DE2631516A1

DE2631516A1 - Roentgenroehre

Info

Publication number: DE2631516A1
Application number: DE19762631516
Authority: DE
Inventors: Eric William Bull
Original assignee: EMI Ltd
Current assignee: EMI Ltd
Priority date: 1975-07-11
Filing date: 1976-07-10
Publication date: 1977-01-20
Also published as: US4039807A; NL7607715A; DE2631516C3; FR2317849A1; GB1547964A; JPS5927074B2; FR2317849B1; JPS5211791A; NL183374C; NL183374B; DE2631516B2

Description

EIKENBERG & BRÜMMERSTEDT

PATENTANWÄLTE IN HANNOVER

EMI Limited 100/480.

Röntgenröhre

Die Erfindung betrifft eine Röntgenröhre insbesondere
für die Verwendung in einem mit einer Abtastvorrichtung arbeitenden radiographischen Gerät.

Bei einem solchen radiographischen Gerät/ von dem eine Ausführungsform beispielsweise in der DT-OS 2 442 009 beschrieben ist, bei dem ein oder mehrere Strahlen eine Abtastbewegung in
bezug auf einen Querschnitt des zu untersuchenden Körpers ausführen, ist es von Vorteil, eine nicht-mechanische Abtastbewegung des Röntgenstrahls vorzusehen. In der älteren Anmeldung P 25 51 322 wurde vorgeschlagen, einen Elektronenstrahl auf einen länglichen Fangschirm auftreffen zu lassen und den Elektronenstrahl so abzulenken, daß der Auftreffpunkt eine Abtastbewegung in bezug auf den Fangschirm ausführt und sich damit auch die Lage

883/097

der ausgesendeten Röntgenstrahlen ändert.

Da für diesen Zweck ein Elektronenstrahl von Vorteil ist, der in nicht ausgelenktem Zustand ein schmales Band darstellt/ kann infolge der Ablenkfelder eine Verzerrung eintreten, die dann auch zu einer Verzerrung des Röntgenstrahls führt. Eine Verzerrung des Röntgenstrahl kann ferner als Folge eines schrägen Auftreffwinkels des bandförmigen Elektronenstrahls auf die Anode eintreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Röntgenröhre zu schaffen, bei der Verzerrungen der oben genannten Art weitgehend beseitigt werden.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß'der Erfindung dadurch gelöst, daß die Röntgenröhre eine Quelle zur Aussendung eines bandförmigen Elektronenstrahls enthält, der verhältnismäßig schmal in einer ersten, zur Laufrichtung des Elektronenstrahls senkrechten Richtung und verhältnismäüig breit in einer zweiten, zur ersten Richtung und zur Laufrichtung des Strahls senkrechten Richtung ist, daß ein sich in die erste Richtung erstreckender Fangschirm vorgesehen ist, dessen Oberfläche zur zweiten Richtung so geneigt ist, daß beim Auftreffen von Elektronen Röntgenstrahlen in eine gewählte Richtung, die die zweite Richtung sein kann, austreten, daß Mittel zur Ablenkung des Elektronenstrahls derart vorgesehen sind, daß der Auftreffbereich des Elektronenstrahls auf dem Fangschirm eine Abtastbewegung in der ersten Richtung ausführt, und daß Korrekturmittel zur Änderung der Form des Elektronenstrahls in Abhängigkeit von der Ablenkung derart vorgesehen sind, daß der Auftreffbereich des abgelenkten Elektronenstrahls linear und parallel zum Auftreffbereich des

809883/0970

unabgelenkten Elektronenstrahls verläuft.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Korrekturmittel so ausgebildet und angeordnet, daß sie in Abhängigkeit vom Maß der Ablenkung die Krümmung des Auftreffbereiches kompensieren, indem eine Vorkrümmung des Elektronenstrahls eingeführt wird, die von der Ablenkung in entgegengesetztem Sinn abhängt. Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der. Erfindung sind die Korrekturmittel so ausgebildet und angeordnet, daß sie den Elektronenstrahl zum nicht abgelenkten Strahl um einen von der Ablenkung abhängigen Winkel so neigen, daß der Auftreffbereich des abgelenkten Strahls trotz der geneigten"Anordnung der Fangschirmoberfläche parallel zum nicht abgelenkten Strahl bleibt. .

