DE2741240C2

DE2741240C2 -

Info

Publication number: DE2741240C2
Application number: DE2741240A
Authority: DE
Inventors: Robert Elm Grove Wis. Us Godbarsen; David Miller Brookfield Wis. Us Barrett; Philip Melvin Amsterdam N.Y. Us Garratt; Leroy Earl Foley; Rowland Wells Schenectady N.Y. Us Redington; Thomas Wayne Hales Corners Wis. Us Lambert; Lewis Selig Schenectady N.Y. Us Edelheit
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1976-09-16
Filing date: 1977-09-14
Publication date: 1990-10-18
Also published as: FR2364643A1; NL187046C; IT1143688B; DE2741240A1; NL187046B; FR2364643B1; NL7710221A; BR7705839A; MX144155A; GB1592084A; GB1592083A; JPS5336493A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Computer-Tomographen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiger Computer-Tomograph ist aus der DE-25 13 137 A1 bekannt.The invention relates to a computer tomograph according to the preamble of claim 1. Such Computer tomograph is known from DE-25 13 137 A1.

Die grundlegenden Merkmale eines Computer-Tomographen sind in der US-PS 39 73 126 beschrieben. Weitere Grund lageninformationen über den Stand der Technik kann einem Artikel von R. Gordon, G. T. Herman und S. A. Johnson in der Zeitschrift "Scientific American" vom October 1975, Band 233, Nr. 4, Seite 56, mit dem Titel "Image Recon struction From Projections" entnommen werden.The basic features of a computer tomograph are described in US Pat. No. 3,973,126. Another reason One can get location information about the state of the art Articles by R. Gordon, G.T. Herman and S.A. Johnson in Scientific American magazine, October 1975, Volume 233, No. 4, page 56, entitled "Image Recon struction From Projections ".

Die Erkennung von Brusttumoren hängt von der Möglichkeit ab, zwischen der Strahlenschwächung durch das normale Gewebe und der Schwächung durch den Tumor oder ein anderes bösartiges Gewebe unterscheiden zu können, das im wesent lichen die gleiche Dichte besitzt. Bis jetzt wurden Röntgen filme, Durchleuchtungsschirme und xero-röntgenographische Platten als Röntgenstrahl-Abtasteinrichtung verwendet; keine dieser Einrichtungen besaß jedoch ausreichende Empfindlichkeit, um zwischen dem normalen und dem anor malen Gewebe zu unterscheiden.The detection of breast tumors depends on the possibility between the radiation attenuation by the normal Tissue and the weakening by the tumor or another to be able to distinguish malignant tissue, which essentially lichen has the same density. So far, x-rays have been used films, fluoroscopic screens and xero-x-ray Plates used as X-ray scanner; however, none of these facilities had sufficient Sensitivity to switch between the normal and the anor distinguish paint tissue.

Kürzlich entwickelte Verfahren zur Unterscheidung von weichem Gewebe mit Röntgenstrahlen, wobei eine Abtast methode verwendet wird, sind in den US-PS′en 37 78 614, 38 67 634 und 38 81 110 beschrieben. Dort wird ein oder mehrere fein kollimierte Gamma- oder Röntgen strahlbündel von einer gemeinsamen Quelle durch das Unter suchungsobjekt zu einer Detektoranordnung geleitet, die bezüglich des Objekts auf der der Quelle gegenüberliegenden Seite angeordnet ist. Bei einem Verfahrensablauf werden die Quelle und der Detektor vor- und zurückbewegt, und am Ende jeder Translationsbewegung werden die Quelle und der Detektor schrittweise gedreht. Die den wahrgenommenen Dichteschwankungen entsprechenden Signale werden einem Rechner zugeführt, der, wenn die Information eines ge samten Abtastvorgangs vollständig ist, Daten erzeugt, die die Dichteänderungen in der Querebene kennzeichnen. Diese Daten können verwendet werden, um eine geeignete Anzeigeeinrichtung, wie z. B. eine Bildröhre, zu steuern, die die Sichtbarmachung des rekonstruierten Bildes er möglicht. Dieses Verfahren stellt eine Abwandlung der üblichen Tomographie dar.Recently developed methods to differentiate between soft tissue with x-rays, taking a scan method used are in the US PS's 37 78 614, 38 67 634 and 38 81 110. There will one or more finely collimated gamma or x-rays beams from a common source through the sub Search object directed to a detector arrangement, the regarding the object on the opposite side of the source Page is arranged. In a process moving the source and detector back and forth, and at the end of each translation movement the source and the detector rotated gradually. The perceived Signals corresponding to density fluctuations will be sent to you Computer supplied, if the information of a ge entire scanning process is complete, data is generated, which characterize the changes in density in the transverse plane. This data can be used to find an appropriate one Display device, such as. B. to control a picture tube the visualization of the reconstructed image possible. This procedure represents a modification of the usual tomography.

Die Berechnung der Bilddaten wird vereinfacht, wenn die Haut/Luft-Grenzfläche und Dichteschwankungen längs des Abtaststrahls dadurch verringert werden, daß der Körper teil von einem Fluid umgeben wird, das eine Dichte oder Röntgenstrahl-Durchlässigkeit besitzt, die im wesentlichen gleich derjenigen des Gewebes ist. Wie in der bereits genannten US-PS 38 81 110 erwähnt ist, erfüllt Wasser diese Bedingung ganz gut. Andererseits ist es bei bekannten Computer-Tomographen zur Untersuchung anderer Körperteile als der Brust nicht immer vorteilhaft, das Untersuchungs objekt mit Wasser zu umgeben, und wenn derartige Teile mit einer neuen Vorrichtung der hier beschriebenen Art untersucht werden, ist es nicht immer ratsam, den Unter suchungsgegenstand mit Wasser zu umgeben, aber eine rechner gestützte Bildkonstruktion ist trotzdem möglich, wenn geeignete Bedingungen vorliegen. Bisher erreichten Röntgen strahl-Abtastvorrichtungen nicht die Werte der Bilderstellung und Untersuchungsgeschwindigkeit, die für praktische Massen-Bildschirmuntersuchungen der weiblichen Brust be nötigt werden. Ferner war bisher kein Gerät verfügbar, das Brustuntersuchungen oder Untersuchungen anderer Körper teile durch Abtastverfahren ermöglichte und mit einer Röntgenstrahldosierung arbeitete, die näher an den niedrigen Dosierungen liegt, die theoretisch möglich sind.The calculation of the image data is simplified if the Skin / air interface and density fluctuations along the Scanning beam can be reduced in that the body is partially surrounded by a fluid that has a density or X-ray transmission has, in essence is equal to that of the fabric. As in the already mentioned US-PS 38 81 110 is mentioned, meets water this condition just fine. On the other hand, it is known Computer tomographs for examining other parts of the body than the breast is not always beneficial, the examination object with water, and if such parts with a new device of the type described here It is not always advisable to examine the sub Search object to be surrounded by water, but a calculator supported image construction is still possible if suitable conditions exist. So far, x-rays have reached beam scanners not the values of imaging and examination speed, which is practical Mass screenings of the female breast be compelled. Furthermore, no device was previously available, breast exams or other body exams parts made possible by scanning and with one X-ray dosing worked closer to the low Dosages that are theoretically possible.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Computer-Tomographen der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß ein Körper mit geringerer Strahlendosis bei verbessertem Auf lösungsvermögen schneller untersucht werden kann.It is an object of the invention to use a computer tomograph of the type mentioned in such a way that a Body with lower radiation dose with improved opening solvency can be examined faster.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Maßnahmen des Patentanspruchs 1 gelöst.The object is achieved by the measures of Claim 1 solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Advantageous embodiments of the invention are in the Subclaims marked.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen ins besondere darin, daß das Intervall zwischen zwei Impulsen Zeit gibt, um in dem Detektor und zugeordneten Signal integratoren irgendwelche Restwirkungen des Strahlungs flusses oder Photonenintensitäten, die die Transmission durch den Körper während eines Impulses bei einem vor hergehenden Drehwinkel darstellen, zu löschen bzw. zu beseitigen.The advantages that can be achieved with the invention are special in that the interval between two pulses Time there to in the detector and assigned signal integrators have any residual effects of radiation fluxes or photon intensities that affect the transmission through the body during an impulse at a before represent the resulting angle of rotation, to delete or to remove.

Ein weiterer Vorteil wird darin gesehen, daß durch den Pulsbetrieb der Röntgenquelle eine verminderte Strahlungs dosis für den Untersuchungsgegenstand ohne Einbuße an Datenqualität erhalten wird, da, wenn ein Impuls besteht, die Strahlungsintensität so hoch wie erforderlich sein kann, um gute Daten zu erhalten, und zwischen den Impulsen empfängt der Untersuchungsgegenstand (Körper) keine Strah lung. Vorteilhafterweise werden die Impulse mit der Wechsel spannungs-Netzfrequenz synchronisiert, so daß die Impulse immer an dem gleichen Punkt auf der Wechselspannungskurve auftreten. Dadurch kann der Strahlstrom einer Röntgen röhre immer die gleiche Energie haben und die Strahl intensität kann immer die gleiche sein während eines Momentes, in dem eine Röntgenaufnahme gemacht wird. Das heißt mit anderen Worten, alle Röntgenaufnahmen können mit dem gleichen Spektralgehalt der auftreffenden Welle gemacht werden.Another advantage is seen in the fact that the Pulse operation of the X-ray source has reduced radiation dose for the test object without loss Data quality is maintained because if there is a pulse the radiation intensity should be as high as required can to get good data and between the pulses the test object (body) does not receive a beam lung. The impulses with the change are advantageous Voltage network frequency synchronized so that the pulses always at the same point on the AC curve occur. This allows the beam current of an x-ray tubes always have the same energy and the beam intensity can always be the same for a moment, in which an x-ray is taken. That means with in other words, all x-rays can be the same Spectral content of the incident wave can be made.

Es ist auch zu beachten, daß bei einer nicht gepulsten Röntgenquelle das kontinuierlich auf den gleichen Brennfleck gerichtete Strahlenbündel zu einem schnellen Verschleiß an der Anode führt und ein scharfer Brennpunkt verloren geht. Demgegenüber sorgt der gepulste Betrieb für Erholungs zeiten, so daß ein kleineres Wärmeabfuhrvermögen der Anode ausreicht.It should also be noted that one is not pulsed X-ray source continuously on the same focal spot directed beams for rapid wear leads to the anode and a sharp focus is lost goes. In contrast, pulsed operation ensures relaxation times, so that a smaller heat dissipation capacity of the anode is sufficient.

Die Erfindung wird nun anhand der Beschreibung und Zeich nung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is now based on the description and drawing tion of embodiments explained in more detail.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 eine schematische Darstellung der wesentlichen mechanischen Bauteile eines Computer-Tomographen (CT); Figure 1 is a schematic representation of the essential mechanical components of a computer tomograph (CT).

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Lage eines Patienten in bezug auf eine Brustabtast vorrichtung; Fig. 2 is a schematic representation of the position of a patient with respect to a breast scanning device;

Fig. 3 ein Blockschaltbild der Datensammel- und Steuer komponenten des Tomographen; Fig. 3 is a block diagram of the data collection and control components of the tomograph;

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Teils eines Kodierers; Fig. 4 is a block diagram of part of an encoder;

Fig. 5 eine Gruppe von Kurven zur Erläuterung des Betriebs des Kodierers; FIG. 5 shows a set of curves for explaining the operation of the encoder;

Fig. 6 ein Blockschaltbild, das einige elektrische Kompo nenten zeigt, die mit dem Anhalten des Tomographen befaßt sind; Fig. 6 is a block diagram showing some electrical components that are concerned with stopping the tomograph;

Fig. 7 eine Form der Logik, die zur Steuerung der Drehung oder des Azimuths des Tomographen verwendet wird; Figure 7 shows one form of logic used to control the rotation or azimuth of the tomograph.

Fig. 8 ein Blockschaltbild des Azimuthantriebs; Fig. 8 is a block diagram of the Azimuthantriebs;

Fig. 9 ein Schaltbild einer beispielhaften Logikschaltung zur Steuerung der Vorschubeinrichtung oder Arbeits bühne; Fig. 9 is a circuit diagram of an exemplary logic circuit for controlling the feed device or work platform;

Fig. 10 einige Kurvenverläufe, die bei der Erläuterung der Logikfunktionen der Arbeitsbühne nützlich sind; Fig. 10, some waveforms which are useful in the explanation of the logic functions of the work platform;

Fig. 11 ein Schaltbild des Antriebs der Arbeitsbühne; FIG. 11 is a circuit diagram of the drive of the working platform;

Fig. 12 eine isolierte und zum Teil schematische Ansicht der Kabelaufnahmevorrichtung, wobei Teile weggebrochen sind und die Kabel in einem ungewickelten Zustand dargestellt sind; Figure 12 is an isolated and partially schematic view of the cable holding device, with parts broken away and the cable are shown in a state unwound.

Fig. 13 eine der Fig. 12 entsprechende Darstellung, wobei die Kabel in einem gewickelten Zustand gezeigt sind; FIG. 13 shows a representation corresponding to FIG. 12, the cables being shown in a wound state;

Fig. 14 eine schematische Darstellung von Kabelhalterungs- Spiralfedern und der Spannrolle, die in den Aufnah meeinrichtungen gemäß der Fig. 12, 13 und 15 ver wendet werden; Fig. 14 is a schematic representation of cable support coil springs and the tension roller, which are used in the recording devices according to FIGS . 12, 13 and 15;

Fig. 15 einen vertikalen Teilschnitt der tatsächlichen Kabel aufnahmeeinrichtung, der durch die vertikale Ebene 15-15 der schematisch in Fig. 1 dargestellten Vor richtung verläuft; Fig. 15 is a partial vertical section of the actual cable receiving device which extends through the vertical plane 15-15 of the device shown schematically in Fig. 1;

Fig. 16 und 17 eine Vorderansicht und Seitenansicht eines Gesamt- Körper-Röntgenstrahlabtastgeräts, bei dem mehrere der erläuterten Konzepte verwendet werden können. FIGS. 16 and 17 a front view and side view of a total body Röntgenstrahlabtastgeräts, may be used in which a plurality of the concepts discussed.

Fig. 2 zeigt in schematischer Form eine Brustabtastvorrichtung mit einem Gehäuse 10. Innerhalb des Gehäuses befindet sich eine Quelle 11 für durchdringende Strahlung, wie z. B. Röntgen- oder Gammastrahlung. Diametral der Quelle gegen überliegend befindet sich auf einem Drehkreis 12 eine mit Viel fachelementen versehene Strahlungsdetektoranordnung 13. Wie noch erläutert wird, sind die Strahlungsquelle 11 und der De tektor 13 auf einem Abtastarm oder Rotor angeordnet, der um eine Achse 14 rotiert, die bevorzugt im wesentlichen mit dem Zen trum des Bildfeldes zusammenfällt. Die Quelle N und der Detek tor 13 besitzen nicht notwendigerweise denselben Radius von der Drehachse. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 verläuft die Drehachse vertikal, wie das bei der Brustabtastung der Fall ist. Bei Aus führungsformen, die nicht auf die Abtastung der menschlichen Brust spezialisiert sind, sondern die sich zur Untersuchung und Abtastung anderer Körperteile oder des gesamten Körpers eignen, kann die Drehachse horizontal oder unter irgendeinem bestimmten Winkel verlaufen. Fig. 2 shows in schematic form a Brustabtastvorrichtung with a housing 10. Within the housing is a source 11 for penetrating radiation, such as. B. X-ray or gamma radiation. Diametrically opposite the source is on a rotating circle 12 a multi-element radiation detector arrangement 13 . As will be explained, the radiation source 11 and the detector 13 are arranged on a scanning arm or rotor which rotates about an axis 14 , which preferably coincides essentially with the center of the image field. The source N and the detector 13 do not necessarily have the same radius from the axis of rotation. In the embodiment according to FIG. 2, the axis of rotation is vertical, as is the case with breast scanning. In embodiments that are not specialized in the scanning of the human breast, but are suitable for examining and scanning other parts of the body or the entire body, the axis of rotation can be horizontal or at any specific angle.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 wird das Brustuntersu chungsobjekt 15 in eine nach unten gerichtete Stellung in ei nem Halterahmen 16 gebracht, der in der US-PS 39 73 126 be schrieben ist. In Fig. 2 ist eine der Brüste 17 während eines Zeitpunktes in einem Wasser behälter 18 zu Untersuchungszwecken angeordnet. Der Körper um die Brust wird auf einer mit einer Öffnung versehenen Ober fläche 20 gehalten, die teilweise dargestellt ist.In the embodiment of FIG. 2, the breast examination object 15 is brought into a downward position in a holding frame 16 which is described in US Pat. No. 3,973,126. In Fig. 2, one of the breasts 17 is arranged at a time in a water container 18 for examination purposes. The body around the chest is held on an opening 20 provided with an opening, which is partially shown.

Bei den Brustuntersuchungs- und Gesamtkörperabtast-Ausführungs formen wird der von einem kleinen Punkt in der Quelle 11 ausgehende Röntgenstrahl in einen relativ dünnen, fächerförmigen Strahl gebracht, der ho rizontal genügend stark auf den Detektor 13 zu divergiert, um alle Teile des zu untersuchenden Körpers zu erfassen. Bei der Brustabtastung die hier beschrieben und dargestellt ist, läuft der Strahl ferner durch das Wasser in den Behältern 21 und 22, die den Wasser behälter 18 bilden. Der fächerförmige Strahl ist vorzugsweise in Richtung der Drehachse des Rotors dünn. Der Strahl kann typischerweise einen Zentimeter oder etwas mehr oder weniger dick sein. Die Quelle 11 und der Detektor 13 um laufen den Körper gemeinsam, um die in einer einzigen Ebene aufgenommenen Bilder zu speichern, anschließend wird der Rotor, der die Quelle und den Detektor trägt, in einem Schritt nach unten geführt, und die Drehrichtung des Rotors wird bei der nächsten Abtastung umgekehrt. Während einer 360°C-Drehabtastung werden die elektrischen Signale, die den Röntgenstrahl intensitäten der Schritte entsprechen, bei denen der Strahl unter unterschiedlichen Winkeln während der Abtastung ver läuft, von einer Detektoranordnung 13 mit mehreren Elementen ausgelesen und in einem Rechner 19 gespeichert, in der diese Signale für eine Anzeige weiter verarbeitet werden.In the breast examination and total body scanning execution forms, the X-ray beam emanating from a small point in the source 11 is brought into a relatively thin, fan-shaped beam which diverges ho rizontally enough on the detector 13 to cover all parts of the body to be examined to capture. In the breast scan described and shown here, the jet also runs through the water in the containers 21 and 22 which form the water container 18 . The fan-shaped jet is preferably thin in the direction of the axis of rotation of the rotor. The beam can typically be an inch or a little more or less thick. The source 11 and the detector 13 run around the body together to store the images taken in a single plane, then the rotor carrying the source and the detector is moved down in one step and the direction of rotation of the rotor becomes vice versa on the next scan. During a 360 ° C rotary scan, the electrical signals corresponding to the x-ray intensities of the steps in which the beam runs at different angles during the scan are read out by a detector arrangement 13 with several elements and stored in a computer 19 in which these signals are processed for display.

Die grundlegenden mechanischen Bauteile der Vorrichtung werden nun unter Bezugnahme auf Fig. 1 näher erläutert. Die zu be schreibende Vorrichtung wird speziell für eine Brustabtast vorrichtung verwendet, die Abtast- und Röntgenstrahlimpuls- Steuerprinzipien, die hier beschrieben werden, eignen sich je doch auch für eine Gesamtkörper-Abtastvorrichtung, wie der Fachmann leicht erkennt.The basic mechanical components of the device will now be explained in more detail with reference to FIG. 1. The device to be written is used specifically for a breast scanning device, the scanning and X-ray pulse control principles described here are, however, also suitable for a whole-body scanning device, as the person skilled in the art will readily recognize.

Gemäß der in Fig. 1 dargestellten Einzelteilansicht wird die zu untersuchende Brust des Patienten in einen inneren Behälter 21 eingebracht, der mit einem Fluid, z. B. Wasser, gefüllt ist und während des Abtastbetriebs feststeht. Das Wasser ist daher ebenfalls stationär, und die Brust ist ebenfalls feststehend, was erforderlich ist, um gültige Röntgenstrahlintensitätsdaten zu erhalten. Der innere Behälter 21 ist in Fig. 1 zylindrisch dargestellt, er kann jedoch ebenfalls konisch oder vertikal zugespitzt verlaufen, um besser mit der Brust übereinzustimmen. Das ausgewählte Fluid erzeugt Röntgenstrahlintensitäten, die im wesentlichen gleichförmig über das Detektorfeld und im wesent lichen gleich demjenigen Intensitäten des weichen Gewebes sind, so daß sie immer innerhalb des dynamischen Empfindlichkeits bereichs des Röntgenstrahldetektors fallen. Das Fluid kann z. B. Wasser enthalten, das Benetzungsmittel, Keimtötungs mittel und Konservierungsmittel enthalten kann, um die Blasen bildung und Schaumbildung im inneren Behälter 21 auf ein Mini mum zu reduzieren, und um die Benetzung sicherzustellen und das Wachstum von Mikroorganismen zu verhindern.According to the individual part view shown in Fig. 1, the patient's breast to be examined is placed in an inner container 21 which is filled with a fluid, e.g. B. water is filled and is fixed during the scanning operation. The water is therefore also stationary and the breast is also stationary, which is necessary to obtain valid X-ray intensity data. The inner container 21 is shown cylindrical in Fig. 1, but it can also be tapered or tapered vertically to better match the chest. The selected fluid produces X-ray intensities that are substantially uniform across the detector field and substantially equal to those intensities of the soft tissue so that they always fall within the dynamic sensitivity range of the X-ray detector. The fluid can e.g. B. contain water, the wetting agent, germicidal agent and preservative may contain to reduce the formation of bubbles and foam in the inner container 21 to a mini mum, and to ensure wetting and prevent the growth of microorganisms.

Der Behälter 21 wird von einem äußeren Behälter 22 umgeben, der einen Umgebungsraum 23 definiert, der während einer Unter suchung bevorzugt ebenfalls mit demselben Fluid gefüllt ist. Der äußere Behälter 22 dreht sich während einer Untersuchung mit dem Rotor, auf dem sich die Röntgenstrahlquelle 11 und der Detektor 13 befindet, der äußere Behälter führt jedoch keine axiale Translationsbewegung längs der vertikalen Dreh achse 14 aus. Ein Teil der Anordnung, auf der ein Teil des Körpers des Patienten, der die Brust umgibt, gehalten wird, ist mit dem Bezugszeichen 20 gekennzeichnet.The container 21 is surrounded by an outer container 22 , which defines an ambient space 23 , which is preferably also filled with the same fluid during an investigation. The outer container 22 rotates during an examination with the rotor on which the X-ray source 11 and the detector 13 are located, but the outer container does not perform any axial translational movement along the vertical axis of rotation 14 . A part of the arrangement on which a part of the patient's body surrounding the chest is held is identified by reference numeral 20 .

