Taststrahlgerät und Strahlungsempfänger beschränkt, sondern läßt sich sinngemäß auch in Verbindung mit einer Schwenkbewegung daser Geräteteile verwenden. Das Gerät ist geeignet, schnell und mit guter Auflösung, insbesondere in Flughafen, zum Auffinden von Konterbanden und Waffen eingesetzt zu werden.

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BEZUGSZEICHEN LISTE

10	apparatus	Teststralilgerät
11	rails	Schienen
12	scanning pencil beam	Abtaststrahl
14	radiation sensitive detes-	Strahlungsempfänger
	tor
15	rail	Schiene
16	output cable	kabel
16	video storage and	Bilderzeuger
	display unit
20	image	Bild
22	X-ray tube	X- S tr ah l en-Rö hr e
24	shallow enclusure	Äbschirmgehäuse, Gehäuse
26	upper wall	DEcke
28	lower wall	Boden
29	entrance wall	tängangsblende
30	exit wall	Ausgangsblende
31	entrance slit	üing ang söffnung
32	exit slit	Ausgangsschlitz
34	chopper wheel	Tastrotor
35	rim	Tastblende, Rand von 34
36	motor	Motor
37	axis	Achse
38	slits	Tastschlitze
40	radiant energy	Strahlenweg

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Claims

SCHUTZANSPRuCHE:

1. Vorrichtung zur Bilderzeugung durch einen anders als durch normale optische Linsensysteme erzeugten abtastenden scharfen Strahl und Strahlungsenergie aus einer Strahlungsquelle, insbesondere zur Abbildung der Durchstrahlung von Medien durch Röntgenstrahlea nach Patentanm. P 22 33 345.5 (72.92 X-scanner), gekennzeichnet durch eine Ausgangsblende (30) mit einem Ausgangsschlitz (32), eine ringförmige Tast blende (35) mit wenigstens einem, zu ihrer Achse (37) parallelen, und zum Ausgangsschlitz (32) im wesentlichen senkrechten Tastschlitz (38) und Rotationsantrieb (36) derart, daß die Tastblende jeweils mit einem Wirkbereich ihres Umfangs innerhalb und dem gegenüberliegenden Umfangsbereich außerhalb des Strahlenweges (40) von der Strahlenquelle (22) zum Ausgangsschlitz (32) liegt und im Zusammenwirkung von Tastschlitz (3£) und Ausgangsschlitz (32) der scharfe Abtaststrahl (12) entsteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastblende (35) den Rand eines pfanne-nförmigen Körpers (34) bildet, dessen Rotationsachse (37) gegen den Strahlenweg (40) geneigt ist.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine fiingangsblende (29) mit Eingangsöffnung (31) zwischen Strahlungsquelle (22) und dem jeweils im Strahlenweg befindlichen Wirkbereich der Tastblende (35).

4. Vorrichtung nach einem der .Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Strahlungsquelle (22) für X-Strahlen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangs- und Eingangsblende (30,29) bestandteile eines die Tastblende (35) umschließenden strahlungsundurchlässigen Gehäuses (24) bilden.

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