Vorzugsweise bewirken in beiden Fällen die Korrekturmittel eine Neigung des Elektronenstrahls und eine Vorkrümmung.

Die Ablenkung von Elektronenstrahlen ist beispielsweise aus dem Fernsehgebiet und aus der mit Elektronenstrahlen arbeitenden Schweißtechnologie bekannt. Hierbei kann der benutzte symmetrische, kreisförmige Elektronenstrahl eine Verzerrung erfahren. Zur Korrektur dieser Verzerrung wurden kreisförmige symmetrische Spulenanordnungen entwickelt, die eine entgegengesetzte Verzerrung bewirken. Eine derartige Anordnung ist beispielsweise in der GB-PS 10 78 826 beschrieben, die sich auf Elektronenstrahl-Schweißung bezieht. In dieser Patentschrift ist eine kreisförmige symmetrische Anordnung von sechs Spulen beschrieben, durch die der Elektronenstrahl so vorverzerrt wird, daß ein kreisförmiger Querschnitt des Strahls bei der Ablenkung entlang eines Werkstückes erhalten bleibt.

609883/Ό970

Die erwähnte GB-PS und andere Veröffentlichungen befassen sich jedoch nicht mit dem Problem: der Aufrechterhaltung der Orientierung des Auftreffbereiches eines bandförmigen Elektronenstrahls auf einem geneigten Röntgenstrahlen-Fangschirm.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung bedeuten:

Fig. 1 ein Gerät mit einer die Erfindung verkörpernden Röntgenröhre,

Fig. 2+3 Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Röntgenröhre,

Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung einer Art von Verzerrung des Elektronenstrahls,

Fig. 5 eine Spulenanordnung zur Korrektur dieser Verzerrung,

Fig. 6 ein Diagramm zur Veranschaulichung des

Effekts im Auftreffbereich des Fangschirms bei Ablenkung des Elektronenstrahls und

Fig. 7 eine Spulenanordnung zur Korrektur dieses Effekts.

Fig. 1 zeigt ein typisches Ausführungsbeispiel eines radiographischen Gerätes, das unter dem Begriff eines Abtastgerätes für axiale Tomographie unter Verwendung von Datenverarbeitungsmitteln bekannt ist, und in dem eine erfindungsgemäß ausgebildete Röntgenröhre verwendet wird.

809883/0970

Ein im Querschnitt dargestellter Körper 1 eines zu untersuchenden Patienten befindet sich auf einem ebenfalls im Querschnitt dargestellten Bett 2. Ein Material 3, das für die Röntgenstrahlung eine Absoprtion besitzt, die etwa gleich der Absorption des Körpergewebes ist, befindet sich zwischen dem Körper 1 und dem Bett 2_f um dazwischen befindliche Luft zu verdrängen.

Das Material 3 erstreckt sich auch teilweise um den Körper, damit ein etwa kreisförmiger Querschnitt für die Strahlung geschaffen wird. Durch einen Haltestreifen 4 wird der Körper fest in der gewünschten Lage gehalten.

Das Bett 2 und der Körper 1 werden in eine öffnung 5 in einem drehbaren Körper 6 eingeführt, so daß ein gewünschter Teil des Körpers in der Ausnehmung zentriert wird. Der Körper 6 ist um eine Achse 7 drehbar, die in Längsrichtung des Körpers 1 und damit senkrecht zur Papierebene verläuft. Aus diesem Grunde ist der Körper 6 auf drei Zahnrädern 8a, b, c gelagert, die mit nicht dargestellten, am Umfang des Körpers 6 angebrachten Zähnen in Eingriff sind. Die Zahnräder 8 sind in einem Hauptrahmen 9 des Gerätes gelagert. Der Körper 6 wird durch einen Elektromotor 10 über einen Zahnriemen 11 angetrieben, der den Körper β an einer Stelle umschlingt, die gegenüber den Zahnrädern 8 in einer zur Papierebene senkrechten Richtung versetzt ist.