Der Rotoraufbau, der manchmal auch als Abtastarm bezeichnet wird, ist allgemein mit dem Bezugszeichen 25 versehen und ent hält einen Rahmen 24, der einen in der Mitte offenen Raum 26 festlegt. Die Röntgenquelle 11 aus einem Gehäuse und einer in dem Gehäuse nicht sichtbaren Röntgenröhre, ist auf einer Seite des Rotors 25 befestigt. Die Röntgenquelle besitzt einen Kollimator 27, der den dünnen, fächerförmig di vergierenden Röntgenstrahl bildet. Eine bogenförmig ange ordnete Gruppe 28 aus Röntgenstrahldetektoren, ist auf dem Rahmen der Röntgenquelle diametral entgegengesetzt in der Ebene des Strahls angeordnet. Die Detektorgruppe 28 ist auf einem Behälter 29 angeordnet, in dem sich, nicht sichtbar, elektro nische Einrichtungen befinden, die die Speicherung und das Multiplexieren der elektrischen Signale zur weiteren Verarbei tung im Rechner 19 erleichtern, wobei die Signale in Koinzidenz mit den Röntgenstrahlimpulsen während der Abtastung gewonnen werden. Ein geeigneter Röntgenstrahldetektor 28 mit Vielfach element ist in der BE-PS 8 46 449 dargestellt. The rotor structure, which is sometimes also referred to as a scanning arm, is generally provided with the reference symbol 25 and includes a frame 24 which defines a space 26 which is open in the middle. The x-ray source 11, consisting of a housing and an x-ray tube that is not visible in the housing, is fastened on one side of the rotor 25 . The X-ray source has a collimator 27 , which forms the thin, fan-shaped di-X-ray. An arc-shaped group 28 of X-ray detectors is arranged on the frame of the X-ray source diametrically opposite in the plane of the beam. The detector group 28 is arranged on a container 29 in which, not visible, electronic devices are located which facilitate the storage and multiplexing of the electrical signals for further processing in the computer 19 , the signals coinciding with the X-ray pulses during the Sampling can be obtained. A suitable X-ray detector 28 with multiple element is shown in BE-PS 8 46 449.

Bei dem hier beschriebenen, rechnergestützten Bildre konstruktionssystem muß eine räumliche Verteilung von Röntgen strahlintensitäten durch den Detektor 28 in elektrische Signale derart umgewandelt werden, daß die Signale mittels eines geeig neten Rechner-Algorithmus verarbeitet werden und ein zusammen gesetztes vollständiges Bild ergeben. Bei der vorliegenden Aus führungsform wird die Röntgenquelle gepulst, um eine Im pulsgruppe mit regelmäßig beabstandeten Rotationswinkeln wäh rend einer Abtastung durch den Rotor zu erzeugen, wobei alle Detektorelemente bestrahlt werden. Die Zeit zwischen den Im pulsen wird verwendet, um die Detekktorelemente abzulesen. Das Kodiersystem, das später beschrieben wird, steuert die Abfolge der Röntgenstrahlimpulse. Als eine nicht dargestellte Alter native zu dem wiederholten pulsförmigen Bestrahlen und der Drehung um kleine Winkel kann das Kodiersystem auch verwendet werden, um die Drehung in einer derartigen Weise zu steuern, daß der die Röntgenstrahlröhre und die Detektoren tragende Rotor in sich wiederholenden Schritten um kleine Winkel be wegt wird und während der Zeit zur Ruhe kommt, während der die Quelle gepulst wird.In the computer-aided image reconstruction system described here, a spatial distribution of X-ray beam intensities must be converted into electrical signals by the detector 28 in such a way that the signals are processed by means of a suitable computer algorithm and give a composite complete image. In the present embodiment, the x-ray source is pulsed to generate a pulse group with regularly spaced rotation angles during a scan by the rotor, with all detector elements being irradiated. The time between pulses is used to read the detector elements. The coding system, which will be described later, controls the sequence of the X-ray pulses. As an alternative, not shown, to repeated pulsed radiation and small angle rotation, the encoding system can also be used to control rotation in such a way that the rotor carrying the x-ray tube and detectors is repeated in small angle steps is moved and comes to rest during the time during which the source is pulsed.

In Fig. 1 sind die Einrichtungen, die den äußeren Wasserbe hälter 22 drehend antreiben, ohne ihn axial zu versetzen, sym bolisch dargestellt. Sie enthalten einen Stab 30, der an der Abtasteinrichtung oder dem Rotor 25 befestigt ist, und zwei Walzen 31, die auf Stützen 32 angeordnet sind. Die Stützen 32 sind mit einem Element 33 verbunden, an dem der äußere Behälter 22 befestigt ist. Wenn der Rotor 25 in Verbindung mit dem Abtastvorgang nach oben und nach unten bewegt wird, können die Walzen 31 der Oberfläche des Stabs 30 folgen, und der Stab treibt den äußeren Behälter 22 bei jeglicher Hub bewegung des Rotors 25 in einer Drehbewegung an. Es ist daher offensichtlich, daß der innere, mit Wasser gefüllte Behälter 21 sich nicht dreht, daß sich dagegen der äußere, mit Wasser gefüllte Behälter 22 in einer Drehbewegung angetrieben wird, und daß beide Behälter ständig auf derselben konstanten Höhe befindlich sind.In Fig. 1, the devices that drive the outer Wasserbe container 22 rotating without moving it axially, shown sym bolisch. They contain a rod 30 , which is attached to the scanner or the rotor 25 , and two rollers 31 , which are arranged on supports 32 . The supports 32 are connected to an element 33 to which the outer container 22 is attached. When the rotor 25 is moved up and down in connection with the scanning operation, the rollers 31 can follow the surface of the rod 30 and the rod drives the outer container 22 in a rotational movement with every stroke movement of the rotor 25 . It is therefore evident that the inner, water-filled container 21 does not rotate, that on the other hand, the outer, water-filled container 22 is rotated and that both containers are constantly at the same constant height.

In dieser Ausführungsform besitzt der untere Teil des Rotors 25 einen Ring 35, der am Rotor 25 befestigt ist. Der Ring be sitzt ferner ein konzentrisches Ringzahnrad 36, dessen Zähne nach außen gerichtet sind. Der Ring 35 und dessen zugeordnetes Zahnrad 36 sind mit einem Lager 37 verbunden, das auf einem ringförmigen Element 38 getragen wird, welches auf einem axial verschiebbaren Rahmen oder Arbeitsbühne an geordnet ist, die allgemein mit dem Bezugszeichen 39 gekenn zeichnet ist. Die Anordnung des Rotors 35 auf dem Lager 37 ermöglicht es, daß der Rotor sich um 360° und mehr alterna tiv in entgegengesetzten Richtungen drehen kann, wie das wäh rend des Abtastvorgangs erforderlich ist. Wenn der Rotor 25 auf diese Weise von der Arbeitsbühne 39 getragen wird, kann der Rotor schrittweise dadurch angehoben und abgesenkt wer den, daß die Arbeitsbühne schrittweise nach jedem Abtastvor gang bewegt wird. Das Ringzahnrad 36 wird verwendet, um einen Kodierer 40 anzutreiben, der zusammen mit weiteren elektri schen, noch näher zu erläuternden Komponenten in einem Ge häuse 41 sitzt, das in gestrichelten Linien dargestellt ist.In this embodiment, the lower part of the rotor 25 has a ring 35 which is attached to the rotor 25 . The ring also sits a concentric ring gear 36 , the teeth of which are directed outwards. The ring 35 and its associated gear 36 are connected to a bearing 37 which is supported on an annular element 38 which is arranged on an axially displaceable frame or working platform, which is generally identified by the reference number 39 . The arrangement of the rotor 35 on the bearing 37 allows the rotor to rotate 360 ° and more alterna tively in opposite directions, as is required during the scanning process. When the rotor 25 is supported in this way by the work platform 39 , the rotor can be gradually raised and lowered by the fact that the work platform is gradually moved after each scanning operation. The ring gear 36 is used to drive an encoder 40 , which sits together with other electrical rule's, components to be explained in a housing 41 , which is shown in dashed lines.

Auf der Arbeitsbühne 39 ist ein Servomotor 45 angeordnet, um den Rotor 35 azimutal oder in Drehbewegung zu bewegen. Die Motorwelle besitzt eine Riemenscheibe 46. Die Riemenscheibe treibt einen Riemen 47 an, der fragmentarisch dargestellt ist. Der Riemen läuft auf dem Umfang des Rings 35, der am Unter teil des Rotors 25 befestigt ist. A servomotor 45 is arranged on the work platform 39 in order to move the rotor 35 azimuthally or in a rotational movement. The motor shaft has a pulley 46 . The pulley drives a belt 47 , which is shown in fragments. The belt runs on the circumference of the ring 35 which is attached to the lower part of the rotor 25 .

Der Riemen wird durch eine Hilfsriemenscheibe 48 gespannt, die auf einem Arm 49 sitzt, der an der Arbeitsbühne 39 befestigt ist. Bei dieser schematischen Darstellung der Vorrichtung besitzt die Arbeitsbühne zwei Querleisten 50 und 51. Jede Querleiste besitzt zwei gefütterte und mit Innenge winde versehene Löcher 52 und 53, die zur Aufnahme von ange triebenen Führungsschrauben dienen, die die Arbeitsbühne 39 und den Rotor 25 schrittweise nach unten antreiben, wie wäh rend eine Abtastverfahrens gefordert wird.The belt is tensioned by an auxiliary pulley 48 which is seated on an arm 49 which is attached to the work platform 39 . In this schematic representation of the device, the work platform has two cross bars 50 and 51 . Each cross bar has two lined and provided with internal thread holes 52 and 53 , which serve to receive driven guide screws that drive the work platform 39 and the rotor 25 downwards gradually, as is required during a scanning process.

Um darzustellen, wie die Arbeitsbühne 39 mit dem Grundaufbau 54 zusammengebaut wird, um die Halterung und den Antrieb der Arbeitsbühne zu ermöglichen, ist eine der Querleisten 50, die mit 50′ bezeichnet ist, fragmentarisch im Grundaufbau 54 dar gestellt, wobei eine der vier Führungsschrauben 55 bis 58 durch die Querleiste geschraubt ist. Es ist erkennbar, daß die Arbeitsbühne 39 sich aufwärts oder abwärts je nach der Drehrichtung der Führungsschrauben bewegt, wenn die in Tan dems gekoppelten Führungsschrauben gedreht werden.To illustrate how the work platform 39 is assembled with the base structure 54 to enable the mounting and the drive of the work platform, one of the cross bars 50 , which is denoted by 50 ' , is provided fragmentarily in the base structure 54 , one of the four guide screws 55 to 58 is screwed through the cross bar. It can be seen that the working platform 39 moves upwards or downwards depending on the direction of rotation of the guide screws when the guide screws coupled in Tan are rotated.

Die Führungsschrauben werden durch einen Servomotor 60 über einen Riemen und eine Riemenscheibe 61 angetrieben. Der Rie men treibt gewisse Wellen 62 und 63 in Getriebekästen 64 und 65, in denen die Führungsschrauben angeordnet und angetrieben werden. Diese Getriebekästen sind herkömmlicher Bauart, und ihre Funktion ist dem Fachmann bekannt. Querwellen 66 und 67 koppeln die Getriebekästen 64 und 65 mit einem weiteren Paar von Getriebekästen 67 und 68, die die Führungsschrauben 57 und 58 antreiben. Auf der Innenseite des Grundrahmens 54 ist auf einer kastenförmigen Struktur 69 eine neue Kabelaufnahme vorrichtung angeordnet, die allgemein mit dem Bezugszeichen 70 bezeichnet ist und nachfolgend in Einzelheiten erläutert wird.The guide screws are driven by a servo motor 60 via a belt and a pulley 61 . The belt drives certain shafts 62 and 63 in gear boxes 64 and 65 , in which the guide screws are arranged and driven. These gear boxes are of conventional design and their function is known to the person skilled in the art. Cross shafts 66 and 67 couple the gear boxes 64 and 65 to another pair of gear boxes 67 and 68 which drive the guide screws 57 and 58 . On the inside of the base frame 54 , a new cable receiving device is arranged on a box-shaped structure 69 , which is generally designated by the reference numeral 70 and is explained in detail below.

Wenn die Vorrichtung nach Fig. 1 im Gegensatz zu der auseinan dergezogenen, gezeigten Darstellung tatsächlich zusammengebaut ist, wird die Arbeitsbühne 39 auf den Führungsschrauben im Grundaufbau 54 gehalten, und der Rotor 25 ist drehbar auf der Arbeitsbühne gelagert. Die Arbeitsbühne 39 besitzt eine zen trale Öffnung 71, um die Kabelaufnahmeeinrichtung 70 darin auf zunehmen. Die mit Wasser gefüllten Behälter 21 und 22 sind im Pfad des fächerförmigen Röntgenstrahls zwischen der Quelle 11 und der Detektorgruppe 28 angeordnet.If the device according to FIG. 1 is actually assembled in contrast to the drawing shown in the drawing, the working platform 39 is held on the guide screws in the basic structure 54 and the rotor 25 is rotatably mounted on the working platform. The work platform 39 has a central opening 71 to take the cable receptacle 70 therein. The containers 21 and 22 filled with water are arranged in the path of the fan-shaped X-ray beam between the source 11 and the detector group 28 .

Bevor mit einer in Einzelheiten gehenden Beschreibung der speziellen Verbesserungen fortgefahren wird, wird zuerst ein Überblick über das gesamte System an Hand Fig. 3 gegeben. Das System basiert darauf, daß ein Strahl einer Röntgenstrah lung durch eine Schicht des Untersuchungsobjekts projiziert wird und die durch das Objekt hindurchtretenden Strahlen auf eine Gruppe von Detektoren fallen. Die Röntgenquelle und die Detektoren umkreisen gemeinsam das Untersuchungsobjekt, und die Quelle wird in vorgegebenen Intervallen derart ge pulst, daß die Detektoren eine Abfolge elektrischer Signale erzeugen, die der Absorption der Volumenzunahmen oder Volumen inkremente in der Schicht zugeordnet sind. Von jeder Schicht wird eine ähnliche Abtastung vorgenommen. Die Schwächungs daten werden digitalisiert und gewöhnlicherweise in einem Spei cher gespeichert, der einem Rechner zugeordnet ist. Der Rech ner wird durch ein geeignetes Programm gesteuert, das einen Algorithmus ausführt, der die Daten derart verarbeitet, daß digitale Zahlen gewonnen werden, die den Schwächungskoeffi zienten für jedes Schichtelement innerhalb irgendeiner gewählten Schicht darstellen. Dies ermöglicht die Rekonstruktion und die Anzeige des Bildes, das abgetastet wurde. Es ist selbstver ständlich notwendig, jedes Schwächungskoeffizienten-Rohdaten wort dem Abtastwinkel und der Schicht zuzuordnen, innerhalb der es gewonnen wurde. Die Rotor- oder Abtastarm-Azimuthwin kel, bei denen die Schwächungsmessungen innerhalb eines Ab tastvorganges begonnen und beendet werden, müssen präzise be stimmt sein. Die Azimuthwinkel des Rotors müssen zu allen Zei ten bekannt sein. Before proceeding with a detailed description of the specific improvements, an overview of the entire system is given first with reference to FIG. 3. The system is based on the fact that a beam of X-ray radiation is projected through a layer of the examination object and the rays passing through the object fall onto a group of detectors. The X-ray source and the detectors orbit the object under examination, and the source is pulsed at predetermined intervals such that the detectors generate a sequence of electrical signals that are associated with the absorption of the volume increases or volume increments in the layer. A similar scan is made of each layer. The weakening data are digitized and usually stored in a memory that is assigned to a computer. The calculator is controlled by a suitable program which executes an algorithm which processes the data in such a way that digital numbers are obtained which represent the attenuation coefficient for each layer element within any selected layer. This enables the reconstruction and display of the image that was scanned. It is, of course, necessary to assign each raw attenuation coefficient word to the scan angle and the layer within which it was obtained. The rotor or scanning arm azimuth angle at which the attenuation measurements are started and ended within a scanning process must be precisely determined. The azimuth angle of the rotor must be known at all times.

Bei der Körperabtastvorrichtung, insbesondere bei der speziell hierin beschriebenen Brustabtastvorrichtung, kann die Abtast vorrichtung als in der 0°-Azimutstellung betrachtet werden, wenn die Röntgenquelle 11 und die Detektoren 28 in Fig. 2 in einer Linie und parallel mit dem Papier angeordnet sind, mit dem Wert null am Fußende des Objekts. Vom oberen Ende der Fig. 2 her gesehen werden Azimutwinkel im Uhrzei gersinn als positiv, und Winkel im Gegenuhrzeigersinn als negativ betrachtet. Gemäß den beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung wird die Röntgenstrahlquelle während der Zeit, während der Abtastarm bevorzugt um 360° gedreht wird, gepulst.In the body scanner, particularly the breast scanner specifically described herein, the scanner can be considered to be in the 0 ° azimuth position when the x-ray source 11 and detectors 28 in Fig. 2 are in line and parallel to the paper with the value zero at the foot of the object. Seen from the top of FIG. 2, azimuth angles in the clockwise direction are considered positive, and angles in the counterclockwise direction are considered negative. According to the described exemplary embodiments of the invention, the x-ray source is pulsed during the time during which the scanning arm is preferably rotated through 360 °.

Es wurde eine Vereinbarung zur Festlegung der Azimut- oder Rotationswinkel des Abtastarms übernommen, der in dieser Be schreibung auch als Rotor bezeichnet wird. Wenn das Untersu chungsobjekt entsprechend der Fig. 2 positioniert ist, befin det sich der Azimutwert null für die Röntgenquelle am Fußende des Patienten auf einer Linie, die sich von den Füßen des Patienten bis zum Kopf des Patienten erstreckt. Der Kopf liegt bei dieser Figur bei einem Azimutwinkel von 180°. Wenn der Patient auf die Vorrichtung gelegt wird, wird der Rotor, und insbesondere die Röntgenröhre auf die Stellung mit 90° Azimutwinkel oder einer Viertelumdrehung über die 0°- Azimutwinkelstellung gebracht, wobei zu beachten ist, daß die Röntgenquelle, von oberhalb des Patienten her gesehen, aus der 0°-Stellung im Uhrzeigersinn positioniert wurde. Da der Patient und die Vorrichtung bei einer Stellung der Röntgen quelle vorbereitet werden, die nach ungefähr 90° einer Drehung im Uhrzeigersinn eingenommen ist, und da der erste Ab tastvorgang im Uhrzeigersinn erfolgen soll, wird der Rotor nicht im Gegenuhrzeigersinn zurück zur 0°-Azimutstellung zum Start gebracht, sondern der Rotor startet im Uhrzeigersinn bei der 90°-Azimutstellung. In dem im Uhrzeigersinn zählenden Winkel zwischen ungefähr 90°- und genau 135°-Azimut kann der Rotor beschleunigen und eine konstante Winkelgeschwindigkeit zu erreichen. Bei genau 135° wird der Impulsbetrieb der Röntgenstrahlen ausgelöst. Dieser Azimut winkel von 135° stellt für den Röntgenstrahlimpulsbetrieb den 0-Grad-Punkt dar, und wenn ein Winkel von 360° der Rotordrehung addiert wird, so ist dieser Punkt ebenso der Abschalt- oder 360°-Punkt, bei dem der Röntgenstrahlimpulsbetrieb für die ab zutastende Körperschicht beendet wird. Anschließend wird in dieser Beschreibung aus Einfachheitsgründen die 0°-Röntgen strahlstellung verwendet, um den Azimutwinkel zu kennzeich nen, bei dem der Röntgenstrahlimpulsbetrieb beginnt, und es wird die 360°-Röntgenstrahlstellung verwendet, die tatsächlich mit dem Wert 0 zusammenfällt, um den Winkel zu kennzeichnen, bei dem der Röntgenstrahlimpulsbetrieb beendet wird.An agreement was made to determine the azimuth or rotation angle of the scanning arm, which is also referred to in this description as a rotor. If the investi monitoring object corresponding to FIG. 2 positioned near t, the azimuth value of the patient det zero for the x-ray source at the foot end on a line extending from the patient's feet to the head of the patient. In this figure the head is at an azimuth angle of 180 °. When the patient is placed on the device, the rotor, and in particular the x-ray tube, is brought to the position at 90 ° azimuth angle or a quarter of a turn above the 0 ° azimuth angle position, whereby it should be noted that the x-ray source is seen from above the patient , has been positioned clockwise from the 0 ° position. Since the patient and the device are prepared at a position of the X-ray source that is taken after approximately 90 ° of a clockwise rotation, and since the first scan is to be done clockwise, the rotor is not counterclockwise back to the 0 ° azimuth position brought to the start, but the rotor starts clockwise at the 90 ° azimuth position. In the clockwise angle between approximately 90 ° and exactly 135 ° azimuth, the rotor can accelerate and achieve a constant angular velocity. The pulse operation of the X-rays is triggered at exactly 135 °. This azimuth angle of 135 ° represents the 0-degree point for the X-ray pulse operation, and if an angle of 360 ° of the rotor rotation is added, this point is also the switch-off or 360 ° point at which the X-ray pulse operation for the from the body layer to be scanned. Then, for simplicity, the 0 ° x-ray position is used in this description to identify the azimuth angle at which the x-ray pulse operation starts, and the 360 ° x-ray position, which actually coincides with the value 0, is used to increase the angle mark at which the X-ray pulse operation is ended.

Bei der gerade erläuterten, im Uhrzeigersinn erfolgenden Ab tastung beträgt der wahre Azimutwinkel der Röntgenquelle, dessen 0°-Wert am Fußende liegt, 135° plus 360°, wenn der Im pulsbetrieb endet, was gleich 495° ist. Danach kann der Rotor weitere 45° freilaufen, und er wird, sofern er nicht vorher anhält, bei 540° abgebremst.With the above-mentioned clockwise Ab is the true azimuth angle of the x-ray source, whose 0 ° value is at the foot end, 135 ° plus 360 ° if the Im pulse operation ends, which is equal to 495 °. Then the rotor another 45 ° free run, and it will, unless it is before stops, braked at 540 °.

Eine Abtastung im Gegenuhrzeigersinn wird von dem wahren Azi mutwinkel von ungefähr 540° oder weniger aus begonnen, und es werden wiederum 45° oder weniger gegeben, in denen der Rotor und die Röntgenquelle beschleunigt werden und eine kon stante Geschwindigkeit erreichen, wobei diese konstante Ge schwindigkeit bei einem wahren Azimutwinkel von genau 495° vorliegt, wobei in dieser Stellung der Röntgenstrahlimpulsbe trieb für Abtastungen im Gegenuhrzeigersinn ausgelöst wird. Dieser wahre Azimutwinkel von 495° stimmt mit dem wahren Azi mutwinkel von 135° überein, an dem der Röntgenstrahlimpulsbe trieb bei Rotation im Uhrzeigersinn startet, und dieser Wert kann wiederum als 0°-Röntgenstrahlstellung betrachtet werden. Der Röntgenstrahlimpulsbetrieb bei einer Abtastung im Gegen uhrzeigersinn wird genau bei einem wahren Azimutwinkel von 495° minus 360° oder 135° beendet, und der Rotor läuft wiede rum bis zu 45° frei und erreicht den wahren Azimutwinkel von 90°, bei dem die vorausgegangene Abtastung im Uhrzeigersinn gestartet ist, und von dem die nächste Abtastung starten wird.A counterclockwise scan is performed by the true azi angles of about 540 ° or less started, and it are again given 45 ° or less in which the rotor and the X-ray source are accelerated and a con reach constant speed, this constant Ge speed at a true azimuth angle of exactly 495 ° is present, in which position the X-ray pulse driven for counterclockwise scans. This true azimuth angle of 495 ° agrees with the true azi angle of 135 ° at which the x-ray pulse driven clockwise rotation starts, and this value can again be viewed as a 0 ° x-ray position. The X-ray pulse operation during a scan in the opposite clockwise becomes exactly at a true azimuth angle of 495 ° minus 360 ° or 135 ° ended and the rotor runs again rum up to 45 ° free and reaches the true azimuth angle of 90 ° at which the previous scan is clockwise and from which the next scan will start.