Auf dem Körper 6 sind ferner eine Röntgenstrahlen 13 aussendende Quelle 12, eine Bank von Detektoren 14 und zugeordnete Kollimatoren 14' gelagert.

Die Quelle 12 enthält eine längliche Anodenanordnung 15, · 16, eine Elektronenkanone 17, die einen Elektronenstrahl 18 er-

609803/0970

zeugt, und Ablenkspulen 19, die als Toroid dargestellt sind, jedoch können beispielsweise im Bedarfsfall auch Sattelspulen oder Ablenkplatten verwendet werden. Es sind zwei Endpositionen 20a und 20c der Punktquelle dargestellt, die Röntgenstrahlenfächer 13a und 13c erzeugen, und es ist ersichtlich, daß in jeder Position der Punktquelle der Röntgenstrahlenfächer 13 den zu untersuchenden Körper erfaßt und auf die Detektoren 14 auftrifft. Dabei ist vorausgesetzt, daß die Detektoren in der Lage sind, die Strahlung bei allen Positionen der Punktquelle 20 zu empfangen, und daß die Kollimatoren 15 so ausgelegt sind, daß sie dies ermöglichen.

Im Betrieb empfangen die Detektoren, von denen beispielsweise zweihundert vorhanden sind, Strahlung von der Punktquelle 20. Der Motor 10 bewirkt eine kontinuierliche Drehung des Körpers 6 und des darauf angeordneten Zubehörs, und die Ausgänge der Detektoren werden über geeignete Zeiträume integriert, um Ausgangssignale zu erzeugen, die ein Maß für die Strahlung sind, die den Körper entlang diskreter Strahlenwege durchquert. Die Abtastbewegung der Punktquelle 20 entlang der. Anode 15, 16 steht in vorgegebener Beziehung zu der Drehbewegung, damit die Strahlenwege eine gewünschte Orientierung im Körper aufweisen. Die Ausgangssignale können dann in einer Datenverarbeitungsschaltung 36 beispielsweise in der in der DT-OS 2 420 500 beschriebenen Weise verarbeitet werden, um eine Darstellung der Verteilung der Absorption der Strahlung in einem Bereich des Körpers auf einer Anzeigeeinheit 37 zu erzeugen.

Eine geeignete Beziehung zwischen der Abtastbewegung der Punktquelle und der Drehung ist in der Dt-OS 2 551 322 beschrieben.

09883/0970

An dem drehbaren Körper 6 ist ferner eine Stricheinteilung 21 angebracht, die aus einer durchsichtigen Unterlage besteht, in die Striche eingraviert sind. Eine aus einer Fotozelle und einer Lichtquelle bestehende Einheit 22 erzeugt Signale, wenn der Lichtweg durch die eingravierten Striche unterbrochen wird, und diese Signale sind ein Maß für die Drehung. Die Signale werden Integratoren zugeführt, die in der Datenverarbeitungsschaltung 36 enthalten sind. Sie werden ferner einer Taktimpulsformschaltung 23 zugeführt, die zugleich Start- und Stopsignale von einem Steuerschalter 24 empfängt. Die von der Schaltung 23 erzeugten Impulse werden einer Hauptzeitgeberschaltung 25 zugeführt, die Ablenkimpulse erzeugt, die den Spulen 19 der Röhre so zugeführt werden, daß die Abtastbewegung der Punktquelle in der richtigen Beziehung zur Drehung des Körpers 6 steht.

Erforderlichenfalls können aber auch andere Verfahren zur Erzeugung von Taktsignalen und zu deren Verwendung für die Steuerung der Abtastbewegung der Punktquelle verwendet werden. Es sei ferner hervorgehoben, daß es sich hinsichtlich der Orientierung der Teile der Röntgenstrahlenröhre 12 in Fig. 1 um eine der besseren Veranschaulichung dienende Darstellung handelt, während die nachfolgend beschriebenen Anordnungen mehr auf die Praxis bezogen sind.

Fig. 2 zeigt die Röntgenstrahlenröhre 12 in größeren Einzelheiten, wobei jedoch Teile wie der Röhrenkolben.und die Kühlanschlüsse, die zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlich sind, fortgelassen wurden. Zur Erläuterung der Erfindung sind orthogonale Achsen x, y und ζ angedeutet.

Der Elektronenstrahl 18 wird fokussiert und trifft auf den Fangschirm 15 in einem Bereich, der geringe Abmessungen in Richtung der x-Achse aufweist. Der Fangschirm 15, der aus WoIf-

609883/097P

ram bestehen kann/ ist in den Anodenkörper 16 eingesetzt, der sich auf einem positiven Potential in bezug auf die Elektronenkanone 17 befindet. Der Anodenkörper 16 kann aus Kupfer bestehen und wird in dem erforderlichen Maß gekühlt. Der Anodenkörper und der Fangschirm können einen Querschnitt aufweisen, der auch bei bekannten Röntgenstrahlenröhren zu finden ist. Bei der hier beschriebenen Anordnung besitzen sie jedoch noch eine Längenausdehnung in der x-Richtung. Elektronische Strahlablenkmittel 19, die wie in Fig. 1 schematisch durch ein Toroid dargestellt sind, dienen zur Erzeugung einer Abtastbewegung des Elektronenstrahls auf dem Fangschirm 15 in der x-Richtung, so daß dieser auf dem Fangschirm aufeinanderfolgende Positionen einnimmt, von denen die Positionen 18a, 18b und 18c dargestellt sind. Vom Fangschirm werden Röntgenstrahlen 13 an den Stellen emittiert, an denen der Elektronenstrahl auftrifft, und zwar vorzugsweise unter einem Winkel von etw 50° zu dem Elektronenstrahl, wobei Röntgenstrahlen durch Elektronen erzeugt werden, die eine Energie im Bereich von 10.000 Elektronenvolt besitzen. Es sind nachfolgend noch näher erläuterte Mittel vorgesehen, um die von der Quelle emittierten Röntgenstrahlen weitgehend auf die durch Pfeile 13 angedeutete Richtung zu begrenzen, und diese Röntgenstrahlen können dann die Röhre durch ein Fenster verlassen.

Die bereits erwähnte lineare Abtastbewegung wird dadurch erzeugt, daß die Ablenkmittel 19 den Elektronenstrahl 18 in Längsrichtung des Fangschirms 15 ablenken. Wie bereits oben erwähnt wurde, werden die Röntgenstrahlenquelle und die Detektoranordnung um eine gemeinsame Achse gedreht, die in Richtung der y-Achse verläuft.

Fig. 3 zeigt eine Kollimatoranordnung zur Begrenzung der emittierten Röntgenstrahlen auf den gewünschten Bereich, wobei die Koordinaten x, y und ζ den Koordinaten in Fig. 2 ent-