Beispielsweise wird in einer Ausführungsform der Erfindung die Röntgen quelle alle 3,6° der Drehung in jeder Schicht gepulst. Die Impulshülle dauert ungefähr 0,5° oder 4,4 Millisekunden an. Innerhalb jeder Röntgenstrahl-Impulshülle treten vier Ko dierimpulse in Intervallen von 1,1 ms auf. Zwischen den Rönt genstrahlimpulsen sind ungefähr 100 ms verfügbar, um die De tektoren auszulesen. In diesem Beispiel sind in der Detektor gruppe 28 ungefähr 128 Detektorelemente vorgesehen.For example, in one embodiment of the invention, the x-ray source is pulsed every 3.6 ° of rotation in each layer. The pulse envelope lasts approximately 0.5 ° or 4.4 milliseconds. Four coding pulses occur at intervals of 1.1 ms within each X-ray pulse envelope. Approximately 100 ms are available between the X-ray pulses to read the detectors. In this example, approximately 128 detector elements are provided in the detector group 28 .

Der Abtastrotor wird in diesem Beispiel mit 6 Umdrehungen pro Minute angetrieben, wodurch sich eine 360°-Abtastung einer Körperschicht in 10 Sekunden, bzw. eine 180°-Abtastung, sofern eine halbe Umdrehung verwendet wird, in 5 Sekunden vollenden läßt. Jede Schicht ist 1 cm dick, es wird jedoch überlegt, auch dünnere Schichten zu verwenden. Die maximale Größe einer Brust beträgt normalerseise ungefähr 15 cm, so daß sie in einem Gesamtwert von ungefähr 150 s an tatsächlicher Abtast zeit untersucht werden kann, wobei Abtastungen mit 10 Sekunden erfolgen.The scanning rotor is in this example with 6 revolutions per Minute driven, resulting in a 360 ° scan of a Body layer in 10 seconds, or a 180 ° scan, if half a turn is used to complete in 5 seconds leaves. Each layer is 1 cm thick, but it is considered also use thinner layers. The maximum size of one Chest is about 15 cm normal, so that it is in a total of approximately 150 s of actual scan time can be examined, taking samples with 10 seconds respectively.

Kleinere Brüste erfordern weniger Abtastungen und können in einer kürzeren Zeit untersucht werden. Das Bedienungspersonal kann die Anzahl der Schichten einstellen, die abgetastet wer den sollen, um die gesamte Brust, im wesentlichen aber nicht mehr, zu bedecken. Bei der Ausführungsform der Abtastvorrich tung, die den Torso oder andere größere, gesamte Körperteile untersucht, lassen sich nach Wahl des Bedienungspersonals mehr oder weniger Schichten abtasten.Smaller breasts require fewer scans and can fit in be examined in a shorter time. The operating staff can set the number of layers to be scanned they should be around the entire chest, but essentially not more to cover. In the embodiment of the scanning device tion that covers the torso or other larger, entire body parts examined, can be chosen by the operating personnel scan more or less layers.

Die oben genannten Werte sind, wie schon darauf hingewiesen wurde, nur als Beispiel angegeben. In anderen Ausführungs formen werden z. B. Abtastgeschwindigkeiten von 6,25 und 12,5 Umdrehungen pro Minute und 4,8 und 9,6 s pro Abtastung ver wendet. Ein wichtiger Gesichtspunkt besteht darin, daß die Impulse räumlich und zeitlich mit den Abtastwinkeln, und, wie noch erläutert wird, mit der Netzfrequenz synchronisiert sind. Ein wesentliches Merkmal stellt ein Kodierer 40 dar, der noch näher erläutert wird und der dies mit hoher Genauigkeit möglich macht.As already pointed out, the above values are only given as an example. In other forms of execution z. B. scanning speeds of 6.25 and 12.5 revolutions per minute and 4.8 and 9.6 s per scan ver used. An important aspect is that the pulses are spatially and temporally synchronized with the scanning angles and, as will be explained, with the mains frequency. An essential feature is an encoder 40 , which will be explained in more detail and which makes this possible with high accuracy.

In Fig. 3 ist ein Block 77, der mit "Tischelektronik" be zeichnet ist, kennzeichnend für die Schaltung zur Bestimmung und Steuerung der Abtastwinkel und für die Wahl der Schichten. Die Tischelektronikschaltungen sind über eine Datenerfassungs- Eingabe/Ausgabetafel 78 mit dem Rechner verbunden.In Fig. 3 is a block 77 , which is marked with "table electronics", characteristic of the circuit for determining and controlling the scanning angle and for the selection of the layers. The table electronics circuits are connected to the computer via a data acquisition input / output panel 78 .

Es sind Einrichtungen vorgesehen, um die Röntgenquelle 11 zu speisen und zu steuern. Die Röntgenstrahl-Steuereinrichtung 79 dient zur Bereitstellung der Betriebsparameter der Röntgen röhre, wie z. B. des Potentials und des Heizstroms. Die se Betriebsparameter müssen konstant gehalten werden, um ver wendbare Absorptionsdaten zu erhalten, und zu diesem Zweck steuert die Steuereinrichtung 79 Röntgen-Speiseeinheit 80, die ihrerseits den Hochspannungsausgang des Röntgen transformators 81 festlegt. Die angelegte Spannung kann in einem Filter, das durch den Block 82 symbolisiert ist, gefil tert werden. Der Block 83 stellt eine Gittervorspannungssteue rung dar, um das Gittervorspannungspotential der Röntgen röhre, welches die Röntgenstrahlimpulse startet und stoppt, einzuschalten und auszuschalten. Das Röntgenstrahlsystem ist mittels einer Eingabe/Ausgabetafel 84 mit dem Rechner verbun den.Means are provided to feed and control the X-ray source 11 . The X-ray control device 79 is used to provide the operating parameters of the X-ray tube, such as. B. the potential and the heating current. These operating parameters must be kept constant in order to obtain usable absorption data, and for this purpose the control device 79 controls the X-ray supply unit 80 , which in turn defines the high-voltage output of the X-ray transformer 81 . The applied voltage can be filtered in a filter symbolized by block 82 . Block 83 represents a grid bias control to turn on and off the grid bias potential of the x-ray tube that starts and stops the x-ray pulses. The X-ray system is connected to the computer by means of an input / output panel 84 .

Die erforderlichen Schwächungsdaten werden in digitaler Form in einem Plattenspeicher 85 gespeichert, um gemäß dem Rech neralgorithmus weiterverarbeitet zu werden. Das Rechnerpro gramm ist in einem Magnetbandmodul 86 gespeichert. Das Band gerät ist mit 87 bezeichnet. Die digitalen Daten, die ein Bild kennzeichnen, können auf einem Monitor für eine weiche oder harte Kopie angezeigt werden, der durch den Block 88 symbolisiert ist. Es sind Einrichtungen vorgesehen, um einen Teil des Bildes auszuwählen, der einen speziellen Kontrastbereich oder Grauskala besitzt, und um diesem Bildteil die volle Kontrastskala von weiß bis schwarz zukommen zu lassen. Derartige Einrichtungen werden durch den Block 89 dargestellt, der als W-L-Steuerblock bezeichnet ist. An der Anzeigekonsole 90 steht dem Bedingungspersol eine Steuertafel 91 zur Ver fügung, um verschiedene Befehle zum Anzeigesteuersystem 96 zu senden. Die Anzeigekonsole kann ferner den Monitor 92 ent halten, um den Ausgang des Röntgengenerators zu über wachen. An der Maschine selbst befindet sich eine Operator konsole 93, die ebenfalls eine Steuertafel 94 zur Steuerung des Systems enthält. Die Fernanzeigekonsole ist mit dem Rech ner über eine Anzeige-Eingabe/Ausgabetafel 95 und einem An zeigesteuersystem 96 verbunden. Der Abtastvorgang erfolgt au tomatisch unter der Steuerung eines Rechners, nachdem der Pa tient eingebracht ist und ein Startbefehl vom Bedienungsper sonal ausgelöst ist.The required attenuation data are stored in digital form in a disk memory 85 in order to be further processed in accordance with the computer algorithm. The computer program is stored in a magnetic tape module 86 . The tape device is labeled 87 . The digital data indicative of an image may be displayed on a soft or hard copy monitor symbolized by block 88 . Means are provided to select a part of the image which has a special contrast area or gray scale and to provide this part of the image with the full contrast scale from white to black. Such devices are represented by block 89 , referred to as the WL control block. At the display console 90 , the control panel 91 has a control panel 91 available to send various commands to the display control system 96 . The display console may also hold the monitor 92 to monitor the output of the x-ray generator. There is an operator console 93 on the machine itself, which also contains a control panel 94 for controlling the system. The remote display console is connected to the computer via a display input / output panel 95 and a display control system 96 . The scanning process takes place automatically under the control of a computer after the patient has been introduced and a start command has been triggered by the operating personnel.

Ein wesentliches und wichtiges Merkmal der rotierenden Abtastvorrichtung stellt der Kodierer (Kodiersystem) dar. Seine primäre Funktion besteht darin, der Systemsteuereinrichtung, die als ein Rechner oder ein separater Mikroprozessor ausge bildet sein kann und nicht dargestellt ist, als Funktion der Position der Abtasteinrichtungen mit Impulsen zu versehen. Diese Impulse lösen, nachdem sie in der Systemsteuereinrich tung oder dem Rechner verarbeitet wurden, Röntgenimpuls befehle als Funktion der Drehposition der Abtasteinrichtung und der Netzfrequenz aus. Die Impulsfrequenz des Kodierers wird von der Systemsteuereinrichtung verwendet, um die Drehgeschwin digkeit der Abtasteinrichtung festzulegen.An essential and important characteristic of the rotating The encoder (coding system) represents the scanning device primary function is the system controller, which out as a computer or a separate microprocessor can be formed and is not shown as a function of Position of the scanning devices with pulses. These pulses resolve after they are in the system control device or the computer were processed, X-ray pulse command as a function of the rotational position of the scanner and the mains frequency. The encoder pulse frequency is used by the system controller to control the rotary speed of the scanning device.

Es wird nun zur Beschreibung einer Ausführungsform des Kodierers 40 auf die Fig. 4 und 5 Bezug genommen. In Fig. 4 stellt der Block 100 die Abtasteinrichtung (Scanner) dar, die den Rotor 25 gemäß Fig. 1 enthält, auf der die Röntgen quelle 11 und die Detektoranordnung 13 angeordnet ist. Der Kodierer 40 erzeugt Ausgangsimpulse in Abhängigkeit von der Rotordrehung und stellt eine kommerziell erhältliche Bauart dar, von der Einzelheiten nicht dargestellt sind. Der Kodierer 40 kann eine Platte mit Löchern enthalten, die in gleichen Winkel abständen auf einem Kreis angeordnet sind. Eine Lichtquelle, wie z. B. eine lichtemittierende Diode, befindet sich auf der einen Seite der Scheibe, und ein Lichtsensor auf der anderen Seite der Scheibe. Wenn die Löcher aufgrund der Drehung der Welle des Kodierers durch den Lichtstrahl hindurchlaufen, er zeugt der Sensor eine Folge elektrischer Impulse. Beispiels weise erzeugt der Kodierer in einer tatsächlichen Ausführungs form 500 Impulse pro Umdrehung der Kodiererwelle. Da das Ge triebeverhältnis zwischen dem Kodierer und der Abtasteinrich tung, gekennzeichnet durch den Block 101 in Fig. 4, den Wert 18 : 1 besitzt, erscheinen auf der Leitung A bei jeder Um drehung der Abtasteinrichtung um 360° eine Anzahl von 9000 Ausgangsimpulsen. Die Impulse werden mit einer konstanten Fre quenz während des Abtastens erzeugt, da die Geschwindigkeit des Servomotors der Abtasteinrichtung konstant gehalten wird. Wenn die Abtasteinrichtung vor und nach Erreichen der 0°- Stellung, bei der der Röntgenstrahlimpulsbetrieb stoppt, beschleunigt oder verlangsamt wird, werden die Impulse des Kodierers mit einer variierenden Frequenz erzeugt.Reference is now made to FIGS. 4 and 5 to describe an embodiment of encoder 40 . In FIG. 4, block 100 represents the scanning device (scanner) which contains the rotor 25 according to FIG. 1, on which the x-ray source 11 and the detector arrangement 13 are arranged. The encoder 40 generates output pulses depending on the rotor rotation and is of a commercially available type, details of which are not shown. The encoder 40 may include a plate with holes that are evenly spaced on a circle. A light source such as B. a light emitting diode is located on one side of the disc, and a light sensor on the other side of the disc. When the holes pass through the light beam due to the rotation of the encoder shaft, the sensor generates a series of electrical pulses. For example, in an actual embodiment, the encoder generates 500 pulses per revolution of the encoder shaft. Since the gear ratio between the encoder and the scanner, indicated by block 101 in FIG. 4, has the value 18: 1, a number of 9000 output pulses appear on line A with every rotation of the scanner through 360 °. The pulses are generated at a constant frequency during the scanning, since the speed of the servomotor of the scanner is kept constant. If the scanner is accelerated or slowed down before and after reaching the 0 ° position at which the X-ray pulse operation stops, the pulses of the encoder are generated at a varying frequency.

Auf der Ausgangsleitung B liefert der Kodierer 40 ferner einen Impuls pro Umdrehung der Kodiererwelle oder 18 Impulse bei je der ganzen Umdrehung des Abtastrotors 25. Ein drittes Impuls signal, das auf der Leitung C erscheint, wird unabhängig vom Kodierer erzeugt. Die Impulsrate auf der Leitung C beträgt 1 Impuls pro 360°-Abtastumdrehung, und dieser Impuls wird un gefähr bei dem Azimutwinkel von 0° Röntgenstrahlstellung er zeugt. Die Impulse auf der Leitung C werden unabhängig vom Kodierer erzeugt, wobei fotoelektrische Elemente verwendet werden, die eine Lichtquelle 102, einen Detektor 103 und ein mit einer Blende versehenes Element 104 enthalten. Das Impuls signal C besitzt eine Breite oder Apertur von 10°.On the output line B , the encoder 40 also supplies one pulse per revolution of the encoder shaft or 18 pulses for each complete revolution of the scanning rotor 25 . A third pulse signal that appears on line C is generated independently of the encoder. The pulse rate on line C is 1 pulse per 360 ° scanning revolution, and this pulse is generated un dangerous at the azimuth angle of 0 ° X-ray position. The pulses on line C are generated independently of the encoder using photoelectric elements that include a light source 102 , a detector 103, and an element 104 provided with an aperture. The pulse signal C has a width or aperture of 10 °.

Wie sich aus Fig. 5 entnehmen läßt, in der die Kurvenverläufe dargestellt sind, besitzt der Kodierer eine solche Phase, daß das Impulssignal B innerhalb die Apertur oder Breite des Im pulssignals C fällt. Die Impulsserien A und B stehen notwendi gerweise zeitlich und räumlich untereinander in Beziehung, da sie von derselben Kodiererwelle erzeugt werden. Die Impuls signale B und C fallen einmal pro Umdrehung der Abtasteinrich tung zusammen, und die Mitte des Impulses B fällt mit dem An stieg des ersten Impulses der Gruppe A zusammen, wie aus Fig. 5 entnommen werden kann, in der die 0°-Röntgenstrahlstel lung durch eine gestrichelte Linie festgelegt ist, so daß eine präzise räumliche Ausrichtung oder Übereinstimmung der Null stellung bezüglich der Impulsgruppe A erreicht ist. Der Aus gangsimpuls, der die Nullstellung kennzeichnet, erscheint auf der Leitung D in Fig. 4 und wird durch die UND-Funktion des Tors 105 bewirkt, welches ein Ausgangssignal D bei Koinzidenz der Signale B und C erzeugt.As can be seen from Fig. 5, in which the curves are shown, the encoder has such a phase that the pulse signal B falls within the aperture or width of the pulse signal C Im. The pulse series A and B are necessarily related to each other in time and space, since they are generated by the same encoder wave. The pulse signals B and C coincide once per revolution of the scanning device, and the center of the pulse B coincides with the increase in the first pulse of group A , as can be seen from Fig. 5, in which the 0 °-X-ray beam tion is defined by a dashed line, so that a precise spatial alignment or correspondence of the zero position with respect to the pulse group A is achieved. The output pulse, which characterizes the zero position, appears on line D in FIG. 4 and is brought about by the AND function of the gate 105 , which generates an output signal D when the signals B and C coincide.

Die Impulsgruppe A wird über einen UND-Tortreiber 106 zur Systemsteuereinrichtung geleitet. Geeignete Treiber sind durch den Bautyp National DM 8830 oder durch äquivalente Bautypen gegeben. Bei jedem Impuls der Gruppe A geht die Ausgangsleitung 107 des Treibers auf einen hohen Wert, und die Ausgangsleitung 108 wird niedergehalten. Die die Nullstellung anzeigende Im pulse D, die von der Koinzidenz der Impulse B und C herrühren, werden über Leitungen 110 und 111 einem Treiber 109 und der Systemsteuereinrichtung zugeführt. Alle Leitungen sind am Empfangsende elektrisch isoliert, wobei lichtgekoppelte Iso latoren verwendet werden, die nicht dargestellt sind. Als Empfänger kann z. B. der Typ Fairchild FDC 820 oder ein Äqui valent verwendet werden, dem ein Schmitt-Triggerpuffer vom Typ SW 7414 folgt, wobei weder Empfänger noch Schmitt-Trigger gezeigt sind. Pulse group A is routed to the system controller via an AND gate driver 106 . Suitable drivers are the National DM 8830 or equivalent types. For each group A pulse, the driver output line 107 goes high and the output line 108 is held down. The pulse D indicating the zero position, which result from the coincidence of the pulses B and C , are fed via lines 110 and 111 to a driver 109 and the system control device. All lines are electrically isolated at the receiving end, using light-coupled isolators, which are not shown. As a recipient, e.g. For example, the Fairchild FDC 820 type or an equivalent can be used, followed by a SW 7414 type Schmitt trigger buffer, with neither receiver nor Schmitt trigger shown.

Wie in Fig. 5 dargestellt ist, erscheinen die Impulse des Kodierers in der Gruppe A mit einer gleichförmigen Frequenz. Dies ist nur der Fall, wenn die Abtasteinrichtung mit einer gleichförmigen Winkelgeschwindigkeit rotiert. Das System ist derart aufgebaut, daß der erste Röntgenstrahlimpuls nur aus gelöst wird, wenn die Drehgeschwindigkeit der Abtasteinrich tung und damit die Impulsfrequenz einen vorgegebenen konstan ten Wert besitzt. Eine konstante Winkelgeschwindigkeit der Abtasteinrichtung wird mit dem Azimut-Antrieb erzielt, der später beschrieben wird.As shown in Fig. 5, the encoder pulses appear in group A with a uniform frequency. This is only the case when the scanner rotates at a uniform angular velocity. The system is constructed in such a way that the first X-ray pulse is only triggered when the rotational speed of the scanning device and thus the pulse frequency has a predetermined constant value. A constant angular velocity of the scanner is achieved with the azimuth drive, which will be described later.

Wenn eine Schicht des Körpers des Untersuchungsobjekts, wie z. B. der Brust, untersucht werden soll, wobei angenommen wird, daß das Objekt richtig eingefügt ist, startet die Abtastein richtung oder der Rotor die Drehbewegung von einem Winkel von etwa 45° vor der 0°-Röntgenstrahlstellung aus, wobei diese Stellung oben definiert ist. Dies ermöglicht es dem Abtast einrichtungs- oder Azimutantrieb, eine Beschleunigung zu durch laufen und eine konstante Geschwindigkeit zu erreichen, wenn die 0°-Röntgenstrahlstellung oder die Einschaltstellung er reicht ist und der erste Röntgenstrahlimpuls ausgelöst wird. Der erste Röntgenstrahlimpuls wird nur ausgelöst, wenn der Rotor 25 sich auf einer konstanten vorgegebenen Geschwindig keit befindet, wenn er die 0°-Röntgenstrahlstellung bei der einen Abtastrichtung, und die 360°-Röntgenstrahlstellung - was dieselbe Stellung ist - für die andere Abtastrichtung er reicht. Die Abtastung wird automatisch unterlassen, wenn die Rotorgeschwindigkeit zum Zeitpunkt, zu dem der Rotor die 0°- Röntgenstrahlstellung erreicht, nicht konstant ist.If a layer of the body of the object under examination, such as. B. the chest to be examined, assuming that the object is inserted correctly, the scanning direction or the rotor starts the rotary movement from an angle of approximately 45 ° from the 0 ° x-ray position, this position being defined above . This allows the scanner or azimuth drive to accelerate and reach a constant speed when the 0 ° x-ray position or the on position is reached and the first x-ray pulse is triggered. The first x-ray pulse is only triggered when the rotor 25 is at a constant predetermined speed, when it reaches the 0 ° x-ray position in one scanning direction and the 360 ° x-ray position - which is the same position - for the other scanning direction . Scanning is automatically omitted if the rotor speed is not constant at the time when the rotor reaches the 0 ° x-ray position.

Der Kodierer liefert auf jeden Fall einen kontinuierlichen Impulszug während der Rotorbeschleunigung, während des Inter valls gleichförmiger Geschwindigkeit und während der Abbrem sung der Abtasteinrichtung. Dies wird im Impulszug E der Fig. 5 beispielshalber dargestellt, und diese Impulse sind tatsächlich diejenigen, die auf der Leitung A in Fig. 4 er scheinen. Es ist ersichtlich, daß links von der 0°-Röntgen strahlstellungsmarkierung die Impulse in der Impulsgruppe E ungleichförmig sind und einen abnehmenden Zwischenraum zwischen sich besitzen, wodurch Beschleunigung gekennzeichnet ist. Un mittelbar vor der Nullstellung, und von der Nullstellung bis unmittelbar über 360° der Drehung hinaus, wo die Röntgenstrahl impulse gestoppt werden, sind die Impulse des Kodierers gleich förmig, da der Azimutantrieb mit einer konstanten Geschwindig keit läuft. Nach einer Drehung um 360° oder der Röntgenstrahl- Ausschaltstellung verlangsamt sich die Abtasteinrichtung und kommt unter normalen Bedingungen nach ungefähr 45° zur Ruhe. Entsprechend umgekehrte Winkel gelten für den Fall der in um gekehrter Richtung verlaufenden Rotordrehung. Geeignete Grenz schalter und Halteinrichtungen sind vorgesehen, um die Drehung auf nicht mehr als 90° in beiden Richtungen über die 0°-Rönt genstrahlstellung oder die 360°-Röntgenstrahlstellung - für den Fall in umgekehrter Richtung laufender Abtastumdrehungen - zu begrenzen. Dies wird später näher erläutert.The encoder definitely provides a continuous train of pulses during rotor acceleration, during the interval of uniform speed and during braking of the scanner. This is shown in the pulse train E of FIG. 5 by way of example, and these pulses are actually those that appear on line A in FIG. 4. It can be seen that to the left of the 0 ° x-ray beam position marker, the pulses in the pulse group E are non-uniform and have a decreasing space between them, which indicates acceleration. Immediately before the zero position, and from the zero position to immediately beyond 360 ° of rotation, where the x-ray pulses are stopped, the encoder pulses are uniform since the azimuth drive runs at a constant speed. After a rotation of 360 ° or the X-ray switch-off position, the scanning device slows down and comes to rest after about 45 ° under normal conditions. Correspondingly reversed angles apply to the case of the rotor rotation running in the opposite direction. Suitable limit switches and holding devices are provided in order to limit the rotation to no more than 90 ° in both directions via the 0 ° x-ray position or the 360 ° x-ray position - in the case of scanning revolutions running in the opposite direction. This will be explained in more detail later.