609883/0970

sprechen. Die Abtastbewegung des Röntgenstrahls in x-Richtung ist durch die drei Positionen 13a, 13b und 13c angedeutet, die den Elektronenstrahlen 18a, 18b und 18c in Fig„ 2 zugeordnet sind. Der Röntgenstrahl ist durch einen Schlitz 26 in einem absorbierenden Schirm 27 begrenzt, so daß er in y-Richtung einen Bereich bestrahlt, der nicht größer ist als die erforderliche Dicke des zu untersuchenden Bereichs des Körpers. Der absorbierende Schirm 27 kann in der Wandung der Röntgenstrahlenröhre oder innerhalb bzw. außerhalb der Röhre angeordnet werden. Die Länge des Schlitzes 26 ist so bemessen, daß der gewünschte Abtastbereich überstrichen wird. Es sei bemerkt, daß diese Kollimatoranordnung eine gewisse Streuung" in x-Richtung ermöglicht. Damit die Streuung nicht größer ist als notwendig, um die gesamte Detektorgruppe zu bestrahlen, können weitere, nicht dargestellte Kollimatoren vorgesehen werden, die diese Streuung begrenzen. Ferner können durch die winkelmäßige Verteilung der Energie in dem Strahlenfächer des Röntgenstrahlensystems auftretende Fehler bei der Berechnung des Feldes der Absorptionskoeffizienten kompensiert werden. Zu diesem Zweck wird das System zunächst geeicht, d.h. die Röntgenstrahlenverteilung wird mit einer bekannten Absorption zwischen der Quelle und den Detektoren gemessen.

Die Form des Anodenkörpers 16 und des Fangschirms 15 ist beliebig und kann entsprechend den Erfordernissen der jeweils verwendeten Röntgenstrahlenquelle gewählt werden.

Die in soweit beschriebene Anordnung entspricht in ihren wesentlichen Punkten den in den Patentanmeldungen P 25 38 und P 25 51 322 beschriebenen Anordnungen. Bei einer typischen Ausführungsform ist der Elektronenstrahl 18 bandförmig ausgebildet, so daß er auf den Fangschirm 15 entlang einer Linie auftrifft, die senkrecht zur x-Achse verläuft, so daß ein Röntgenstrahl mit der gewünschten Dicke in der y-Richtung gemäß

109883/0970

Fig» 3a erzeugt wird» Es ist erforderlich, daß in allen Positionen der Rontgenstrahlenpunktquelle auf dem Fangschirm 15 die Auftrefflinie der Elektronen senkrecht zur x-Richtung verläuft, um eine unerwünschte Verzerrung des Röntgenstrahls zu verhindern. Zwei Faktoren neigen jedoch dazu, diese Auftrefflinie zu verzerren. Beide Faktoren können jedoch durch Modifikation der Ablenkvorrichtungen für den Elektronenstrahl dadurch korrigiert werden, daß die Form des Elektronenstrahls in der nachfolgend beschriebenen Weise geändert wird. Diese beiden Faktoren sind jedoch voneinander völlig verschiedene Effekte und werden daher einzeln erläutert.

Der bandförmige Elektronenstrahl besitzt große Abmessungen in der zur Laufrichtung der Elektronen senkrechten Richtung und verhältnismäßig geringe Abmessungen in hierzu senkrechter Richtung. Die Richtung der großen Abmessung, die als die Breite des Bandes bezeichnet werden kann, verläuft bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel in der ζ-Richtung, während die geringe, als Dicke bezeichnete Abmessung und die Laufrichtung hierzu senkrecht verlaufen und der x- und y-Richtung entsprechen.

In Fig. 4 ist ein nicht abgelenkter Strahl 18 dargestellt, wobei die in Richtung der y-Achse verlaufende Bewegungsrichtung in der Papierebene liegt und die x- und z-Achsen die dargestellte Orientierung aufweisen. Für die Abtastbewegung wird der Strahl nach rechts oder links in x-Richtung abgelenkt und sollte parallel zur ζ-Achse verlaufen. Eine übliche Ablenkspule mit kosinusförmiger Stromverteilung bewirkt jedoch eine Verzerrung des Strahls bei der Ablenkung nach links oder rechts in die Form 18L bzw» 18R. Eine entsprechende Verzerrung wird dann auf der Auftrefflinie der Strahlen 18l und 18r auf dem Fangschirm 15 erzeugt. Die Strahldicke wird um einen Betrag vermindert, der von dieser Dicke und dem Quadrat des Ablenkwinkels

§09883/0970

abhängt, und es entsteht eine Krümmung die proportional dem Ablenkwinkel und dem Quadrat der Strahlbreite ist.

Die Änderung der Elektronenstrahldxcke kann zwar durch bekannte Mittel korrigiert werden, jedoch korrigieren diese Mittel nicht die Krümmung, und ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß auch diese Korrektur durchgeführt wird. Es sei bemerkt, daß im Rahmen der Erfindung auch eine Korrektur der Änderung der Strahlbreite vorgesehen werden kann.

Eine Anordnung hierfür ist in Fig. 5 dargestellt. Auf einem toroidförmigen magnetischen Kern 33 sind Wicklungen 31a, b, c und 32a, b, c vorgesehen. Hierfür kann der für die Hauptablenkspulen dienende Kern verwendet werden, oder es kann ein gesonderter Kern vorgesehen werden. Die Windungen nehmen dabei auf dem Kern etwa eine Länge ein, die der Strahlbreite entspricht. Die äußeren Abschnitte 31a, c und 32a, c sind jeweils in gleicher Richtung gewickelte T-Windungen und lenken die äußeren Teile des Strahls in einer Richtung ab, während die mittleren Abschnitte 31b und 32b jeweils gegensinnig gewickelte 2T-Windungen sind und die Mitte des Strahls in entgegengesetzter Richtung ablenken. Die erzeugten Felder sind durch die gestrichelten Linien angedeutet und es ist ersichtlich, daß mit dieser Anordnung die in Fig.4 dargestellte Krümmung korrigiert werden kann. Der durch die Spulen fließende Strom besitzt die gleiche Wellenform wie der Hauptablenkstrom, wobei die Amplitude auf die Korrektur abgestellt ist.*

Die zweite Form der Verzerrung der Röntgenstrahlen rührt aus der Anordnung des verwendeten Röntgenstrahlenfangschirms und dem Auftreffen des abgelenkten Elektronenstrahls auf diesem her.

609883/0970

Diese Anordnung ist in Fig. 6 perspektivisch dargestellt. In dieser Figur stellt die durch ausgezogene Linien umrissene Oberfläche HMLK einen Teil der Oberfläche des Fangschirms 15 dar, auf den die Elektronen von links auftreffen.. Mögliche Positionen des Elektronenstrahls sind durch mit Pfeilen versehene Linien dargestellt, und es sind einige unterbrochene Linien eingezeichnet, um das Verständnis der Geometrie der Anordnung besser zu verstehen. Aus dem gleichen Grunde sind auch einige rechte Winkel eingezeichnet. Der Fangschirm HMLK ist unter einem Winkel α zu der xz-Ebene HIJK geneigt, damit die emittierten Röntgenstrahlen in eine gewünschte Richtung nach unten gelenkt werden. Der nicht abgelenkte Strahl 18 schneidet die Ebene HIJK bei BR und trifft auf den Fangschirm an der Linie BS in einer zy-Ebene auf und ist unter dem Winkel α zur z-Achse geneigt. Ein abgelenkter, von derselben Quelle ausgesandter Strahl schneidet die Ebene HIJK an einer anderen Stelle. Aus Gründen der Geometrie ist es jedoch zweckmäßig davon auszugehen, daß eine Ablenkung mit einem Winkel θ durch Bewegung der Quelle erzeugt worden ist, so daß ein abgelenkter Strahl 18R die Ebene HIJK auf derselben Linie BR schneidet, wobei die Ablenkung lediglich in einer xy-Ebene erfolgt. In diesem Falle ist ersichtlich, daß der abgelenkte Strahl 18R den Fangschirm auf der Linie BG trifft, und daß wegen der Neigung des Fangschirmes die Line BG in x-Richtung geneigt ist. Hierdurch wird eine unerwünschte Verzerrung des Röntgenstrahls erzeugt, die korrigiert werden muß, wobei es ideal wäre, wenn die Auftrefflinie eines Strahls auf dem Ziel stets in einer yz-Ebene läge.