In Fig. 5 ist das Röntgenstrahlimpulsintervall auf der Linie F dargestellt, und der erste Impuls wird bei der 0°-Röntgen strahlstellung der Abtasteinrichtung oder des Rotors ausgelöst und alle 3,6° der Drehung des Rotors und der Röntgen quelle gemäß diesem Beispiel wiederholt, wie oben erwähnt wur de. Es können auch andere Widerholfrequenzen verwendet werden. In diesem Beispiel beträgt, wie schon erwähnt, die Impulsdauer 4,4 ms, und innerhalb dieser Zeit treten vier Kodiererimpulse 112 mit einem Abstand von 1,1 ms auf. Es sei jedoch bemerkt, daß die Frequenz der Röntgenstrahlimpulse von den gerade als Beispiel gegebenen Werten abweichen kann, und daß dies von der verfügbaren Röntgenstrahlintensität, der individuellen Impuls dauer, der Abtastgeschwindigkeit, dem zur Rekonstruktion des Bildes verwendeten Rechneralgorithmus und u. a. auch von dem Grad der geforderten Bildauflösung abhängt. Das Geschwindig keitsabfühlsystem erlaubt eine Pufferperiode von 5° zur Über wachung und Feststellung, ob die Abtasteinrichtung mit der konstanten Geschwindigkeit betrieben wird. Die Röntgenstrahl impulse beginnen nur, wenn die Rotorgeschwindigkeit konstant ist. Die Abtastung wird automatisch unterlassen oder beendet, wenn die Geschwindigkeit nicht konstant ist. Ist die Abtast geschwindigkeit konstant, so kann die Röntgenstrahlung bei der 0°-Röntgenstrahlstellung eingeschaltet werden. Der Rech ner befindet sich bei der Durchführung seiner Steuerfunktionen im Gleichlauf mit den Röntgenstrahlimpulsen und indiziert die se und veranlaßt, daß die Hochspannung an der Röntgen quelle sich am Ende jeder Abtastung ausschaltet.In FIG. 5, the x-ray pulse interval is shown on the line F, and the first pulse is at the 0 ° -Röntgen the scanning device or of the rotor jet position triggered, and every 3.6 ° of rotation of the rotor and the X-ray source according to this example is repeated, as mentioned above. Other repetition frequencies can also be used. In this example, as already mentioned, the pulse duration is 4.4 ms, and four encoder pulses 112 occur within a period of 1.1 ms. It should be noted, however, that the frequency of the X-ray pulses may differ from the values given as an example, and that this depends on the available X-ray intensity, the individual pulse duration, the scanning speed, the computer algorithm used to reconstruct the image and, among other things, the degree of required image resolution depends. The speed sensing system allows a buffer period of 5 ° to monitor and determine whether the scanner is operating at constant speed. The X-ray pulses only start when the rotor speed is constant. The scan is automatically omitted or stopped if the speed is not constant. If the scanning speed is constant, the X-rays can be switched on at the 0 ° X-ray position. The computer is performing its control functions in synchronism with the X-ray pulses and indexes them and causes the high voltage at the X-ray source to turn off at the end of each scan.

Im folgenden wird nun ein Schema zur Steuerung der Röntgen belichtungen beschrieben, das gegenüber dem vorausgehend beschriebenen bevorzugt wird. In der vorstehenden Ausführungs form wurde jeder Röntgenstrahlimpuls oder Belichtungsintervall gestartet, wenn eine vorgegebene Anzahl von Impulsen des Ko dierers gezählt wurde. Wenn kürzere oder längere Röntgenstrahl impulse gewählt wurden, um verringerte oder erhöhte Belichtun gen zu erhalten, wurden die Röntgenstrahlimpulse auf einer Sei te des Startpunktes kontrahiert und expandiert. In anderen Wor ten, die Röntgenstrahlimpulse waren nicht um die Winkel zwi schen den Impulsen zentriert. Dies verkompliziert den vom Rech ner zur Rekonstruktion des Röntgenbildes verwendeten Al gorithmus.The following is a scheme for controlling the x-ray Exposures described, the previous one described is preferred. In the above execution every x-ray pulse or exposure interval was shaped started when a predetermined number of pulses of the Ko which was counted. If shorter or longer x-ray pulses were chosen to reduce or increase exposure x-ray pulses on a screen te of the starting point contracts and expands. In other wor X-ray pulses were not between the angles centered on the impulses. This complicates the calculation Al used for the reconstruction of the X-ray image algorithm.

Im vorausgegangenen Schema waren die Röntgenstrahlimpulse räumlich oder winkelmäßig synchronisiert, es war jedoch nicht sichergestellt, daß eine Synchronisation der Röntgenstrahlim pulse mit der Netzfrequenz erfolgte. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform wird eine Netzfrequenz-Synchronisation vorge nommen, und die Röntgenstrahlimpulse sind symmetrisch um ihre Abstandswinkel, die vom Kodierer festgelegt sind. Die Mitten oder Zentren aller Röntgenstrahlimpulse in allen Schich ten des Körpers sind dann unabhängig von der Länge der Impulse kongruent.In the previous scheme, the x-ray pulses were synchronized spatially or angularly, but it was not ensured that a synchronization of the X-ray beam pulse with the mains frequency. According to the preferred Embodiment a network frequency synchronization is pre take, and the x-ray pulses are symmetrical around their distance angles, which are determined by the encoder. The Centers or centers of all X-ray pulses in all layers Then the body is independent of the length of the impulses congruent.

In der bevorzugten Ausführungsform wird der Rotor 25 synchron mit der Frequenz des Netzes angetrieben, wobei ein Wechselstrom- Synchronmotor als Azimutantriebsmotor 45 verwendet wird, ver gleiche Fig. 8. Alle Parameter werden dann gemäß der vor herrschenden Netzfrequenz gewählt, die in Deutschland 50 Hz beträgt und in anderen Ländern manchmal auch 25, 40 oder 60 Hz betragen kann. Im vorliegenden Beispiel werden die auf einer 60-Hz-Netzfrequenz basierenden Zahlen verwendet, um das bevor zugte System zu beschreiben.In the preferred embodiment, the rotor 25 is driven synchronously with the frequency of the network, an AC synchronous motor being used as the azimuth drive motor 45 , see FIG. 8. All parameters are then selected according to the prevailing network frequency, which in Germany is 50 Hz and can sometimes be 25, 40 or 60 Hz in other countries. In the present example, the numbers based on a 60 Hz mains frequency are used to describe the preferred system.

Es wird nun auf die Fig. 1, 4 und 8 Bezug genommen, nach denen der Rotor 25 wiederum ein Ringzahnrad 36 aufweist, um einen von einer Welle angetriebenen Präzisionskodierer 40 in Drehbewegung zu versetzen. In diesem Fall ist aus Gründen, die noch klarer werden, das Getriebeverhältnis derart gewählt, daß eine Umdrehung des Ringzahnrads 36 in 24 Umdrehungen der Ko diererwelle umgesetzt wird. Der Kodierer erzeugt ein Vielfaches von 60 Hz, nämlich 360 Impulse pro Umdrehung der Welle, so daß der Impulszug A in Fig. 4 8640 Kodiererimpulse bei jeder Azi mut- oder vollen 360°-Rotorumdrehung aufweist. Wie in der vor ausgegangenen Ausführungsform liefert der Kodierer einen zwei ten Ausgang als Impuls B, der lediglich einmal pro Umdrehung der Kodiererwelle auftritt. Dieser Impuls wird einem UND-Tor 105 mit einem separaten, vom Azimut abgeleiteten Impuls C vom Sensor 103 zugeführt, wobei dieser Impuls nur einmal pro Azi mutumdrehung auftritt. Die Impulse B und C besitzen eine der artige Phase, daß sie einmal pro Azimutumdrehung zusammenfallen, und diese Impulse bewirken, wenn sie zusammenfallen, einen Aus gangsimpuls vom UND-Tor 105, der bei der 0°-Röntgenstrahlstel lung und der 360°-Röntgenstrahlstellung auftritt, wobei die letzteren Winkel früher definiert wurden. Da die beiden Kodie rerausgänge Teile derselben Wellenanordnung sind, ist ihre Be ziehung untereinander invariant, und die räumlichen Beziehun gen zwischen der 0°-Röntgenstrahlstellung und der 360°-Rönt genstrahlstellung ist bezüglich des Rotors 25 invariant.Referring now to FIGS. 1, 4 and 8, according to which the rotor 25 in turn has a ring gear 36, to move to a generator driven by a shaft Präzisionskodierer 40 in rotational motion. In this case, for reasons that will become clearer, the gear ratio is chosen such that one revolution of the ring gear 36 is converted into 24 revolutions of the encoder shaft. The encoder generates a multiple of 60 Hz, namely 360 pulses per revolution of the shaft, so that the pulse train A in FIG. 4 has 8640 encoder pulses with every Azi brave or full 360 ° rotor revolution. As in the previous embodiment, the encoder provides a second output as pulse B , which occurs only once per revolution of the encoder shaft. This pulse is fed to an AND gate 105 with a separate pulse C derived from the azimuth from the sensor 103 , this pulse occurring only once per azimuth revolution. The pulses B and C have such a phase that they coincide once per azimuth revolution, and these pulses cause, when they coincide, an output pulse from the AND gate 105 , the development in the 0 ° X-ray position and the 360 ° X-ray position occurs, the latter angles being defined earlier. Since the two encoder outputs are part of the same shaft arrangement, their relationship with one another is invariant, and the spatial relationships between the 0 ° x-ray position and the 360 ° x-ray position are invariant with respect to the rotor 25 .

Das Ausgangssignal des Kodierers mit 8640 Impulsen stellt da her ein netzsynchrones Taktsignal für die räumliche Synchroni sierung der Start-, Mitten- und Endpunkte jedes Impulses und zur Festlegung der Dauer der Röntgenstrahlimpulse dar. In dem als Beispiel gewählten System erfolgen während einer Rotor drehung um 360° für jede Körperschicht 288 Röntgenstrahlim pulse oder Belichtungen und Ansichten. Zwischen den Mitten der Röntgenstrahlimpulse liegen 1,25°. Je nach der geforderten Bildauflösung können mehr oder weniger Belichtungen durchge führt werden.The encoder output signal with 8640 pulses represents forth a grid-synchronous clock signal for spatial synchronization the start, center and end points of each pulse and to determine the duration of the X-ray pulses. In the system chosen as an example are done during a rotor 360 ° rotation for each body layer 288 X-ray beam pulse or exposures and views. Between the middle the X-ray pulses are 1.25 °. Depending on the required Image resolution can go through more or fewer exposures leads.

Die Zeitperiode zwischen den Röntgenstrahlimpulsen wird durch Zählung der Kodiererimpulse bestimmt, und dies kann in einem nicht dargestellten Mikroprozessor erfolgen, der als System steuereinrichtung dient, oder es kann durch den Rechner er folgen, der dann die Steuerfunktionen ausführt. Die Dauer wird ebenfalls durch die Zählung von Kodiererimpulsen festgelegt. In diesem Beispiel beträgt die Periode 8640/288 oder 30 Kodie rerimpulse zwischen den Röntgenstrahlimpulsen. Da der Rotor 25 netzsynchron angetrieben ist, treten die Röntgenstrahlim pulse synchron mit der Netzfrequenz auf. Bei der tatsächlichen Vorrichtung sind Geschwindigkeiten der Abtastung von 12,5 und 6,25 Umdrehungen pro Minute vorgesehen. Bei 12,5 Umdrehungen pro Minute benötigt eine Abtastung 4,8 Sekunden, so daß 4,8/288=1/60 Sekunden das Intervall zwischen den Impulsen darstellt. Bei 6,25 Umdrehungen pro Minute benötigt eine Ab tastung 9,6 Sekunden, so daß 9,6/288=1/30 s die Intervall zeit ist. Diese Zeiten stellen synchrone Perioden für eine 60-Hz-Netzfrequenz dar, und es ist für einen Fachmann einfach, diese Werte an andere Netzfrequenzen anzupassen.The time period between the X-ray pulses is determined by counting the encoder pulses, and this can be done in a microprocessor, not shown, which serves as a system control device, or it can be followed by the computer, which then performs the control functions. The duration is also determined by the counting of encoder pulses. In this example, the period is 8640/288 or 30 encoder pulses between the X-ray pulses. Since the rotor 25 is driven synchronously with the mains, the X-ray pulses occur synchronously with the mains frequency. In the actual device, scan speeds of 12.5 and 6.25 revolutions per minute are provided. At 12.5 revolutions per minute, a scan takes 4.8 seconds, so that 4.8 / 288 = 1/60 seconds represents the interval between the pulses. At 6.25 revolutions per minute, a scan takes 9.6 seconds, so that 9.6 / 288 = 1/30 s is the interval time. These times represent synchronous periods for a 60 Hz line frequency and it is easy for a person skilled in the art to adapt these values to other line frequencies.

Falls eine Abtastung 4,8 s beträgt, beträgt die Dauer jedes Kodiererimpulses 1/60 : 30 oder 0,555 ms. Bei einer Ab tastungszeit von 9,6 s beträgt diese Impulsdauer 1,11 ms. Bei einer Abtastung von 4,8 s kann der Zähler die Röntgenstrahl- Belichtungsimpulse in den Schritten von 0,555 ms bis zur be liebigen Längen steuern. Tatsächlich wird der Zähler program miert, um die Belichtungen in Schritten von 2 Kodiererimpulsen aus Gründen zu steuern, die noch erläutert werden. If a scan is 4.8 s, the duration is each encoder pulse 1/60: 30 or 0.555 ms. With an Ab sampling time of 9.6 s, this pulse duration is 1.11 ms. At After a scan of 4.8 s, the counter can Exposure pulses in steps of 0.555 ms to be control arbitrary lengths. In fact, the counter program adjusted the exposures in steps of 2 encoder pulses to control for reasons to be explained.

Gemäß einer Ausführungsform stellt der Zähler für Kodiererimpulse einen Teil einer Steu ereinrichtung dar, die tatsächlich als ein Intel 8080 Mikro prozessor ausgebildet ist, und gemäß einer anderen Ausführungs form wird die Zählung der Kodiererimpulse mit dem Rechner durch geführt, der auch die Bilder aus den Daten rekonstruiert und andere Steuerfunktionen ausführt.According to one embodiment represents the encoder pulse part of a tax establishment that actually acts as an Intel 8080 Micro processor is formed, and according to another embodiment form is the counting of the encoder pulses with the computer which also reconstructs the images from the data and performs other control functions.

Die Steuereinrichtung ist programmiert, um tatsächlich den Mitten- oder Zentrumspunkt jedes Röntgenstrahlimpulses zu be stimmen, und jeden Impuls, unabhängig von der Länge des Rönt genstrahlimpulses symmetrisch um die Mitte zu starten und zu beenden.The controller is programmed to actually run the Center or center point of each X-ray pulse to be agree, and every pulse, regardless of the length of the x-ray beam pulse symmetrical to start and close the middle break up.

Die Steuereinrichtung startet die Röntgenstrahlimpulse bei einer ersten Winkelstellung, die jenseits der 0°-Röntgen strahlstellung oder der 360°-Röntgenstrahlstellung in beiden Richtungen liegt, und er beendet die Röntgenstrahlimpulse bei der 360°-Röntgenstrahlstellung bzw. der 0°-Röntgenstrahlstel lung. Bei einer Drehung des Rotors im Uhrzeigersinn, z. B. bei einer 4,8 s dauernden, 288 Impulse enthaltenden Abtastung um 360°, liegt dann die Mitte des ersten Röntgenstrahlimpulses bei 1,25° oder 30 Kodiererimpulse nach der 0°-Röntgenstrahl stellung. Die Mitten oder Zentren der folgenden Röntgenstrahl impulse liegen immer 30 Kodiererimpulse nach dem vorausgegan genen Impuls. Da für die Röntgenstrahlimpulse Symmetrie gefor dert ist, und die Dauer der Impulse durch die Abzählung von Kodierimpulsen bestimmt wird, muß immer eine gleiche Zahl von Kodierimpulsen auf beiden Seiten der Mitte vorhanden sein, so daß die Gesamtzahl der Kodiererimpulse während eines Röntgen strahlimpulses eine gerade Zahl sein muß. Aus diesem Grund ist der Kodierer so programmiert, daß er die Belichtung in Schrit ten von zwei Kodiererimpulsen steuert.The control device starts the X-ray pulses a first angular position that is beyond the 0 ° X-ray beam position or the 360 ° X-ray position in both Directions and he stops the X-ray pulses the 360 ° X-ray position or the 0 ° X-ray position lung. When the rotor rotates clockwise, e.g. B. at of a 4.8 s scan containing 288 pulses 360 ° then lies the center of the first X-ray pulse at 1.25 ° or 30 encoder pulses after the 0 ° X-ray position. The centers or centers of the following X-ray pulses are always 30 encoder pulses after the previous one gen impulse. Because symmetry is required for the X-ray pulses and the duration of the impulses by counting Coding pulses is determined, must always be an equal number of Coding pulses to be present on both sides of the middle, so that the total number of encoder pulses during an x-ray beam pulse must be an even number. For this reason the encoder is programmed to increment the exposure controls two encoder pulses.

Die Steuereinrichtung ist derart programmiert, daß sie einen Röntgenstrahlimpuls eine ganze Zahl von Kodiererimpulsen vor der Impulsmitte startet, und daß sie den Röntgenstrahlimpuls nach derselben Anzahl nach der Impulsmitte beendet. Wenn z. B. Röntgenstrahlimpulse mit 1,1 ms Dauer gesteuert werden, so entspricht dies zwei Kodiererimpulsen, jeweils einen Kodierer impuls auf jeder Seite der Impulsmitte beim Zahlenwert 30. Die Steuereinrichtung ist also derart programmiert, daß sie den Startpunkt einen Kodiererimpuls vor der Impulsmitte vor wegnimmt. Die Steuereinrichtung liefert einen Triggerimpuls bevor der Röntgenstrahlimpuls gestartet wird, dessen Breite gleich einem Kodierer- oder Positionsimpuls ist. Zwischen dem Ende des Triggerimpulses und dem Start des Röntgenstrahlim pulses ist keine Trennung oder Separation vorhanden. Nachdem dann zwei Kodiererimpulse gezählt sind, entregt die Steuer einrichtung die Röntgenstrahlimpulsquelle. Dieser Prozeß wie derholt sich, und der letzte Röntgenstrahlimpuls innerhalb einer vollen Abtastung wird bei diesem Beispiel einer Drehung im Uhrzeigersinn bei der 360°-Röntgenstrahlstellung zentriert.The control device is programmed so that it has a X-ray pulse an integer number of encoder pulses the pulse center starts and that it is the x-ray pulse ended after the same number after the middle of the pulse. If e.g. B. X-ray pulses with a duration of 1.1 ms can be controlled, see above this corresponds to two encoder pulses, one encoder each pulse on each side of the pulse center at the numerical value 30. The control device is therefore programmed such that it the starting point an encoder pulse before the middle of the pulse takes away. The control device delivers a trigger pulse before the x-ray pulse is started, its width is equal to an encoder or position pulse. Between the End of the trigger pulse and the start of the X-ray beam pulses there is no separation or separation. After this then two encoder pulses are counted, the control is de-energized set up the x-ray pulse source. This process like repeats itself, and the last x-ray pulse within a full scan becomes a rotation in this example centered clockwise at the 360 ° X-ray position.

Allgemein betrachtet bedeutet dies, daß alle Röntgenstrahl impulse die Dauer von 2 n Kodiererimpulsen besitzen, wobei n eine ganze Zahl ist. Die Mitte oder das Zentrum der Röntgen strahlimpulse befindet sich dann 2n/2 Kodiererimpulse nach dem Belichtungsstart.Generally speaking, this means that all X-ray pulses have the duration of 2 n encoder pulses, where n is an integer. The center or the center of the X-ray pulse is then 2 n / 2 encoder pulses after the start of exposure.

Die folgende Tabelle liefert die Zahl n für die beiden Geschwindigkeits beispiele und die verschiedenen Belichtungs-Wahlmöglichkeiten des Bedienungspersonals.The following table provides the number n for the two speed examples and the various exposure options for the operating personnel.

Die nachfolgende Tabelle gibt den relativen Zählerinhalt bezüglich des 0-Zählerinhalts bei der 0°-Röntgenstrahlstellung=0°-Azimut stellung am Start, in der Mitte und am Ende des ersten und letzten Röntgenstrahl-Belich tungsimpulses für das System wieder, das in einer 4,8-s-Abtastungsbetriebsart betrieben wird, wobei die vom Bedienungspersonal aus gewählten Belichtungszeiten 1,11, 2,22 oder 3,33 ms betragen.The following table gives the relative Counter content with regard to the 0 counter content at the 0 ° x-ray position = 0 ° azimuth position at the start, in the middle and at the end of the first and last X-ray exposure impulse for the system, which in operated in a 4.8 s scan mode is being operated by the operating personnel selected exposure times 1.11, 2.22 or 3.33 ms.

0° stellt den von einem Punkt gemessenen Azi mutwinkel dar, wobei dieser Punkt, wie schon früher erläutert, ein willkürlicher Nullpunkt, und nicht die 0°-Röntgenstrahlstellung ist. 0 ° represents the azi measured from a point Mutwinkel represents, this point, as already explained earlier, an arbitrary zero point, and is not the 0 ° x-ray position.

Fall: 4,8 s Abtastung Case: 4.8 s sampling

Für synchrone 50-Hz-Rotorantriebssysteme können Abtastungen in 5,76 s bei langsamer Geschwindigkeit, und in 11,52 s bei hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden. Die Dauer der Ko diererimpulse beträgt 1/50 : 30=0,6666 ms für die schnelle Abtastung und 1,3333 ms für die langsame Abtastung, sofern dasselbe Kodierer- und Getriebeverhältnis verwendet wird wie in dem oben genannten 60-Hz-Netzfrequenzbeispiel, wobei wiede rum angenommen wird, daß 288 Belichtungen pro Azimutumdrehung gewünscht werden. For synchronous 50 Hz rotor drive systems, sampling can in 5.76 s at slow speed and in 11.52 s at be carried out at high speed. The duration of the knockout The pulse is 1/50: 30 = 0.6666 ms for the fast Sampling and 1.3333 msec for slow sampling, if the same encoder and gear ratio is used as in the above-mentioned 60 Hz mains frequency example, where wiede rum is assumed that 288 exposures per azimuth revolution be desired.