Es ist ersichtlich, daß der gewünschte Effekt bei einem Strahlablenkwinkel θ erreicht wird, wenn der Strahl entlang einer Linie NG, die parallel zur Linie BS ist, auftrifft. Es ist ferner ersichtlich, daß ein abgelenkter Strahl 18 R¹ , für den dies zutrifft, die Ebene HIJK entlang einer Linie NR schneidet,

609883/0970

die unter einem Winkel β zu BR geneigt ist. Tatsächlich wird die Korrektur durch Verkanten des abgelenkten Strahls unter einem Winkel β zur ζ-Richtung erreicht.

Wenn man die Geometrie analysiert, so sieht man, daß

und

tana = ff

SG . und daß tan θ tan α = ^

somit ist tan β = -^ und da BN = SG

Dti

gilt: tan β = tan θ tan α (1)

Das erfindungsgemäße Gerät ist daher so ausgebildet, daß der abgelenkte Strahl durch den in Gleichung (1) in Abhängigkeit vom Ablenkwinkel θ und vom Neigungswinkel α definierten Winkel β gedreht wird.

Die in Fig. 7 dargestellte Anordnung zeigt vier Spulen 34a, b und 35a, b, die um einen toroidalen Kern 36 gewickelt sind, der gleich ausgebildet ist wie der Kern 33 in Fig„ 5. Die Hälften a und b eines Spulenpaares haben eine gleiche Anzahl von Windungen, wobei die beiden Hälften gegensinnig gepolt sind, damit das durch gestrichelte Linien angedeutete Feld erzeugt wird.' Ein tan θ proportionaler Äbtaststrom wird bei konstantem tan α den Spulen mit einer solchen Amplitude zugeführt, daß der Strahl

60 9 883 /0 97.Θ

- 14 in allen Abtastpositionen vertikal bleibt.

Es sei bemerkt, daß die bei beiden Beispielen dargestellten Toroidkerne für sich allein vorhanden sein oder im Bedarfsfall auch die Wind ungen der Hauptablenkspule aufnehmen können. Anstelle eines Toroids können auch rechteckförmige Kerne oder Sattelspulen verwendet werden, um gleiche Ergebnisse zu erzielen, und es können auch elektrostatische Ablenkanordnungen eingesetzt werden.

-Patentansprüche-

Bs / dm

60988 3/0979

Claims

Patentansprüche

\.y Röntgenröhre, dadurch gekennzeichnet/ daß diese eine Quelle zur Aussendung eines bandförmigen Elektronenstrahls (18) enthält, der verhältnismäßig schmal in einer ersten, zur Laufrichtung des Elektronenstrahls senkrechten Richtung (x) und verhältnismäßig breit in einer zweiten, zur ersten Richtung (x) und zur Laufrichtung des Strahls senkrechten Richtung (z) ist, daß ein sich in die erste Richtung erstreckender Fangschirm (15) vorgesehen ist, dessen Oberfläche zur zweiten Richtung (z) so geneigt ist, daß beim Auftreffen von Elektronen Röntgenstrahlen in eine gewählte Richtung, die die zweite Richtung sein kann, austreten, daß Mittel (19) zur Ablenkung des Elektronenstrahls (18) derart vorgesehen sind, daß der Auftreffbereich des Elektronenstrahl auf dem Fangschirm (15) eine Abtastbewegung in der ersten Richtung (x) ausführt, und daß Korrekturmittel (31, 32; 34, 35) zur Änderung der Form des Elektronenstrahls (18) in Abhängigkeit von der Ablenkung derart vorgesehen sind, daß der »Auftref fbereich des abgelenkten Elektronenstrahls linear und parallel zum Auftreff bereich des unabgelenkten Elektronenstrahls verläuft.
2. Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturmittel (31, 32) so angeordnet und ausgebildet sind, daß sie in Abhängigkeit vom Maß der Ablenkung die Krümmung des Auftreffbereiches korrigieren, indem eine Vorkrümmung des Elektronenstrahls (18) eingeführt wird, die von der Ablenkung in entgegengesetztem Sinn abhängt.

60988 3/0970
3. Röntgenröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, ^: daß die Korrekturmittel (31, 32) so ausgelegt sind, daß sie : zusätzlich die Mitte des Elektronenstrahls in eine Richtung und die äußeren Bereiche des Elektronenstrahls in die entgegengesetzte Richtung ablenken.
4. Röntgenröhre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, ' daß die Korrekturmittel aus mehreren, zu beiden Seiten des i Strahls in der ersten Richtung angeordneten Spulen (31a, b, c; 32a, b, c) bestehen.
5. Röntgenröhre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturmittel aus sechs Spulen (31a, b, c; 32a, b, c) bestehen, von denen benachbarte Spulen Magnetfelder mit entgegengesetzter Polarität erzeugen.
6. Röntgenröhre nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich- . net, daß die Spulen (31, 32) in ein Spulensystem eingeschlossen sind, das zugleich die Ablenkmittel bildet.
7. Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturmittel (41, 42) so angeordnet und ausgebildet sind, daß sie den Elektronenstrahl (18) zum nicht abgelenkten Strahl um einen von der Ablenkung abhängigen Winkel so neigen, daß der Auftreffbereich des abgelenkten Strahls trotz der geneigten Anordnung der Fangschirm-Oberfläche parallel zum nicht abgelenkten Strahl bleibt.
8. Röntgenröhre nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

daß die Korrekturmittel so ausgelegt sind, daß sie den Elektronenstrahl um einen Winkel β zum nicht abgelenkten Strahl derart neigen, daß β gegeben ist als tan" (tan 8 tan α) wobei θ der Ablenk-

609883/0970

winkel und α der Winkel ist, unter dem die Fangschirmoberfläche zur zweiten Richtung (z) geneigt ist.
9. Röntgenröhre nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet , daß auf jeder Seite des Strahls in der ersten Richtung (x) zwei Spulen (34 a, b bzw. 35 a, b) so angeordnet sind, daß benachbarte Spulen magnetische Felder mit entgegengesetzter Polarität erzeugen.
10. Röntgenröhre nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturmittel ein Spulensystem zur Neigung des Strahls zum nicht abgelenkten Strahl und zur Einführung einer. Vorkrümmung des Strahls derart aufweisen, daß der Auftreffbereich des abgelenkten Strahls weitgehend parallel zum Auftreffbereich des nicht abgelenkten Strahls gehalten wird.
11. Röntgenröhre nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturmittel aus einem Spulensystem bestehen, das zugleich die Ablenkmittel bildet.
12. Medizinisches radiographisches Gerät gekennzeichnet durch: eine Röntgenröhre (12) mit einer Quelle zur Aussendung eines bandförmigen Elektronenstrahls (18); eine Fangschirmelektrode (15, 16), die sich in einer ersten Richtung (x) senkrecht zur Laufrichtung der nicht abgelenkten Elektronen erstreckt und eine zur Laufrichtung der nicht abgelenkten Elektronen geneigte Oberfläche besitzt, die bei Auftreffen von Elektronen Röntgenstrahlen-erzeugt und durch einen Patienten (1) schickt; Detektormittel (14) zur Erzeugung von Ausgangssignalen, die ein Maß für die Intensität der Strahlung nach Durchquerung des Patienten sind; Mittel (19) zur Ablenkung des Elektronenstrahls auf den Fangschirm (15) in der

609883/0970

ersten Richtung (χ), um die Röntgenstrahlung auf verschiedenen Wegen durch den Körper zu schicken; Mittel zur Änderung der Form des Elektronenstrahls in Abhängigkeit von der Ablenkung derart, daß der Auftreffbereich des abgelenkten Strahls auf dem Fangschirm weitgehend parallel zum Auftreffbereich des nicht abgelenkten Strahls bleibt; Datenverarbeitungsmittel (36) zur Verarbeitung der Ausgangssignale derart, daß eine Darstellung der Verteilung der Absorption der Strahlung in einem interessierenden Bereich des Körpers des Patienten herstellbar ist.

Bs/hk/dm

609883/0970