Es wird nun der Azimutantrieb und dessen Steuerung erläutert. Es sei daran erinnert, daß die Abtasteinrichtung oder der Rotor 25 gemäß Fig. 1 durch den Servomotor 45 in einer Drehbewegung angetrieben wird. Das logische System und die Komponenten des Azimutantriebssystems sind in den Fig. 7 bzw. 8 dargestellt, auf die nun Bezug genommen wird.The azimuth drive and its control will now be explained. It should be remembered that the scanning device or the rotor 25 according to FIG. 1 is driven by the servomotor 45 in a rotary movement. The logic system and components of the azimuth drive system are shown in Figures 7 and 8, respectively, to which reference is now made.

In Fig. 8 ist der Servomotor 45 für den Azimutantrieb schema tisch derart dargestellt, daß er in einer Antriebsverbindung mit dem Abtastrotor 25 steht. Der Motor 45 ist ferner mit einem Tachometer 115 gekoppelt, das seine Signale in einer Rückkopp lungsschleife einem Servoverstärker 116 abgibt. Der Servover stärker steuert seinerseits die dem Motor 45 gelieferte Span nung und damit dessen Drehgeschwindigkeit. Der Servoverstärker 116 erhält normalerweise eine Wechselstromleistung über eine Eingangsleitung 114. Diese Leistung wird von einer Triac-Trei berschaltung 291 erhalten, die in Fig. 6 dargestellt ist. In Fig. 8, the servo motor 45 for the azimuth drive is shown schematically such that it is in a drive connection with the scanning rotor 25 . The motor 45 is also coupled to a tachometer 115 , which outputs its signals in a feedback loop to a servo amplifier 116 . The servo stronger in turn controls the voltage supplied to the motor 45 and thus its speed of rotation. The servo amplifier 116 typically receives AC power through an input line 114 . This power is obtained from a triac driver circuit 291 shown in FIG. 6.

Der Ankerkreis des Azimutantriebmotors 45 besitzt einen norma lerweise offenen Kontakt 177, der durch das Relais CR 8 in Fig. 6 geschlossen wird, um den Motor zu betreiben, wenn meh rere zusätzliche Betriebsbedingungen erfüllt sind. Es wird an schließend bei der Beschreibung der Fig. 6 gezeigt, daß alle Funktionen der Arbeitsbühne und des Rotorantriebs durch Ent regung der Triac-Treiberschaltung und durch Schaltung gewisser Relaiskontakte angehalten werden können, wenn bestimmte Bedin gungen vorliegen.The armature circuit of the azimuth drive motor 45 has a normally open contact 177 , which is closed by the relay CR 8 in Fig. 6 to operate the motor when several additional operating conditions are met. It is finally shown in the description of FIG. 6 that all functions of the working platform and the rotor drive can be stopped by de-excitation of the triac driver circuit and by switching certain relay contacts when certain conditions are present.

Wie schon erwähnt, wird durch den Kodierer 40 eine Gruppe von Zeitsteuerimpulsen erzeugt, wenn das System gespeist wird und der Azimutantrieb arbeitet. Mittels eines Getriebes, das in Fig. 8 durch den Block 117 symbolisiert ist, treibt der Ro tor 25 ein Potentiometer 118 an, das eine Spannung erzeugt, die den augenblicklich vorliegenden Rotor-Azimutwinkel kenn zeichnet. Das Getriebe 117 und das Potentiometer 118 befinden sich tatsächlich in dem Gehäuse 41 der Fig. 1, sie sind je doch in Fig. 1 nicht sichtbar. Der Arm des Potentiometers 118, von dem die den Azimutwinkel kennzeichnende Spannung er halten wird, ist über einen Kontakt 196 einer Relaisspule CR 5, die in Fig. 6 dargestellt ist, angeschlossen. Die Relais spule CR 5 wird immer dann erregt, wenn ein Befehl für den Rotor gegeben wird, sich um einen bestimmten Winkel zu drehen, sofern alle Bedingungen für den Antrieb erfüllt sind. Wenn sich der Kontakt 196 schließt, werden die Kontakte 197 und 199 des Relais CR 5 in Fig. 8 geöffnet. Das Signal vom Potentiometer 118 geht über den Kontakt 196 zu einem Summierpunkt 119, der den Eingang für einen Nullkomparator 121 bildet. Analogspan nungssignale von vorgesetzten Werten, die den Rotordrehbefehlen entsprechen, werden vor Abtastung des Patienten und vor dem Auflegen oder Einfügen des Patienten über einen Leiter 120 empfangen, der an den Summierpunkt 119 angeschlossen ist. Es soll später erläutert werden, wie die Analogspannungssignale erzeugt und ausgewählt werden. Die Analogsignale werden über den Kontakt 198 in Fig. 8 weiter gegeben, der durch eine Re laisspule CR 4 in Fig. 6 gesteuert wird. Der Ausgang des Null-Komparators 121 ist mit dem Servoverstärker 116 verbunden, und der Eingang des Null-Komparators 121 liegt am Summierpunkt 119. Wenn die analoge Befehlsspannung auf der Leitung 120 das Signal vom Potentiometer 118 auf den Wert null bringt, reagiert der Null-Komparator dadurch, daß er dem Servoverstärker ein Signal zukommen läßt, um den Motor 45 des Rotorantriebs zu deaktivieren. Solange wie der Komparator 121 nicht auf den Wert null gebracht ist, erscheint ein Signal auf einer seiner Ausgangsleitungen 122, wobei in Serie mit dieser Leitung eine Kurzzeit-Verzögerungseinrichtung 123 angeordnet ist. Das Signal auf der Leitung 122 soll dem Steuerteil des Rechners mitteilen, wenn die befohlene Richtung und Drehung und Winkelstellung des Rotors erreicht ist. Das Ausgangssignal vom Komparator 121 stellt das Eingangssignal von zwei UND-Toren 124 und 125 dar. Wenn ein Uhrzeigersinn-Signal befohlen wird, so liegt am Ein gang 126 des Tors 124 ein Auslösesignal, wodurch das Ausgangs signal des Tors 124 den Zustand ändert, wenn der Wert null erreicht ist, und dieses Signal wird über eine hohe und über eine niedere Treiberleitung 126 und 127 zurück zur Steuerein heit geliefert, wobei in der niederen Treiberleitung 127 ein Inverter 128 zwischengeschaltet ist. Wenn ein Gegenuhrzeiger sinn-Befehl gegeben wird wird der Eingang 129 des UND-Tors 125 ausgesteuert, und das Differenzsignal oder ein Null-Signal, das den Wert null angibt, wird dem anderen Eingang des Tors 125 über einen Inverter 130 zugeführt. Wenn der Wert null er reicht ist, ändert das Ausgangssignal der Tors 125 seinen Zu stand, und dieses Signal wird über Leitungen 131 und 132 der Steuereinheit zugeführt, wobei sich in der Leitung 132 ein Inverter 133 befindet.As previously mentioned, a set of timing pulses is generated by encoder 40 when the system is powered and the azimuth drive is operating. By means of a gear, which is symbolized in FIG. 8 by block 117 , the rotor 25 drives a potentiometer 118 , which generates a voltage which characterizes the rotor azimuth angle which is present at the moment. The gearbox 117 and the potentiometer 118 are actually in the housing 41 of FIG. 1, but they are not visible in FIG. 1. The arm of the potentiometer 118 , from which it will hold the voltage characterizing the azimuth angle, is connected via a contact 196 to a relay coil CR 5 , which is shown in FIG. 6. The relay coil CR 5 is energized whenever a command is given for the rotor to rotate through a certain angle, provided that all conditions for the drive are met. When contact 196 closes, contacts 197 and 199 of relay CR 5 in FIG. 8 are opened. The signal from the potentiometer 118 goes via the contact 196 to a summing point 119 , which forms the input for a zero comparator 121 . Analog voltage signals of preset values corresponding to the rotor rotation commands are received before scanning the patient and before hanging up or inserting the patient over a conductor 120 connected to the summing point 119 . It will be explained later how the analog voltage signals are generated and selected. The analog signals are passed on via contact 198 in FIG. 8, which is controlled by a relay coil CR 4 in FIG. 6. The output of zero comparator 121 is connected to servo amplifier 116 , and the input of zero comparator 121 is at summing point 119 . When the analog command voltage on line 120 brings the signal from potentiometer 118 to zero, the zero comparator responds by sending a signal to the servo amplifier to deactivate the motor 45 of the rotor drive. As long as the comparator 121 is not brought to the value zero, a signal appears on one of its output lines 122 , a short-term delay device 123 being arranged in series with this line. The signal on line 122 is intended to inform the control part of the computer when the commanded direction and rotation and angular position of the rotor has been reached. The output signal from the comparator 121 represents the input signal from two AND gates 124 and 125. If a clockwise signal is commanded, a trigger signal is present at the input 126 of the gate 124, as a result of which the output signal of the gate 124 changes the state when the value zero is reached, and this signal is supplied to the control unit via a high and via a low driver line 126 and 127 , an inverter 128 being interposed in the lower driver line 127 . When a counterclockwise sense command is given, the input 129 of the AND gate 125 is driven and the difference signal or a zero signal indicating the value zero is fed to the other input of the gate 125 via an inverter 130 . When the value zero is sufficient, the output signal of the gate 125 changes its state, and this signal is fed via lines 131 and 132 to the control unit, with an inverter 133 being located on line 132 .

Dem Motor des Azimutantriebs oder Rotorantriebs kann durch ein Signal mitgeteilt werden, daß er durch ein von Hand erzeugtes Befehlssignal angetrieben wird. Derartige Befehle werden ver wendet, um den Rotor 25 in gewisse Stellungen zu bringen, wenn der Patient sich in das Gerät begibt, oder wenn das Gerät ge wartet wird. The motor of the azimuth drive or rotor drive can be informed by a signal that it is driven by a manually generated command signal. Such commands are used to move the rotor 25 to certain positions when the patient enters the device or when the device is being serviced.

Ein logisches System, das wichtige Logikfunktionen des Azimut antriebs verwirklicht, ist in Fig. 7 dargestellt. Dieses System besitzt drei Befehlssignal-Eingangsstufen 141, 142 und 143. Die Stufe 141 ist mit der Steuerung der Abtastdrehung im Uhrzeigersinn befaßt. Die Stufe 142 ist mit der Abtastdrehung im Gegenuhrzeigersinn befaßt. Die Stufe 143 ist vorgesehen, um die Abtasteinrichtung seitlich von der Längsachse des Unter suchungsobjekts anzuordnen, wenn das Objekt für die Untersuchung vorbereitet wird. Dies ermöglicht es, die Brust durch den trans parenten Wasserbehälter zu sehen, um sicherzustellen, daß die Brust für das Abtasten richtig ausgerichtet und positioniert ist. Es wird dabei ein Blick auf die Anordnung geworfen, wenn die Abtasteinrichtung longitudinal ausgerichtet ist, ein ande rer Blick wird darauf geworfen, wenn die Abtasteinrichtung in seitlich ausgeschwenkter Stellung steht. Die Abtasteinrichtung wird bezüglich des Patienten in Längsrichtung gedreht, um eine Interferenz mit der Sichtlinie des Bedienenden zu vermeiden. Beim Einbringen des Patienten befindet sich die Abtasteinrich tung in seitlicher Position, um Raum zu schaffen, um die Unter lage für den Patienten in geneigte Stellung zu bringen.A logic system that implements important logic functions of the azimuth drive is shown in FIG. 7. This system has three command signal input stages 141 , 142 and 143 . Stage 141 is concerned with controlling the clockwise scan rotation. Stage 142 is concerned with the counterclockwise scan rotation. The step 143 is provided to arrange the scanner laterally from the longitudinal axis of the examination object when the object is prepared for the examination. This allows the breast to be seen through the transparent water container to ensure that the breast is properly aligned and positioned for palpation. A view of the arrangement is taken when the scanner is oriented longitudinally, another view is taken of it when the scanner is in the laterally pivoted position. The scanner is rotated longitudinally with respect to the patient to avoid interference with the operator's line of sight. When the patient is brought in, the scanning device is in a lateral position in order to create space in order to bring the underlay to the patient in an inclined position.

In Fig. 7 besitzt die Eingangsstufe 141 für die Steuerung des Rotors im Uhrzeigersinn (CW) ein ODER-Tor 144 mit zwei Ein gängen. Ein Eingangsanschluß empfängt ein Signal von einem von Hand betätigbaren Druckschalter 145, der verwendet wird, wenn das Bedienungspersonal einen speziellen Azimutwinkel oder eine Drehung der Abtasteinrichtung im Uhrzeigersinn wünscht. Das Signal kann von einer nicht dargestellten Logikpegel-Spannungs quelle abgeleitet werden, die mit dem Eingangsanschluß 146 ver bunden ist. Der andere Eingangsanschluß des ODER-Tors 144 be sitzt einen Empfänger 147 in Serie mit sich, und der Empfänger erhält Befehlssignale auf dem Eingangsanschluß 148. Diese Sig nale werden während der automatischen Abtastung ohne Einwir kung des Bedienungspersonals geliefert. Der Empfänger 147 stellt einen kommerziell erhältlichen, lichtgekoppelten Iso lator dar. In Fig. 7, the input stage 141 for controlling the rotor clockwise (CW) has an OR gate 144 with two inputs. An input port receives a signal from a hand operated push switch 145 which is used when the operator desires a particular azimuth angle or clockwise rotation of the scanner. The signal can be derived from a logic level voltage source, not shown, which is connected to the input terminal 146 . The other input terminal of the OR gate 144 is a receiver 147 in series with it, and the receiver receives command signals on the input terminal 148 . These signals are delivered during the automatic scanning without operator intervention. The receiver 147 is a commercially available, light-coupled isolator.

Die Eingangsstufe 142, die Drehungen im Gegenuhrzeigersinn (CCW) steuert, besitzt ebenfalls eine Drucktaste 150, einen Empfänger 151, Eingangsanschlüsse 152 und 153 und ein ODER- Tor 154. Die Stufe 143 für seitliche Steuerung besitzt in ähnlicher Weise eine Drucktaste 154, einen Empfänger 155, Eingangsanschlüsse 156 und 157 und ein ODER-Tor 158. Auto matische Befehlssignale, wie sie von den Eingangsanschlüssen 148, 153 und 157 empfangen werden, besitzen die Gestalt von Impulsen kurzer Dauer. Jegliches Eingangssignal zu einer Stu fe veranlaßt eines der dieser Stufe zugeordneten ODER-Tore 144 bzw. 154 oder 158, auf einen hohen Wert zu gehen. Die Logik ist derart ausgelegt, daß die Befehle nicht in Konflikt geraten können. Wenn irgendein Ausgangssignal der ODER-Tore 144, 154 oder 158 der Eingangsstufen veranlaßt wird, auf ei nen hohen Wert zu gehen, so wird eine der Relaisspulen CR 1, CR 2 oder CR 3 exklusiv erregt. Dadurch wird eine geeignete Ana logspannung über die Leitung 120 dem Summierpunkt 119 am Null- Komparator 121 in Fig. 8 zugeführt, wodurch der Rotor 25 sich um den richtigen Azimutwinkel und in die richtige Richtung dreht und dann stoppt, wenn keine Differenz zwischen der Ana logspannung und der Spannung vom Potentiometer 118 vorhanden ist.The input stage 142 , which controls counterclockwise rotation (CCW) , also has a push button 150 , a receiver 151 , input ports 152 and 153 and an OR gate 154 . The side control stage 143 similarly has a push button 154 , a receiver 155 , input ports 156 and 157 and an OR gate 158 . Automatic command signals, as received by the input terminals 148 , 153 and 157 , have the form of pulses of short duration. Any input to a stage causes one of the OR gates 144, 154, or 158 associated with that stage to go high. The logic is designed so that the commands cannot conflict. When any output signal from OR gates 144 , 154 or 158 of the input stages is caused to go high, one of the relay coils CR 1 , CR 2 or CR 3 is exclusively energized. A suitable ana log voltage is thereby supplied via line 120 to the summing point 119 at the zero comparator 121 in FIG. 8, whereby the rotor 25 rotates through the correct azimuth angle and in the correct direction and then stops when there is no difference between the ana log voltage and the voltage from potentiometer 118 is present.

Die logische Schaltung in Fig. 7 enthält ODER-Tore 160 bis 163, UND-Tore 164 bis 169 und Flip-Flops 170 bis 172. Die Aus gangssignale der entsprechenden Flip-Flops werden über Trei ber 173, 175 weitergeleitet, die den Relaisspulen CR 1 bis CR 3 zugeordnet sind, die die Analogspannungen über die Kontakte 185 bzw. 187 oder 194 in Fig. 8 auswählen.The logic circuit in Fig. 7 includes OR gates 160 to 163 , AND gates 164 to 169 and flip-flops 170 to 172 . The output signals from the corresponding flip-flops are passed on via drivers 173 , 175 , which are assigned to the relay coils CR 1 to CR 3 , which select the analog voltages via the contacts 185 or 187 or 194 in FIG. 8.

Es werden weiterhin Funktionen der Azimut-Logikschaltung ge mäß Fig. 7 erläutert. Es wird angenommen, daß ein automati sches Uhrzeigersinn-Impulsbefehlssignal auf dem Eingangsan schluß 148 empfangen wird, oder daß ein von Hand ausgelöstes Signal durch Betätigung der Drucktaste 145 geliefert wird. Der Ausgang des ODER-Tors 144 geht dann auf einen hohen Wert. Functions of the azimuth logic circuit according to FIG. 7 are also explained. It is assumed that an automatic clockwise pulse command signal is received on the input terminal 148 , or that a manual trigger signal is provided by actuation of the push button 145 . The output of OR gate 144 then goes high.

Dadurch geht der Ausgangsanschluß des ODER-Tors 160 auf einen hohen Wert. Die beiden hohen Ausgangssignale der ODER-Tore 144 und 160 werden den Eingangsanschlüssen des UND-Tors 154 zuge führt, und dessen Ausgangssignal geht auf einen hohen Wert, wo durch der Ausgang 176 des Flip-Flops 170 auf einen hohen Wert gesetzt wird. Dadurch wird das Relais CR 1 erregt und der Kon takt 185 in Fig. 8 geschlossen. Der Servomotor 45 in Fig. 8 treibt dann den Rotor 25 in die gewünschte Azimutwinkelstel lung für eine Abtastung im Uhrzeigersinn. Es wird weiter unten erläutert, wie dies erreicht wird. Wenn die Eingangsanschlüsse des UND-Tors 164 beide hoch liegen, so läßt sich erkennen, daß einer der Eingänge zum benachbarten UND-Tor 165 hoch liegt und der andere Eingang, der vom ODER-Tor 161 herkommt, auf einem niederen Wert ist, so daß der Konfliktfall nicht vorhanden ist, das Flip-Flop 170 zu der Zeit zurückzusetzen, während der sein Ausgang 176 auf einen hohen Wert gesetzt ist, da der Ausgang des UND-Tors 165 auf einem niedrigen Wert bleibt. Die anderen Flip-Flops 171 und 172 werden jedoch in ihren Rücksetzzustand, d. h. in den Zustand mit niederen oder keinen Ausgangssignalen, gebracht. Das Flip-Flop 171 befindet sich im Rücksetzzustand, da zu dieser Zeit beide Eingangsanschlüsse des UND-Tors 167 hoch liegen und dessen Ausgang hoch liegt, wodurch ein Rück setzsignal zum Flip-Flop 171 geliefert wird. Andererseits ist ein Eingang des UND-Tors 166 niedrig, da der Ausgang des ODER- Tors 154 niedrig liegt und der andere Eingang dieses UND-Tors aufgrund des hoch liegenden Ausgangs des ODER-Tors 160 hoch liegt.As a result, the output terminal of the OR gate 160 goes high. The two high output signals of the OR gates 144 and 160 are fed to the input terminals of the AND gate 154 , and its output signal goes to a high value, where the output 176 of the flip-flop 170 is set to a high value. As a result, the relay CR 1 is excited and the con tact 185 in Fig. 8 is closed. The servo motor 45 in FIG. 8 then drives the rotor 25 to the desired azimuth angle position for a clockwise scan. How this is accomplished is discussed below. If the input ports of AND gate 164 are both high, it can be seen that one of the inputs to adjacent AND gate 165 is high and the other input coming from OR gate 161 is low so that the conflict does not exist to reset flip-flop 170 at the time that its output 176 is set high because the output of AND gate 165 remains low. However, the other flip-flops 171 and 172 are brought into their reset state, ie into the state with low or no output signals. The flip-flop 171 is in the reset state because at this time both input terminals of the AND gate 167 are high and the output thereof is high, whereby a reset signal is supplied to the flip-flop 171 . On the other hand, one input of the AND gate 166 is low because the output of the OR gate 154 is low and the other input of this AND gate is high due to the high output of the OR gate 160 .

Zur gleichen Zeit wird das Flip-Flop 172 in seinem zurückge setzten Zustand, d. h. ohne Ausgangssignal gehalten, da dessen zugeordnetes UND-Tor 169 zwei hoch liegende Eingänge und einen hoch liegenden Ausgang besitzt und daher die Zurücksetzung be wirkt. Es besteht keine Tendenz, das Flip-Flop 172 zu setzen, da der Ausgang des zugeordneten UND-Tors 168 auf einem niedri gen Wert liegt, da einer der Eingänge des UND-Tors 168 hoch liegt und der andere Eingang vom ODER-Tor 158 in der Stufe für Seitenbefehl niedrig ist. At the same time, the flip-flop 172 is held in its reset state, ie without an output signal, since its associated AND gate 169 has two high-level inputs and one high-level output and therefore the reset is effective. There is no tendency to set the flip-flop 172 because the output of the associated AND gate 168 is low because one of the inputs of the AND gate 168 is high and the other input from the OR gate 158 is in the page command level is low.

Wenn ein Gegenuhrzeigersinn-Befehlsimpuls auf den Eingangsan schlüssen 153 oder durch Betätigung des Druckschalters 150 empfangen wird, geht der Ausgang des ODER-Tors 154 hoch, wo durch der Ausgang des ODER-Tors 160 auf einen hohen Wert geht. Dadurch gehen die unteren Eingangsanschlüsse des UND-Tors 164 auf einen hohen Wert, der obere Eingang ist jedoch so niedrig, daß das Tor 164 kein Ausgangssignal liefert, und das Flip-Flop 170 nicht gesetzt wird. Es gehen jedoch beide Eingänge des UND-Tors 165 und dessen Ausgang auf einen hohen Wert, so daß das Flip-Flop 170 zurückgesetzt wird. Das Flip-Flop 172 wird ebenfalls dadurch zurückgesetzt, daß der Ausgang des UND-Tors 169 hoch liegt, weil seine beiden Eingänge hoch liegen. Einer der hohen Eingänge des UND-Tors 169 resultiert vom hohen Aus gang des ODER-Tors 160. Der andere hohe Eingang rührt vom hohen Ausgang des ODER-Tors 160 her. Der andere hohe Eingang resultiert von dem hohen Ausgang des ODER-Tors 163, das ge schaltet wurde, als der Ausgang des ODER-Tors 164 auf einen hohen Wert ging. Es besteht keine Tendenz, das Flip-Flop 172 zu setzen, da der Ausgang des zugehörenden UND-Tors 168 nie der liegt, weil der Ausgang des ODER-Tors 158 in Abwesenheit eines Seitenbefehlssignals niedrig liegt. Der untere Eingang des UND-Tors 167, der dem Flip-Flop 171 zugeordnet ist, liegt hoch, aber der obere Eingang liegt niedrig, so daß vom UND- Tor 167 kein Ausgangssignal geliefert wird, welches das Flip- Flop zurücksetzen würde. Beide Eingänge des UND-Tors 166 lie gen jedoch hoch, und dessen Ausgang liegt hoch, so daß das Flip-Flop 171 gesetzt wird und das Relais CR 2 erregt wird. Dadurch wird eine Analogspannung an den Summierpunkt 119 in Fig. 8 angelegt, und es wird bewirkt, daß der Azimutmotor 45 den Rotor 25 in eine vorbestimmte Winkelposition treibt.When a counterclockwise command pulse is received on the input terminals 153 or by actuation of the pressure switch 150 , the output of the OR gate 154 goes high, where the output of the OR gate 160 goes high. This causes the bottom input terminals of AND gate 164 to go high, but the top input is so low that gate 164 provides no output and flip-flop 170 is not set. However, both inputs of the AND gate 165 and its output go to a high value, so that the flip-flop 170 is reset. The flip-flop 172 is also reset by the output of the AND gate 169 being high because its two inputs are high. One of the high inputs of the AND gate 169 results from the high output of the OR gate 160 . The other high input comes from the high output of OR gate 160 . The other high input results from the high output of OR gate 163 which was switched when the output of OR gate 164 went high. There is no tendency to set flip-flop 172 because the output of the associated AND gate 168 is never because the output of OR gate 158 is low in the absence of a side command signal. The lower input of the AND gate 167 , which is assigned to the flip-flop 171 , is high, but the upper input is low, so that no output signal is supplied by the AND gate 167 which would reset the flip-flop. However, both inputs of the AND gate 166 lie high and its output is high, so that the flip-flop 171 is set and the relay CR 2 is energized. This applies an analog voltage to the summing point 119 in FIG. 8 and causes the azimuth motor 45 to drive the rotor 25 to a predetermined angular position.

Aus Gründen der Kürze werden die Abläufe bei Empfang eines Seitenbefehlssignals in der Stufe 143 nicht in Einzelheiten erläutert. Es läßt sich jedoch leicht erkennen, daß bei Emp fang eines derartigen Signals beide Eingänge des UND-Tors 168, das dem Flip-Flop 172 zugeordnet ist, und dessen Ausgang auf einen hohen Wert gehen, so daß das Flip-Flop 172 gesetzt und das Relais CR 3 erregt wird, und daß eine analoge Spannung dem Summierpunkt 119 in Fig. 8 zugeführt wird, die die Lageände rung des Rotors 25 in seitlicher Richtung bewirkt. Die anderen Flip-Flops 170 und 171 werden dadurch zurückgesetzt, daß beide Eingänge der zugeordneten UND-Tore 165 und 167 hoch liegen, so daß deren Flip-Flops zurückgesetzt werden.For the sake of brevity, the processes upon receipt of a page command signal in step 143 will not be explained in detail. However, it can easily be seen that when such a signal is received, both inputs of the AND gate 168 , which is assigned to the flip-flop 172 , and its output go to a high value, so that the flip-flop 172 is set and that Relay CR 3 is excited, and that an analog voltage is supplied to the summing point 119 in FIG. 8, which causes the position of the rotor 25 in the lateral direction. The other flip-flops 170 and 171 are reset in that both inputs of the associated AND gates 165 and 167 are high, so that their flip-flops are reset.

Die selektive Erregung der Relaisspulen CR 1, CR 2 und CR 3 in Fig. 7 bewirkt das Anlegen eines vorgegebenen Analogspannungs signals an den Summierpunkt 119 am Eingang des Null-Komparators 121 in Fig. 8, wie schon erläutert wurde. Diese Spannungen werden von den Potentiometern 180, 181 und 182 in Fig. 8 er halten. Die gemeinsamen Anschlüsse der Potentiometer sind mit einer Spannungsquelle, die nicht dargestellt ist, über die An schlüsse 183 und 184 verbunden. Es soll angenommen werden, daß die Relaisspule CR 1 in Fig. 7 erregt ist, um die Drehung der Abtasteinrichtung oder des Rotors 25 im Uhrzeigersinn zu er zwingen. Dies hat zur Folge, daß der normalerweise offene Kon takt 185 des Relais CR 1 in Fig. 8 sich schließt, und daß der normalerweise geschlossene Kontakt 186 sich öffnet. Durch an dere Einrichtungen, die noch erläutert werden, wird der norma lerweise offene Kontakt 198 des Relais CR 4, das unter Bezug nahme auf Fig. 6 beschrieben wird, geschlossen, und der benach barte, normalerweise geschlossene Kontakt öffnet sich, um die vorgesetzte Analogspannung vom Abriffsanschluß des Potentio meters 180 dem Summierpunkt 119 zuzuführen. Wenn das Poten tiometer 118, das durch den Rotor 25 angetrieben wird, keine Abgleichsspannung erzeugt, so veranlaßt die Spannungsdifferenz, daß der Null-Komparator den Servoverstärker 116 und den Azimut motor antreibt. Die Drehung des Rotors 25 bewirkt, daß das Potentiometer 118 angetrieben wird, bis dessen Ausgangsspannung die analoge Eingangsspannung vom Potentiometer 180 ausgleicht, und wenn der Wert null erreicht ist, wird der Servoverstärker 116 entregt, und der Motor 45 des Azimutantriebs hält an.The selective excitation of the relay coils CR 1 , CR 2 and CR 3 in FIG. 7 causes the application of a predetermined analog voltage signal to the summing point 119 at the input of the zero comparator 121 in FIG. 8, as has already been explained. These voltages are maintained by potentiometers 180 , 181 and 182 in FIG. 8. The common connections of the potentiometers are connected to a voltage source, which is not shown, via connections 183 and 184 . It is assumed that the relay coil CR 1 in FIG. 7 is energized to force the clockwise rotation of the scanner or rotor 25 . As a result, the normally open contact 185 of the relay CR 1 in FIG. 8 closes and the normally closed contact 186 opens. By other facilities, which will be explained, the normally open contact 198 of the relay CR 4 , which will be described with reference to FIG. 6, is closed, and the adjacent normally closed contact opens to the analog voltage from the tap connection of the potentiometer 180 to the summing point 119 . If the potentiometer 118 , which is driven by the rotor 25 , does not generate a trimming voltage, the voltage difference causes the zero comparator to drive the servo amplifier 116 and the azimuth motor. Rotation of the rotor 25 causes the potentiometer 118 to be driven until its output voltage equalizes the analog input voltage from the potentiometer 180 , and when the value reaches zero, the servo amplifier 116 is de-energized and the azimuth drive motor 45 stops.

In ähnlicher Weise werden, wenn die Relaisspule CR 2 in Fig. 7 erregt wird, die die Drehung im Gegenuhrzeigersinn steuert, die zugehörenden Kontakte 187 bzw. 188 in Fig. 8 geschlossen bzw. geöffnet, und es wird eine Spannung dem Summierpunkt 119 zuge führt, die mit der vom rotorgetriebenen Potentiometer 118 ge lieferten Spannung verglichen wird, die den vorhandenen Azimut winkel des Rotors 25 kennzeichnet.Similarly, when the CR 2 relay coil in FIG. 7 is energized which controls the counterclockwise rotation, the associated contacts 187 and 188 in FIG. 8 are closed and opened, respectively, and a voltage is applied to the summing point 119 , which is compared with the voltage supplied by the rotor-driven potentiometer 118 , which characterizes the existing azimuth angle of the rotor 25 .

Der Betrieb der Relaisspule CR 3 in Abhängigkeit von einem Sei tenbefehl-Signal bewirkt, daß die Analogspannung vom Potentio meter 182 an den Summierpunkt 119 gegeben wird, um einen Ver gleich mit dem existierenden Potential vom Potentiometer 118 durchzuführen. Wenn die Spule CR 3 erregt ist, schließt der Kon takt 194, und der Kontakt 195 öffnet sich, wodurch die Analog spannung angelegt wird. In beiden letzteren Fällen sowie im ersteren Fall wird der Motor 45 des Azimutantriebs erregt, und der Rotor 25 wird so lange angetrieben, bis der Wert null er reicht ist, und der Rotor wird anhalten oder freilaufen, bis er anderweitig angehalten wird. In allen Fällen wird das Poten tial vom Potentiometer 118, das den Azimutwinkel angibt, über die Kontakte 196 angelegt, wobei die Kontakte durch den System stoppkreis gesteuert werden, der in Fig. 6 dargestellt ist und später erläutert wird.The operation of the relay coil CR 3 in response to a Be tenbefehl signal causes the analog voltage from the potentiometer 182 is given to the summing point 119 to perform a comparison with the existing potential of the potentiometer 118 . When the coil CR 3 is energized, the contact 194 closes and the contact 195 opens, whereby the analog voltage is applied. In both of the latter cases, as well as in the former case, the azimuth drive motor 45 is energized, the rotor 25 is driven until the value reaches zero, and the rotor will stop or idle until it is otherwise stopped. In all cases, the potential from the potentiometer 118 , which indicates the azimuth angle, is applied via the contacts 196 , the contacts being controlled by the system stop circuit shown in FIG. 6 and explained later.

Bevor Fig. 8 verlassen wird, sei bemerkt, daß Grenzwertschal ter 189 und 190 vorgesehen sind, die durch Nocken 191 und 192 betätigt werden. Der Schalter 189 öffnet sich in Abhängigkeit davon, daß der Rotor 25 seine letzte Stellung erreicht, die bis zu 90° mehr sein kann als der Ausschaltpunkt der Röntgen strahlen der Uhrzeigersinn-Drehrichtung. Der Grenzschalter 190 öffnet sich, wenn die Drehung im Gegenuhrzeigersinn um ungefähr 90° über den Röntgenstrahl-Ausschaltpunkt hinaus erfolgt ist.Before leaving Fig. 8, it should be noted that limit switches 189 and 190 are provided which are actuated by cams 191 and 192 . The switch 189 opens depending on the fact that the rotor 25 reaches its last position, which can be up to 90 ° more than the switch-off point of the X-rays in the clockwise direction of rotation. The limit switch 190 opens when the counterclockwise rotation is approximately 90 ° beyond the X-ray switch-off point.

Unter weiterer Bezugnahme auf Fig. 7 sei bemerkt, daß die ODER- Tore 161, 162 und 163 die Ausgangs-Flip-Flops 170 bis 172 aus lösen und garantieren, daß nichtselektierte Befehle die nicht selektierten Flip-Flops 170 bis 172 auf null zurücksetzen. In der Fig. 7 ist ferner eine Leitung 193 vorgesehen, auf der ein Steuersignal alle Q-Ausgänge der Flip-Flops 170 bis 172 unter noch näher zu erläuternden Bedingungen auf null zurück setzt.With further reference to FIG. 7 to be noted that the OR gates 161, 162 and 163, the output flip-flop solve 170 to 172 and guarantee that non-selected commands the non-selected flip-flop 170 to reset to zero to 172. A line 193 is also provided in FIG. 7, on which a control signal resets all Q outputs of the flip-flops 170 to 172 to zero under conditions to be explained in more detail below.

Nachdem nun die Azimutlogik und das Azimutantriebssystem in Verbindung mit den Fig. 7 und 8 beschrieben wurde, wird nun auf die Einrichtungen eingegangen, die den Rotor von Kör perschicht zu Körperschicht verschieben, wobei diese Einrich tungen insbesondere durch die Arbeitsbühnenlogik und den Ar beitsbühnenantrieb gegeben sind. Diese Einrichtungen werden primär unter Bezugnahme auf die Fig. 9 bis 11 erläutert. Die Arbeitsbühne ist in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 39 be zeichnet, auf ihr ist der Rotor 25 angeordnet, der azimutal angetrieben wird. Das nun zu beschreibende Logik- und Antriebs system ist auf jede Verschiebevorrichtung in Röntgenstrahlab tastgeräten verwendbar, gleichgültig, ob die Verschiebevorrich tung in vertikaler Richtung oder in horizontaler Richtung Schritte ausführt, und gleichgültig, ob das Abtastgerät auf Brustuntersuchungen spezialisiert ist oder sich zur Abtastung anderer Teile des Körpers oder des gesamten Körpers eignet.Now that the azimuth logic and the azimuth drive system have been described in connection with FIGS . 7 and 8, the devices which move the rotor from body layer to body layer will now be discussed, these devices being given in particular by the work platform logic and the work platform drive . These devices are primarily explained with reference to FIGS. 9 to 11. The working platform is in Fig. 1 with the reference numeral 39 be distinguished, on it the rotor 25 is arranged, which is driven azimuthally. The logic and drive system to be described can now be used on any displacement device in X-ray scanning devices, irrespective of whether the displacement device carries out steps in the vertical direction or in the horizontal direction, and whether the scanning device specializes in breast examinations or specializes in scanning other parts of the body or the whole body.

Das Verschiebesystem für die Abtasteinrichtung, das im Fall der Brustabtasteinrichtung sich längs einer vertikalen Linie nach oben und nach unten bewegt, wird als Arbeitsbühne 39 bezeich net und ist in Fig. 1 dargestellt. Eine Funktion der Arbeits bühne 39 besteht darin, es der umlaufenden Abtasteinrichtung oder dem Rotor 25 zu gestatten, daß er in einem Schritt zur nächsten Gewebeschicht weitergeführt wird, nachdem die jewei lige Umlaufabtastung abgeschlosen ist. Eine weitere Funktion besteht darin, es zu ermöglichen, daß die umlaufende Abtastein richtung bei der Vorbereitung zur Durchführung einer Abtast folge auf einen ursprünglichen Pegel angehoben wird, um sicher zustellen, daß die Abtastungen auf einem geeigneten Pegel star ten. Das Steuersystem der Arbeitsbühne ist derart einstellbar, daß es die Abtastfolge beendet, wenn der unterste Pegel oder die Spitze der Brust oder die gewünschte Grenze irgendeines anderen Körperteils erreicht ist. Die Arbeitsbühne wird in diesem Beispiel während der Schichtabtastfolge schrittweise automatisch nach unten bewegt.The displacement system for the scanner, which in the case of the breast scanner moves up and down along a vertical line, is referred to as the work platform 39 and is shown in FIG. 1. A function of the working platform 39 is to allow the rotating scanner or the rotor 25 that it is continued in one step to the next tissue layer after the respective circulation scanning is completed. Another function is to enable the revolving scanner to be raised to an original level in preparation for performing a scan sequence to ensure that the scans start at an appropriate level. The platform control system is such adjustable to end the scan sequence when the lowest level or the top of the chest or the desired limit of any other part of the body is reached. In this example, the work platform is automatically moved downwards during the shift scanning sequence.

Die Arbeitsbühne 39 spricht ebenso auf einen Befehl an, um auf einen Eichpegel zu wandern. Dies ist eine Stellung oder ein Pegel, bei dem der Röntgenstrahl vom Bedienungspersonal angeschaltet werden kann und durch einen wiederholbaren Pe gel der Brustbehälter und des darin enthaltenen Wassers pro jeziert werden kann, mit dem Ziel, die Detektoren unmittel bar vor der Untersuchung jedes Objekts oder, sofern erwünscht, bei derartigen anderen Zeiten auf null abzugleichen.The work platform 39 also responds to a command to move to a calibration level. This is a position or level at which the x-ray beam can be turned on by the operator and the breast container and the water contained therein can be projected by a repeatable level, with the aim of making the detectors immediately before the examination of any object or, if desired, zero at such other times.

Die Arbeitsbühne 39 ist ferner mit einer Halteeinrichtung für den Antrieb versehen, die in Verbindung mit Fig. 6 noch näher erläutert wird. Die Halteeinrichtung spricht auf Befehl der Systemsteuereinrichtung an, die den Vorrang über alle zuvor ausgegebenen Befehle annehmen. Ein Rücksetzeingabebefehl für das Arbeitsbühnensystem bewirkt, daß die Arbeitsbühne in die Ausgangsstellung zurückgebracht wird, die in diesem Beispiel gleich der obersten Stellung ist, obwohl die Ausgangsstellung auch wahlweise die unterste Stellung sein kann.The work platform 39 is also provided with a holding device for the drive, which is explained in more detail in connection with FIG. 6. The holding device responds to a command from the system control device, which take precedence over all previously issued commands. A reset input command for the work platform system causes the work platform to be returned to the home position, which in this example is the top position, although the home position can optionally be the bottom position.

Das Antriebssystem für die Arbeitsbühne ist in Fig. 11 dar gestellt. Die Arbeitsbühne ist symbolisch dargestellt und wie in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 39 versehen. Die Arbeitsbühne wird in vertikaler Richtung durch Führungsschrauben, z. B. 55, angetrieben, die durch den Servomotor 60 angetrieben werden. Der Ankerkreis des Antriebsmotors 60 der Arbeitsbühne besitzt einen normalerweise offenen Kontakt 178, der zum Betreiben des Motors durch das Relais CR 8 in Fig. 6 zum Schließen gebracht wird, wenn einige notwendigen Bedingungen für den Motorbetrieb erfüllt sind. Der Servomotor wird von einem Servosignalver stärker 200 gespeist. Der Verstärker wird über die Leitung 114 von einem Triac-Treiber in Fig. 6 mit Wechselstromleistung versorgt, ähnlich dem Servoverstärker 116 beim oben erläuterten Azimutantrieb, der in Fig. 8 dargestellt ist. The drive system for the working platform is shown in Fig. 11. The work platform is shown symbolically and provided with the reference number 39 as in FIG. 1. The work platform is in the vertical direction by guide screws, e.g. B. 55 , driven by the servo motor 60 . The armature circuit of the drive motor 60 of the work platform has a normally open contact 178 which is closed to operate the motor by the relay CR 8 in Fig. 6 when some necessary conditions for motor operation are met. The servo motor is fed by a servo signal amplifier 200 . The amplifier is supplied with AC power via line 114 by a triac driver in FIG. 6, similar to the servo amplifier 116 in the azimuth drive explained above, which is shown in FIG. 8.

Ein Tachometer TA-201 wird von der Welle des Servomotors 60 an getrieben. Der Tachometer liefert ein Rückkopplungssignal an den Verstärker 200, das bewirkt, daß der Motor 60 bei einer konstanten Geschwindigkeit läuft. Ein Grenzschalter 202 ist vorgesehen, um die Unterbrechung des Antriebs der Arbeitsbühne bei der obersten, akzeptierbaren Pegelgrenze oder Höhengrenze der Arbeitsbühne sicherzustellen. Vorgesehen ist ebenfalls ein Schalter 203 für die untere Pegelgrenze oder Höhengrenze. Das Grenzschalterbetätigungsglied ist durch eine mit Zähnen ver sehene Stange 204 dargestellt, auf der die oberen und unteren Grenzschalter 202 bzw. 203 vorgesehen sind. Die Zahnstange treibt ferner ein Antriebsrad oder -zahnrad 207 an, das mit einem die Höhe oder den Pegel der Arbeitsbühne anzeigenden Po tentiometer 208 verkoppelt ist. Die Ausgangsspannung auf der Leitung 209 vom Potentiometer 208 ist zu allen Zeiten funktio nal der Höhe der Arbeitsbühne zugeordnet.A tachometer TA-201 is driven by the shaft of the servo motor 60 . The tachometer provides a feedback signal to amplifier 200 which causes motor 60 to run at a constant speed. A limit switch 202 is provided to ensure the interruption of the drive of the work platform at the highest acceptable level limit or height limit of the work platform. A switch 203 for the lower level limit or high limit is also provided. The limit switch actuator is represented by a toothed rod 204 ver, on which the upper and lower limit switches 202 and 203 are provided. The rack also drives a drive wheel or gear 207 which is coupled to a potentiometer 208 indicating the height or level of the work platform. The output voltage on line 209 from potentiometer 208 is assigned at all times to the height of the working platform.

Ein Null-Komparator 210, dessen Ausgangszustand den Betrieb des Servomotors 60 bestimmt, besitzt einen Eingang, der mit einem Summierpunkt 211 verbunden ist. Wie noch erläutert wird, werden dem Summierpunkt 211 über eine Leitung 212 Analogspannungssig nale zugeführt, die jeweils den verschiedenen Höhen oder Pegeln entsprechen, auf die die Arbeitsbühne bewegt werden soll. Das Ausgleichs-Spannungssignal vom Potentiometer 208 wird ebenfalls über die Leitung 209 dem Summierpunkt über den Kontakt 216 in Fig. 11 zugeführt, der durch das Relais CR 7 der Fig. 6 ge steuert ist. Wenn immer eine Differenz zwischen der Analogspan nung, die einen Höhenbefehl für die Arbeitsbühne kennzeichnet, und der Spannung auf der Potentiometerleitung 209 vorhanden ist, wird diese Differenz durch den Null-Komparator abgefühlt, der veranlaßt, daß der Motor 60 die Arbeitsbühne und das Potentio meter 208 so lange antreibt, bis die Differenz auf null reduziert oder auf null gebracht ist und der Motor anhält. In der Leitung 212, die zum Summierpunkt 211 führt, befinden sich zwei Kontakte 213 und 214, die durch das Relais CR 6 gesteuert werden, dessen Stellung und Funktion später in Verbindung mit dem Systemstopp kreis der Fig. 6 beschrieben wird. Der Kontakt 213 wird von einem Digital-Analogwandler 215 mit Analogsignalen versorgt, die die Höhe oder den Pegel kennzeichnen. Ein weiteres Kontakte paar in der Potentiometerleitung ist mit 216 und 217 bezeichnet. Diese Kontakte werden durch eine Relaisspule CR 7 in Fig. 6 ge steuert, die später beschrieben wird. Zur Zeit genügt es, zu beobachten, daß es möglich ist, wenn die Relaiskontakte 213 und 216 geschlossen und 214 und 217 offen sind, die den gewünschten Arbeitsbühnenhöhen entsprechenden Signale und das Ausgleichs signal vom Konverter 215 bzw. der Potentiometerleitung 209 an den Summierpunkt 211 zu liefern. Dadurch wird der Antrieb der Arbeitsbühne betätigt, bis der Wert null erreicht ist. Wenn der Arbeitsbühnenschritt erreicht ist, der von einem Analogsignal vom Digital-Analogwandler 215 herrührt, wird vom Komparator 210 durch die Ausgangssignale des einen oder des anderen von zwei UND-Toren 219 und 220 ein Signal zur Rechnersteuerung geliefert. Die Tore erhalten vom Komparator über eine Kurzzeit-Verzöge rungseinrichtung 259 ihre Eingangssignale. Das Tor 219 erhält ein Aufwärts-Auslösesignal, wenn die Aufwärtsrichtung befohlen ist. Das Tor 220 erhält ein Abwärts-Auslösesignal, wenn die Ar beitsbühne nach unten befohlen wird. Wenn durch Befehl die Ar beitsbühne aufwärts gehen soll, liegen beide Eingänge des UND- Tortreibers 219 hoch, bis der Wert null erreicht ist. Zu dieser Zeit stellt der Inverter 256 sicher, daß das andere Abwärts- UND-Tor gesperrt ist. Wenn das Ausgangssignal vom Komparator 210 eine entgegengesetzte Polarität aufweist, sind beide Ein gänge des Abwärts-UND-Tors 220 im Auslösezustand. Die Inverter 257 und 258 ermöglichen ein niedriges Ausgangssignal zusammen mit einem hohen Ausgangssignal.A zero comparator 210 , the initial state of which determines the operation of the servo motor 60 , has an input which is connected to a summing point 211 . As will be explained, the summing point 211 is supplied via a line 212 with analog voltage signals, each of which corresponds to the different heights or levels to which the working platform is to be moved. The compensation voltage signal from the potentiometer 208 is also supplied via line 209 to the summing point via contact 216 in FIG. 11, which is controlled by relay CR 7 of FIG. 6. Whenever there is a difference between the analog voltage indicative of a height command for the work platform and the voltage on the potentiometer line 209 , this difference is sensed by the zero comparator which causes the motor 60 to drive the work platform and the potentiometer 208 drives until the difference is reduced to zero or brought to zero and the engine stops. In the line 212 , which leads to the summing point 211 , there are two contacts 213 and 214 , which are controlled by the relay CR 6 , the position and function of which will be described later in connection with the system stop circuit of FIG. 6. The contact 213 is supplied by a digital-to-analog converter 215 with analog signals which indicate the level or the level. Another pair of contacts in the potentiometer line is labeled 216 and 217 . These contacts are controlled by a relay coil CR 7 in Fig. 6, which will be described later. It is currently sufficient to observe that it is possible if the relay contacts 213 and 216 are closed and 214 and 217 are open, the signals corresponding to the desired working platform heights and the compensation signal from the converter 215 or the potentiometer line 209 to the summing point 211 deliver. This actuates the platform drive until the value zero is reached. When the platform step is reached, which results from an analog signal from the digital-to-analog converter 215 , a signal for computer control is provided by the comparator 210 through the output signals of one or the other of two AND gates 219 and 220 . The gates receive their input signals from the comparator via a short-time delay device 259 . Gate 219 receives an up trigger signal when the up direction is commanded. Gate 220 receives a downward trigger signal when the work platform is commanded down. If the work stage is to go up by command, both inputs of the AND gate driver 219 are high until the value zero is reached. At this time, inverter 256 ensures that the other down AND gate is locked. If the output signal from the comparator 210 has an opposite polarity, both inputs of the down-AND gate 220 are in the tripping state. Inverters 257 and 258 enable a low output along with a high output.

Der Digital-Analogwandler 215 braucht kein sehr ausgeklügelter Typ zu sein. In gewissem Sinn dient er als Spannungsteiler mit mehreren Abgriffen, die selektiv mit dem Kontakt 213 derart verbunden werden können, daß die Schrittspannungen verschiede nen Höhen der Arbeitsbühne entspricht. Der richtige Abgriff kann durch die vierstellige binäre digitale Zahl ausgewählt werden, die auf den vier Eingangsanschlüssen 218 des Wandlers erscheint. Auf Grund der vier Eingangsanschlüsse besitzt die höchstmögliche binäre Zahl, die dem Wandler zugeführt werden kann, den Wert 15. Einschließlich des Werts null ermöglicht es dies, daß die Arbeitsbühne auf irgendeine von 16 diskreten Höhen oder Körperschichten in Schritten geschaltet werden kann. Um die Auflösung der abgetasteten Ebenen zu erhöhen, lassen sich natürlich unterschiedliche Schrittzahlen verwenden. Die Körperabtast-Ausführungsform sieht Einrichtungen vor, um den Patienten eine genügende Anzahl von Ebenen oder Schritten zu transportieren, um denjenigen Teil der Länge des Körpers zu überstreichen, der für die Untersuchung ausgewählt wird.The digital-to-analog converter 215 need not be a very sophisticated type. In a sense, it serves as a voltage divider with multiple taps that can be selectively connected to contact 213 such that the step voltages correspond to different heights of the work platform. The correct tap can be selected by the four digit binary digital number that appears on the four input ports 218 of the converter. Because of the four input ports, the maximum binary number that can be supplied to the transducer is 15. Including the zero value, this allows the platform to be switched to any of 16 discrete heights or body layers in steps. Of course, different step numbers can be used to increase the resolution of the scanned levels. The body scan embodiment provides means for transporting the patient a sufficient number of levels or steps to sweep that portion of the length of the body that is selected for the examination.

In Fig. 9 ist eine Logikschaltung für die Arbeitsbühne darge stellt, um die Hauptprinzipien bei der Steuerung der Arbeits bühne aufzuzeigen. Die vier Ausgangsanschlüsse 218 in Fig. 9 sind mit denjenigen Anschlüssen der Fig. 11 verbunden, die mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind. Als binäre Zahl lassen sich die Werte von 0 bis 15 erreichen, wie erläutert wurde. Die kleinste bis größte Ziffernstellen (digits) sind in Fig. 9 mit Exponentialzahlen bezeichnet. Ob eine spezielle Stelle 1 oder 0 ist, hängt vom Ausgangszustand jedes einzelnen Flip-Flops in der Flip-Flop-Gruppe 221 bis 224 ab. Eine Lei stung zuführende Rücksetz-Sammelleitung 225 ist mit allen Flip- Flops verbunden, so daß ein geeignetes Signal auf dieser Lei tung alle Ausgänge der Flip-Flops 221 bis 224 auf null setzt. Eine weitere Sammelleitung 226 verbindet ebenfalls alle Flip- Flops. Wenn die Sammelleitung 226 ein hohes Signal führt, wer den alle Flip-Flops ausgelöst. D. h. es ist möglich, deren Aus gangszustand durch ein hohes Signal an ihren mit S gekenn zeichneten Setzeingängen von einem niederen auf einen hohen Wert zu schalten. Wie am Flip-Flop 221 verdeutlicht ist, befin det sich zwischen jeder Setzleitung und jedem Rücksetzanschluß R jedes Flip-Flops ein Inverter 227. Dadurch ist sichergestellt, daß, wenn irgendeine Setzleitung auf einen hohen Wert geht, um den Zustand eines Flip-Flop-Ausgangs zu ändern, eine 0 am Rück setzanschluß erscheint, so daß der Eingang zu einem Flip-Flop- Setzanschluß zur 0 gemacht wird, wobei der Ausgang des Inverters auf einen hohen Wert geht, um die Rücksetzung zu bewirken, und um den Ausgang des Flip-Flops auf einen niederen Wert zu legen.In Fig. 9, a logic circuit for the work platform is Darge to demonstrate the main principles in the control of the work platform. The four output connections 218 in FIG. 9 are connected to those connections of FIG. 11 which are provided with the same reference numerals. As a binary number, the values from 0 to 15 can be achieved, as was explained. The smallest to largest digits are identified in Fig. 9 with exponential numbers. Whether a special digit is 1 or 0 depends on the initial state of each individual flip-flop in the flip-flop group 221 to 224 . A Lei stung reset bus 225 is connected to all flip-flops, so that a suitable signal on this Lei device sets all outputs of flip-flops 221 to 224 to zero. Another bus 226 also connects all flip-flops. If the bus 226 carries a high signal, who triggered the all flip-flops. That is, it is possible, from the transition state to be switched by a high signal at their marked with S recorded set inputs from a low to a high value. As is shown on the flip-flop 221 , there is an inverter 227 between each set line and each reset terminal R of each flip-flop. This ensures that if any set line goes high to change the state of a flip-flop output, a 0 will appear at the reset terminal, making the input to a flip-flop set terminal zero. wherein the output of the inverter goes high to effect the reset and to set the output of the flip-flop to a low value.

Es wird nun auf den linken Bereich der Fig. 9 Bezug genommen. Dieser Bereich besitzt drei Eingangsstufen 228 bis 230 für Be fehlssignale. Es soll zuerst die oberste Stufe 228 betrachtet werden. Diese Stufe verarbeitet Befehlssignale, entweder von Hand eingegebene oder automatische Befehlssignale, die eine Schrittbewegung der Arbeitsbühne 39 nach unten befehlen. Die Stufe 228 besitzt ein ODER-Tor 231. Eine seiner Eingänge 232 besitzt einen manuell betätigten Drucktastenschalter 233. Der Drucktastenschalter 233 ist mit einer nicht dargestellten Logik spannungsquelle derart verbunden, daß der Ausgang des ODER- Tors 321 auf einen hohen Wert geht und bewirkt, daß die Arbeits bühne aus noch näher zu erläuternden Gründen einen Schritt nach unten schreitet, wenn der Drucktastenschalter geschlossen ist. Ein weiterer Eingang 234 des ODER-Tors 231 besitzt mit sich in Serienschaltung einen Empfänger 235. Der Empfänger ist einfach ein Isolator des optischen Typs. Automatische Befehlssignale, um die Arbeitsbühne am Ende jeder Abtastung während einer Un tersuchung um einen Schritt nach unten schreiten zu lassen, werden auf dem Eingangsanschluß 236 von der Systemsteuereinrich tung empfangen. Diese Impulsbefehlssignale bewirken ferner, daß der Ausgangsanschluß des ODER-Tors 231 auf einen hohen Wert geht, und sie bewirken einen der Abwärtsschritte der Arbeits bühne.Reference is now made to the left area of FIG. 9. This area has three input stages 228 to 230 for command signals. Top level 228 should be considered first. This stage processes command signals, either manually entered or automatic command signals, which command a step down movement of the work platform 39 . Stage 228 has an OR gate 231 . One of its inputs 232 has a manually operated push button switch 233 . The push button switch 233 is connected to a logic voltage source, not shown, such that the output of the OR gate 321 goes to a high value and causes the work platform to step down for reasons to be explained when the push button switch is closed . Another input 234 of the OR gate 231 has a receiver 235 connected in series with it. The receiver is simply an optical type isolator. Automatic command signals to step the stage down at the end of each scan during an exam are received on the input port 236 by the system controller. These pulse command signals also cause the output terminal of OR gate 231 to go high and cause one of the work stage down steps.

Die Stufe 229 dient dazu, die Arbeitsbühne auf eine Höhe oder einen Pegel anzutreiben, in der der fächerförmige Röntgenstrahl und der Detektor in einer Ebene der Brustbehälter liegen, in der die Eichung bei eingeschalteter Röntgenstrahlleistung ausge führt wird, bevor die Abtastfolge ausgelöst wird, wie schon erläutert wurde. Die Stufe 229 enthält ein ODER-Tor 239, eine von Hand betätigbare Drucktaste 240, einen Empfänger 241 und einen monostabilen Multivibrator 242. Eine Bewegung d 36781 00070 552 001000280000000200012000285913667000040 0002002741240 00004 36662er Arbeits bühne auf die Eichhöhe kann dadurch bewirkt werden, daß die Drucktaste 240 für einen kurzen Augenblick niedergedrückt wird. Von der Systemsteuereinheit werden automatische Impulsbefehls signale an den Eingangsanschluß 243 geleitet, um die Arbeits bühne in Eichstellung zu bringen. Ein durch den Drucktasten schalter 240 hervorgerufenes momentanes Befehlssignal oder ein an den Eingangsanschluß 243 angelegtes Impulsbefehlssignal be wirkt, daß der Ausgang des ODER-Tors 239 seinen Zustand ändert und den Eichbetrieb verwirklicht.The stage 229 is used to drive the work platform to a height or level in which the fan-shaped X-ray beam and the detector lie in one plane of the breast container, in which the calibration is carried out with the X-ray power switched on, before the scanning sequence is triggered, as already was explained. Stage 229 includes an OR gate 239 , a manually operated push button 240 , a receiver 241 and a monostable multivibrator 242 . A movement d 36781 00070 552 001000280000000200012000285913667000040 0002002741240 00004 36662er working platform to the calibration height can be brought about by pushing the push button 240 down for a short moment. From the system control unit, automatic pulse command signals are passed to the input connection 243 in order to bring the work platform into the calibration position. A momentary command signal caused by the push button switch 240 or a pulse command signal applied to the input terminal 243 causes the output of the OR gate 239 to change its state and implement the calibration operation.

Die Eingangsstufe 230 signalisiert der Arbeitsbühne, auf ihre oberste oder Ruhestellung zu gehen. Sie empfängt von Hand aus gelöste und Impulssignalbefehle von der Systemsteuereinrichtung. Die Stufe 230 enthält ein ODER-Tor 244, einen Drucktastenschal ter 245, einen optischen isolierenden Empfänger 246 und einen Eingangsanschluß 247 zum Empfang von Impulsbefehlssignalen von der Steuereinrichtung. Die Drucktaste 245 wird von einer sepa raten Spannungsquelle versorgt, wie schon in Verbindung mit den anderen Drucktastenschaltern erläutert wurde.The input stage 230 signals the work platform to go to its uppermost or rest position. It receives manually released and pulse signal commands from the system controller. Stage 230 includes an OR gate 244 , push button switch 245 , an optical isolating receiver 246 and an input port 247 for receiving pulse command signals from the controller. The pushbutton 245 is supplied by a separate voltage source, as has already been explained in connection with the other pushbutton switches.

Die Arbeitsbühnenbefehle werden durch einen Schaltkreismodul ausgeführt, der in einer kommerziellen Ausführungsform durch eine Schaltung vom Modell K220 der Firma Digital Equipment Corporation gegeben ist und in Blockform in Fig. 9 dargestellt und mit 250 bezeichnet ist. Der Modul 250 ist mit vier der ver fügbaren Ausgangsanschlüsse 215 bis 254 dargestellt. Wenn irgend einer der Ausgänge auf einen hohen Wert geht, wird das zugeord nete Flip-Flop in der Gruppe 221 bis 224 gesetzt, und der Q- Ausgang des Flip-Flops stellt eine binäre 1 dar. Der entgegen gesetzte Vorgang tritt auf, wenn ein Ausgang des Moduls 250 auf einen niederen Wert geht. Dessen zugeordnetes Flip-Flop wird dann zurückgesetzt, und der Q-Ausgang des Flip-Flops in der Gruppe der Ausgänge 218 geht auf null, so daß die Folge von 16 binären Zahlen mit den vier Flip-Flops gebildet werden kann.The platform commands are carried out by a circuit module, which in a commercial embodiment is given by a circuit of the model K220 from the company Digital Equipment Corporation and is shown in block form in FIG. 9 and designated by 250 . The module 250 is shown with four of the available output connections 215 to 254 . If any of the outputs goes high, the assigned flip-flop in group 221 through 224 is set and the flip-flop's Q output represents a binary 1. The opposite process occurs when one Output of module 250 goes to a lower value. The associated flip-flop is then reset and the Q output of the flip-flop in the group of outputs 218 goes to zero so that the sequence of 16 binary numbers can be formed with the four flip-flops.

Der Modul 250 besitzt einen Takt und einen Zähler. Eine Verbin dung zum Modul erfolgt von einem UND-Tor 255. Wenn ein Abwärts schrittsignal durch die Stufe 228 abgegeben wird, geht der Aus gang des UND-Tors 255 auf einen hohen Wert. Wenn der Ausgang des UND-Tors 255 auf einen hohen Wert geht, zählt der Modul 250 einen Taktimpuls und bewirkt, daß die binäre Zahl 0001 auf den Ausgängen 2⁰ bis 2³ der Flip-Flops 221 bis 224 er scheint. Der nächste Befehlsimpuls ruft einen anderen Ausgangs impuls vom UND-Tor 255 hervor, und das binäre Ausgangssignal wechselt auf 0010. Aufeinanderfolgende Befehlssignale bewirken schließlich, daß die binäre Zahl 1111 oder Dezimalzahl 15 er zeugt wird, sofern nicht die Flip-Flops vorher automatisch aufgrund der Länge der abzutastenden Brust zurückgesetzt wer den.The module 250 has a clock and a counter. A connection to the module is made by an AND gate 255 . When a step down signal is output by stage 228, the output of AND gate 255 goes high. When the output of AND gate 255 goes high, module 250 counts a clock pulse and causes binary number 0001 to appear on outputs 2 ⁰ to 2 ³ of flip-flops 221 to 224 . The next command pulse causes another output pulse from the AND gate 255 , and the binary output signal changes to 0010. Successive command signals finally cause the binary number 1111 or decimal number 15 to be generated, unless the flip-flops are automatically generated beforehand due to the Length of the breast to be scanned who the.

Im folgenden wird die vollständige Betriebsweise der Arbeits bühnenlogik gemäß Fig. 9 in Verbindung mit Fig. 10 beschrie ben. Die Logikelemente sind als ODER-Tor 260, monostabile Mul tivibratoren 261 und 262, UND-Tor 263, Inverter 264, UND-Tore 265 und 266 und ein ODER-Tor 267 gegeben. Die Schaltung wird zusammen mit ihrer Betriebsweise beschrieben. Es wird zuerst angenommen, daß ein Impulssignal durch die Stufe 228 empfangen wird, um die Arbeitsbühne zu veranlassen, einen Schritt nach unten zu schreiten. Der Ausgang 237 des ODER-Tors 231 geht auf einen hohen Wert. Dadurch wird ein Eingang des UND-Tors 255 hoch gehen. Ferner wird das ODER-Tor 260 geschaltet, so daß dessen Aufgang auf einen hohen Wert geht. Wenn der Ausgang des ODER-Tors 260 auf einen hohen Wert geht, wird der monostabile Multivibrator 261 getriggert, um den Impuls A in Fig. 10 zu erzeugen, der auf der in Fig. 9 mit A bezeichneten Leitung erscheint. Wenn die Leitung A momentan hoch liegt, sind die bei den Eingänge des UND-Tors 255 hoch, und dessen Ausgang ist hoch, wodurch veranlaßt wird, daß der Modul 215 eine Änderung der binären Zahl am Ausgang durchführt. Der Multivibrator 262 emp fängt ein Eingangssignal vom Ausgang des ODER-Tors 260 gleich zeitig mit dem Multivibrator 261. Das Ausgangssignal vom Multi vibrator 262 ist in Fig. 9 und in der Kurvenverlaufsdarstellung der Fig. 10 mit B bzeichnet. Das Impulssignal A wird vom In verter 264 invertiert und einem Eingangsanschluß des UND-Tors 263 zugeführt. Wenn A auf einen niederen Wert geht, ist B noch auf einem hohen Wert, wie sich aus Fig. 10 ersehen läßt, und der andere Eingang des UND-Tors 263 geht aufgrund der Inversion von A auf einen hohen Wert. Dadurch wird der Ausgang des UND- Tors 263 hoch gelegt, und an diesem Ausgang wird ein Auslöse signal an verschiedene Flip-Flops 221 bis 224 geliefert. Der Zählwert des Moduls 250 wird dann registriert. Beachte, daß wenn C hoch liegt, ein Eingang der beiden UND-Tore 265 und 266 ebenfalls hoch liegt, daß jedoch deren Ausgänge sich nicht än dern, da der jeweils andere Eingang nieder liegt. Es kann daher zwischen dem Schrittzählwert, den Rücksetz- und den Eichsignalen kein Konflikt auftreten. Das UND-Tor 266 wird entregt (disable), da, obwohl C hoch liegt, der andere Eingang niedrig bleibt.In the following, the complete operation of the platform logic according to FIG. 9 in conjunction with FIG. 10 is described. The logic elements are given as OR gate 260 , monostable Mul tivibratoren 261 and 262 , AND gate 263 , inverter 264 , AND gates 265 and 266 and an OR gate 267 . The circuit is described together with its mode of operation. It is first assumed that a pulse signal is received by stage 228 to cause the work platform to step down. The output 237 of the OR gate 231 goes high. This will cause an input to AND gate 255 to go high. Furthermore, the OR gate 260 is switched so that its rise goes to a high value. When the output of OR gate 260 goes high, monostable multivibrator 261 is triggered to produce pulse A in FIG. 10, which appears on the line labeled A in FIG. 9. If line A is currently high, the inputs to AND gate 255 are high and its output is high, causing module 215 to change the binary number on the output. The multivibrator 262 receives an input signal from the output of the OR gate 260 simultaneously with the multivibrator 261 . The output signal from the multi vibrator 262 is denoted by B in FIG. 9 and in the curve representation of FIG. 10. The pulse signal A is inverted by the inverter 264 and supplied to an input terminal of the AND gate 263 . When A goes low, B is still high, as seen in FIG. 10, and the other input of AND gate 263 goes high due to the inversion of A. As a result, the output of the AND gate 263 is set high, and a trigger signal is supplied to various flip-flops 221 to 224 at this output. The count of module 250 is then registered. Note that if C is high, one input of the two AND gates 265 and 266 is also high, but that their outputs will not change because the other input is low. There can therefore be no conflict between the step count, the reset and the calibration signals. The AND gate 266 is de-energized (disable) because, although C is high, the other input remains low.

Um die Arbeitsbühne 39 auf die Eichhöhe anzutreiben, wird ein Befehlsimpuls dem ODER-Tor 239 in der Stufe 229 zugeführt. Der Ausgang des ODER-Tors 239 geht auf einen hohen Wert, und der Impuls D erscheint an seinem Ausgang. Der Impuls D steigt an, und der Eingang des ODER-Tors 260 geht auf einen hohen Wert, so daß dessen Ausgang auf einen hohen Wert geht, um die beiden monostabilen Multivibratoren 261 und 262 zu triggern. C geht auf einen hohen Wert, um ein Auslösesignal zu erzeugen, das den Flip-Flops 221 bis 224 zugeführt wird. Wenn C nach D auf einen hohen Wert ansteigt, sind beide Impulse wie auch die Eingänge des UND-Tors 266 auf einen hohen Wert. Folglich geht dessen Aus gang auf einen hohen Wert, wobei dieses Ausgangssignal den Modul triggert, um die binäre Zahl der Flip-Flops 221 bis 224 zu set zen, die der Höhe entspricht, die zur Eichung gewählt wurde. Vorgesehen ist eine Programmierrangierbaugruppe, die durch den Block 269 dargestellt ist. Beim Eichbetrieb wird die Anstiegs höhe durch die Rangierbaugruppe gesetzt. Andere Programmier einrichtungen können ersetzt werden.In order to drive the work platform 39 to the calibration height, a command pulse is fed to the OR gate 239 in the stage 229 . The output of OR gate 239 goes high and pulse D appears at its output. The pulse D increases and the input of the OR gate 260 goes high so that its output goes high to trigger the two monostable multivibrators 261 and 262 . C goes high to generate a trigger signal which is applied to flip-flops 221 to 224 . When C to D rises to a high value, both the pulses and the inputs of AND gate 266 are high. As a result, its output goes high, this output signal triggering the module to set the binary number of flip-flops 221 to 224 which corresponds to the height selected for calibration. A programming switch assembly is provided, represented by block 269 . During calibration operation, the height of rise is set by the shunting module. Other programming devices can be replaced.

Die Arbeitsbühne wird durch ein Befehlssignal durch die Stufe 230 auf ihrer Spitze, die oberste oder hohe Stellung angetrie ben. Ein derartiges Signal bewirkt, daß der Ausgang des ODER- Tors 244 auf einen hohen Wert geht. Dieses Signal wird als ein Eingangssignal dem ODER-Tor 260 zugeführt, der die monostabilen Multivibratoren 261 und 262 triggert und schließlich die C- Kurvenform hervorbringt, die die Flip-Flops 221 bis 224 eine Änderung ausführen läßt. Das hohe Ausgangssignal vom ODER- Tor 244 wird ferner einem Eingang des ODER-Tors 267 zugeführt, dessen Ausgang seinen Zustand ändert. Dies bestimmt, daß der Modul 250 eine binäre Zahl 0 erzeugt, die der Spitzen- oder Rücksetzstellung der Arbeitsbühne entspricht.The work platform is driven by a command signal through stage 230 at its top, top or high position. Such a signal causes the output of OR gate 244 to go high. This signal is fed as an input to OR gate 260 , which triggers monostable multivibrators 261 and 262 and ultimately produces the C -curve shape which causes flip-flops 221 to 224 to make a change. The high output signal from OR gate 244 is also fed to an input of OR gate 267 , the output of which changes state. This determines that module 250 generates a binary number 0 that corresponds to the top or reset position of the work platform.

Da alle binären Zahlen in die Flip-Flop-Gruppe 221 bis 224 laufen, wenn sie erzeugt werden, werden die Zahlen kontinuier lich mittels des Anschlusses 218 dem Digital-Analogwandler 250 in Fig. 11 zugeführt. Dieser treibt den Servomotor 60 der Ar beitsbühne, bis das Potentiometer 208 das Nullsignal erzeugt, das dem angelegten Signal entspricht, wodurch der Motor anhält.Since all binary numbers run into the flip-flop group 221 through 224 when they are generated, the numbers are continuously fed to the digital-to-analog converter 250 in FIG. 11 by means of the connection 218 . This drives the servo motor 60 of the arena until the potentiometer 208 generates the zero signal corresponding to the applied signal, causing the motor to stop.

Ein wichtiger Aspekt des Steuersystems stellt das Stoppsystem dar, dessen Schaltbild in Fig. 6 dargestellt ist. Diese Schal tung besitzt mehrere wichtige Funktionen. Sie stellt sicher, daß das Bedienungspersonal mit der Einschaltung entweder der Azimut- oder Höhenverstellantriebe befaßt ist. Sie besitzt Einrichtungen, um die Azimut- und Höhenverstellmotorantriebe am Arbeiten zu hindern, wenn einer der Antriebe sich in einer Grenzstellung befindet, wobei derartige Einrichtungen unabhän gig von der Servoantriebssteuerung sind. Die Schaltung enthält eine Einrichtung für einen Systemstoppbefehl, um die Azimut- und Höhenverstellmotorantriebe beide durch die normale Servoantriebs steuerung und redundant durch die Ankersteuerschaltung anzuhal ten. Sie ermöglicht die Einschaltung des Stoppsystems entweder durch einen Drucktastenbefehl vom Bedienungspersonal oder auto matisch durch die Systemsteuereinrichtung, wenn die Aufgabe der Abtastung aus irgendeinem von mehreren Gründen angezeigt wird, z. B. weil die Abtastgeschwindigkeit nicht richtig ist. Die Schaltung enthält eine Einrichtung, die verlangt, daß das Be dienungspersonal eingreift, bevor entweder der Azimutantrieb oder der Arbeitsbühnenantrieb entweder nach einem Systemstopp befehl oder einer Grenzschalterbetätigung erneut eingeschaltet werden kann.An important aspect of the control system is the stop system, the circuit diagram of which is shown in FIG. 6. This circuit has several important functions. It ensures that the operating personnel are involved in switching on either the azimuth or height adjustment drives. It has devices to prevent the azimuth and height adjustment motor drives from working when one of the drives is in a limit position, such devices being independent of the servo drive control. The circuit includes a system stop command facility to stop the azimuth and elevator drives both by the normal servo drive control and redundantly by the armature control circuitry Scanning task is displayed for any of several reasons, e.g. B. because the scanning speed is not correct. The circuit includes a device that requires the operator to intervene before either the azimuth drive or the platform drive can be commanded either after a system stop or a limit switch operation.

In Fig. 6 sind Relaisspulen CR 4 bis CR 8 dargestellt. Das Relais CR 4 muß erregt sein, um die redundanten Sicherheits kontakte 77 im Ankerkreis des Motors 45 in Fig. 8 und um 178 im Ankerkreis des Motors 60 in Fig. 11 zu schließen und den Betrieb dieser Motoren zu ermöglichen. Die Relais CR 4 und CR 5 steuern die Kontakte 198, 199, 196, 197 in der Azimutantriebs schaltung nach Fig. 8. Die Relais CR 4 und CR 5 müssen erregt sein, damit der Azimutantriebsmotor erregt werden kann. Die Relais CR 6 und CR 7 steuern Kontakte im Arbeitsbühnenantriebs system der Fig. 11. CR 6 steuert die Kontakte 213 und 214, und CR 7 steuert die Kontakte 216 und 217. Die Entregung irgend eines dieser Relais bewirkt, daß alle Antriebe anhalten. Sie müssen alle erregt sein, um irgendeinen Antrieb zu starten.In FIG. 6, relay coils are CR 4 through CR8. The relay CR 4 must be energized to close the redundant safety contacts 77 in the armature circuit of the motor 45 in Fig. 8 and 178 in the armature circuit of the motor 60 in Fig. 11 and to enable the operation of these motors. The relays CR 4 and CR 5 control the contacts 198 , 199 , 196 , 197 in the azimuth drive circuit according to FIG. 8. The relays CR 4 and CR 5 must be energized so that the azimuth drive motor can be energized. The relays CR 6 and CR 7 control contacts in the platform drive system of FIG. 11. CR 6 controls contacts 213 and 214 , and CR 7 controls contacts 216 and 217 . De-energizing any of these relays causes all drives to stop. You must all be excited to start any drive.

Die Funktionen und der Aufbau der Systemstoppschaltung in Fig. 6 werden gleichzeitig beschrieben. Es wird angenommen, daß das Flip-Flop 281 durch ein Speise-Rücksetzsignal ausgelöst ist. Zu diesem Zeitpunkt liegt die Auslöseleitung 289 auf tief oder auf einem logischen Nullwert. Dies hat zur Folge, daß beide Eingänge des UND-Tors 280 und beide Eingänge des ODER-Tors 294 auf tief liegen. Der Ausgang des ODER-Tors 294 liegt dann auf einem niedrigen Wert, und die UND-Tore 295 und 296 und 290 wer den gesperrt, wodurch die Auslösung der CR-Trei berkreise verhindert wird.The functions and structure of the system stop circuit in Fig. 6 will be described simultaneously. The flip-flop 281 is assumed to be triggered by a feed reset signal. At this point, trigger line 289 is low or a logic zero. As a result, both inputs of the AND gate 280 and both inputs of the OR gate 294 are low. The output of the OR gate 294 is then at a low value, and the AND gates 295 and 296 and 290 are blocked, which prevents the triggering of the CR driver circuits.

Das Bedienungspersonal kann tätig werden, um das System da durch auszulösen, daß der momentane Drucktastenschalter 299 geschlossen wird und dadurch ein auf einen hohen Wert gehen des Setzsignal über die Leitung 288 dem Flip-Flop 281 zuge führt wird, wodurch dessen Q-Ausgang und die Auslöseleitung 289 auf einen hohen Wert gehen. Über das ODER-Tor 294 geht der gemeinsame Eingang der UND-Tore 295, 296 und 290 hoch. Sofern jedoch irgendeiner der Azimutschalter 189 oder 190 oder der Arbeitsbühnengrenzschalter 202 oder 203 offen sind, hält der Logikspannungs-Pegelwandler 286 einen niedrigen Wert am ande ren Eingang des UND-Tors 295 aufrecht und verhindert damit das Auslösen von CR 8, während gleichzeitig durch den Inverter 285 und das ODER-Tor 284 das Flip-Flop 281 zum Rücksetzen ver anlaßt wird, und die Leitung 289 auf einen tiefen Wert geht, wobei die Auslösesignale von den gemeinsamen UND-Toren 295, 296 und 290 entfernt werden. Wenn jedoch die Grenzschal ter alle geschlossen sind, so ist das Flip-Flop 281 zurückge setzt, und beide Eingänge des UND-Tors 295 liegen hoch, wo durch das Triac-Treiber 291 in die Lage gesetzt wird, CR 8 zu erregen, wodurch die Kontakte 177 und 178 in den Ankerkreisen des Azimutmotors und des Höhenverstellmotors geschlossen wer den und diese Motoren in die Lage gesetzt werden, um auf Ser vobefehle anzusprechen.The operator can act to trigger the system by closing the current push button switch 299 and thereby causing the set signal to go high via line 288 to flip-flop 281 , thereby causing its Q output and Release line 289 go high. The common entrance of the AND gates 295 , 296 and 290 goes up via the OR gate 294 . However, if any of the azimuth switches 189 or 190 or the platform limit switches 202 or 203 are open, the logic voltage level converter 286 maintains a low value at the other input of the AND gate 295 , thereby preventing CR 8 from being triggered while simultaneously by the inverter 285 and the OR gate 284 causes the flip-flop 281 to reset, and the line 289 goes low, with the trigger signals removed from the common AND gates 295 , 296 and 290 . However, when the limit switches are all closed, the flip-flop 281 is reset and both inputs of the AND gate 295 are high, which enables the triac driver 291 to excite CR 8 , thereby causing the Contacts 177 and 178 in the armature circuits of the azimuth motor and the height adjustment motor are closed, and these motors are enabled to respond to servo commands.

Wenn irgendein Grenzschalter ursprünglich offen war und dann anschließend geschlossen wurde, ist eine Systemrücksetzeingabe mittels des Drucktastenschalters 299 erforderlich, um die Lei tung 289 und die Treiber für die Relais CR 4 bis CR 8 auszulösen. Ein offener Grenzschalter macht das Ausgangssignal des Logik wandlers 286 niedrig, und dieses Signal wird vom Inverter 285 in ein hohes Signal gewandelt, so daß der Ausgang des ODER- Tors 284 einen hohen Wert annimmt, und ein Rücksetzimpuls dem Flip-Flop 281 zugeführt wird, und die Leitung 289 sperrt. Das Setzen des Systems mittels des Druck tastenschalters 299 wird dann erforderlich, selbst wenn der Grenzschalter wieder geschlossen ist.If any limit switch was initially open and then closed, a system reset input via push button switch 299 is required to trigger line 289 and drivers for relays CR 4 through CR 8 . An open limit switch makes the output signal of the logic converter 286 low, and this signal is converted into a high signal by the inverter 285 , so that the output of the OR gate 284 takes a high value, and a reset pulse is supplied to the flip-flop 281 , and blocks line 289 . The setting of the system by means of the push button switch 299 is then necessary even if the limit switch is closed again.

Die Antriebssysteme werden ebenfalls durch automatische Befehle von der Steuereinrichtung gestoppt. Ein auf einen hohen Wert gehendes Befehlssignal auf der Leitung 288 wird derart durch den Opto-Isolatorempfänger 287 gekoppelt, daß der Ausgang des ODER-Tors 284 auf einen hohen Wert geht und das Flip-Flop 281 zurückgesetzt wird. Der Azimut- und der Arbeitsbühnenantrieb können ebenfalls zu jedem Zeitpunkt durch den Benutzer dadurch gestoppt werden, daß der Drucktastenschalter 298 gedrückt wird, wodurch ein hohes Logiksignal geliefert wird, das durch das ODER-Tor 284 geleitet wird, um das Flip-Flop 281 zurückzusetzen. Wenn daher ein vom Benutzer ausgelöstes Systemstoppsignal vom Schalter 298, oder ein automatisches Systemstoppsignal auf der Leitung 288 angelegt wird, so wird die Ausgangsleitung 289 des Flip-Flops 281 gesperrt, und die Relais CR 4 bis CR 8 werden entregt. Wiederum muß der Benutzer oder das Bedie nungspersonal tätig werden und ein Rücksetzeingabesignal mit der Drucktaste 298 liefern, bevor die Relais wieder erregt wer den können.The drive systems are also stopped by automatic commands from the control device. A high-level command signal on line 288 is coupled through opto-isolator receiver 287 such that the output of OR gate 284 goes high and flip-flop 281 is reset. The azimuth and platform drives can also be stopped at any time by the user by pressing the push button switch 298 , providing a high logic signal which is passed through the OR gate 284 to reset the flip-flop 281 . Therefore, when a user-initiated system stop signal from switch 298 , or an automatic system stop signal is applied on line 288 , the output line 289 of flip-flop 281 is disabled and relays CR 4 through CR 8 are de-energized. Again, the user or operator must act and provide a reset input signal with push button 298 before the relays can be energized again.

Steuersignale, um den Azimutmotor zu betreiben, werden an die Leitung 275 angelegt. Ein Azimutbetriebssignal wird durch das ODER-Tor 297 gekoppelt, um einen Eingang des UND-Tors 280 an zuheben, das UND-Tor 280 löst jedoch das Relais CR 8 nicht aus, bis die Leitung 289 ausgelöst wird. Wenn die Leitung 289 aus gelöst ist, wird der Azimutrelaistreiber 292 geschaltet, und die Relais CR 4 und CR 5 werden erregt, wodurch die Kontakte 196, 197 und 198 und 199 in der Azimutantriebsschaltung nach Fig. 8 geschaltet werden, was es dem Servomotor ermöglicht, Azimut antriebsbefehle durch die Kontakte 185, 187 und 194 anzunehmen, die durch die Relais CR 1, CR 2 bzw. CR 3 in Fig. 7 gesteuert werden. Wie schon erwähnt, kann der Azimutantrieb zu jedem Zeit punkt durch den Willen des Benutzers oder durch einen System befehl, der mittels der Drucktaste 298 dem ODER-Tor 284 zuge führt wird, oder durch ein Stoppsignal von der Systemsteuer einrichtung gestoppt werden, welches an die Leitung 288 ange legt wird.Control signals to operate the azimuth motor are applied to line 275 . An azimuth operation signal is coupled through OR gate 297 to raise an input to AND gate 280 , but AND gate 280 does not trigger relay CR 8 until line 289 is triggered. When line 289 is disconnected, azimuth relay driver 292 is switched and relays CR 4 and CR 5 are energized, switching contacts 196 , 197 and 198 and 199 in the azimuth drive circuit of Figure 8, which enables the servo motor To accept azimuth drive commands through contacts 185 , 187 and 194 controlled by relays CR 1 , CR 2 and CR 3 in FIG. 7, respectively. As already mentioned, the azimuth drive can be stopped at any time by the will of the user or by a system command which is fed to the OR gate 284 by means of the pushbutton 298 or by a stop signal from the system control device which is sent to the Line 288 is created.

Den Eingängen eines ODER-Tors 279 werden selektiv auf einen hohen Wert gehende Befehlssignale zum Rücksetzen der Arbeits bühne in Ruhestellung, oder zum schrittweisen Weiterführen nach oben oder unten, oder zum Weiterleiten in eine Eichstellung zu geführt. Irgendein auf einen hohen Wert gehendes Eingangssignal bewirkt, daß der Ausgang des ODER-Tors 297 auf einen hohen Wert geht, und dieses hohe Signal wird durch das ODER-Tor 297 einem Eingang des UND-Tors 280, und direkt dem UND-Tor 290 zugeführt, um CR 6 und CR 7 auszulösen, und an den Relaistreiber 293. Wenn CR 6 und CR 7 erregt sind, schließen sich die Kontakte 213 und 216 in Fig. 11, und ermöglichen dadurch die Summie rung des durch Kontakt 216 kommenden Positionssignals und eines durch den Kontakt 213 kommenden Analogsignals für die gewünsch te Stellung, so daß der Arbeitsbühnen-Servoantrieb läuft, bis der Wert null erreicht ist, wie schon erläutert wurde.The inputs of an OR gate 279 are selectively high-level command signals for resetting the work platform in the idle position, or for stepping up or down, or for forwarding to a calibration position. Any high input signal causes the output of OR gate 297 to go high, and this high signal is fed through OR gate 297 to an input of AND gate 280 , and directly to AND gate 290 to trigger CR 6 and CR 7 and relay driver 293 . When CR 6 and CR 7 are energized, contacts 213 and 216 in FIG. 11 close, thereby permitting the summation of the position signal coming through contact 216 and an analog signal coming through contact 213 for the desired position, so that the Work platform servo drive runs until the value zero is reached, as already explained.

Im folgenden wird unter besonderer Bezugnahme auf die Fig. 12 bis 15 die Kabelaufnahmevorrichtung beschrieben, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 70 bezeichnet ist.In the following, with particular reference to FIGS. 12 to 15, the cable receiving device will be described, which is designated overall by reference numeral 70 .

Wie schon erläutert, dreht sich der Rotor- oder Abtastarm 25 um mehr als eine volle Umdrehung in jeder Richtung. Eine große Anzahl von Kabeln und anderen Leitern, die von der Außenseite des Geräts zur Röntgenquelle 11 und zur Detektoranord nung 13 führen, müssen um diese großen, einander entgegengesetz ten Azimutwinkel geschoben oder mitgeführt werden. Die Gruppe von Kabeln oder anderen Leitern ist unten in Fig. 12 allgemein mit dem Bezugszeichen 301 bezeichnet. Beispiele dieser Kabel in dieser Gruppe stellen die Hochspannungskabel dar, die zur Röntgenquelle 11 führen. Weitere Kabel führen den Heiz strom der Röntgenstrahlröhre. Ferner sind z. B. Leiter vorge sehen, um den Stator zu versorgen, der die sich drehende Anode der Röntgenquelle antreibt, und es sind Kabel vorhanden für die Detektor-Datenerfassungseinrichtungen und für die Lei stungsversorgung. Die Kabelaufnahmeeinrichtung, die in Einzelheiten in den Fig. 12 bis 15 gezeigt ist, verhindert, daß die Kabel sich im Aufbau des Geräts verheddern. Sie ver hindert außerdem, daß die Kabel oder andere Leiter scharf ge knickt, überbeansprucht werden oder sich mit sich selbst ver heddern. Die Aufnahmeeinrichtung bündelt die Kabel vielmehr in einer solchen Weise, daß sie nur einen unwesentlichen Wider stand der Rotordrehung entgegensetzen. As already explained, the rotor or sensing arm 25 rotates more than one full revolution in each direction. A large number of cables and other conductors that lead from the outside of the device to the X-ray source 11 and to the detector arrangement 13 must be pushed or carried around these large, opposite azimuth angles. The group of cables or other conductors is generally designated by reference numeral 301 in FIG. 12 below. Examples of these cables in this group are the high-voltage cables that lead to the X-ray source 11 . Other cables conduct the heating current of the X-ray tube. Furthermore, z. B. see the conductor to supply the stator that drives the rotating anode of the X-ray source, and there are cables for the detector data acquisition devices and for the power supply Lei. The cable receptacle, shown in detail in Figures 12-15 , prevents the cables from getting tangled in the structure of the device. It also prevents the cables or other conductors from being kinked sharply, overstressed, or becoming tangled with themselves. The receiving device rather bundles the cables in such a way that they were only an insignificant opposing the rotor rotation.

Die Kabelaufnahmeeinrichtung ist schematisch in Fig. 12 dar gestellt. Sie enthält eine feststehende zylindrische Basis 300, durch deren Umfang die Gruppe von Kabeln 301 tangential ein tritt. Die Einrichtung besitzt ein zentrales feststehendes zy lindrisches Element 302. Ein Hilfszylinder 303 ist konzentrisch mit dem Zylinder 302 angeordnet und dreht sich frei auf letzte rem. Eine sich radial erstreckende Platte 304 ist am Hilfszy linder 303 befestigt. Die Platte 304 teilt die Einrichtung in einen oberen Toroidraum 305 und einen unteren Toroidraum 306. Die Platte 304 greift in eine äußere und untere Zylinderwand 307. In Fig. 12 läuft das Anfangsende 308 der Kabelgruppe 301 durch eine geeignete Öffnung in der Wand des stationären Zylin ders 300, und die Kabel werden durch eine Klemme 309 gehalten. Die Klemme 309 ist im Innern des Zylinders 300 befestigt, un mittelbar nachdem die Kabelgruppe eintritt. Von der Klemme 309 an führt die Kabelgruppe eine Spiraldrehung in dem unteren Raum 306 aus und läuft durch eine Öffnung 310 in der Platte 304 nach oben in den oberen Raum 305. Bevor die Kabelgruppe nach oben läuft, wird sie am Hilfszylinder 303 mittels einer Klemme 311 befestigt. Nachdem die Kabelgruppe durch die Öffnung 310 hindurchtrat, wird sie mittels einer Klemme 312 im oberen Raum 305 an den Hilfszylinder 303 angeklemmt. Im Anschluß an die Klemme 312 verführt die Kabelgruppe eine Spiraldrehung und erreicht eine Klemme 313, die eine von mehreren Klemmen dar stellt, die behilflich sind, die Kabel in einer geordneten parallelen Gruppe zu führen, die jedoch nicht an irgendeinem Zylinder befestigt sind. Die Kabelgruppe wird dann nach oben gebogen und in einem Paar von Klemmen 314 und 315 gehalten, die auf einem Arm 316 sitzen. Ein Haltearm 317 erstreckt sich vom Arm 316. Der Haltearm 317 ist an einem Lagerring 33 be festigt, der in Fig. 1 als dasjenige Teil dargestellt ist, welches den äußeren Wasserbehälter 18 bei der Drehung trägt. Der Ring 33 befindet sich auf einem Lager 318, das sich rela tiv zum zentralen stationären Zylinder 302 dreht. Der Ring und der Lageraufbau sind in tatsächlicher Form in Fig. 18 darge stellt, die später erläutert wird. In Fig. 12 besitzt der Ring 33 einen Arm 32 und zwei Kugellager 31. Der Ring wird um eine vertikale Achse gedreht, wenn die Lager 31 von dem Stab 30 in Drehbewegung gesetzt werden, wie schon kurz in Verbindung mit Fig. 1 erläutert wurde. Es sei daran erinnert, daß der Stab 30 am Abtastarm oder Rotor 25 befestigt ist und mit diesem umläuft. Da der Rotor 25 sich auch aufwärts und abwärts bewegt, da er auf der Arbeitsbühne 39 angeordnet ist, dreht sich der Ring 33 unter dem Einfluß des umlaufenden Stabs 30, während der Ring 33 sich vertikal nicht bewegt. Die Drehung des Rings 33, die mit der Drehung des Abtastarms 25 koordiniert ist, be wirkt, daß sich die spiralförmigen Kabelgruppen in dem oberen und dem unteren Raum 305 und 306 zusammen auf- und abwickeln. Bei einer vollen 1,5fachen Umdrehung des Rotors 25 machen die Rotoraustrittskabelklemmen 314 und 350 die volle 1,5fache Umdrehung mit, die klemme 312 und der Hilfszylinder 303 drehen sich ungefähr eine 3/4-Umdrehung, und die Klemme 325 am Kabel eingang bleibt stationär. Auf diese Weise wickeln sich die Ka belspiralen im oberen und im unteren Raum 305 und 306 beide gemäß dieser Ausführungsform um eine 3/4-Umdrehung auf und ab.The cable receiving device is shown schematically in Fig. 12. It contains a fixed cylindrical base 300 through the circumference of which the group of cables 301 enters tangentially. The device has a central fixed cylindrical element 302 . An auxiliary cylinder 303 is arranged concentrically with the cylinder 302 and rotates freely on the last rem. A radially extending plate 304 is attached to the auxiliary cylinder 303 . The plate 304 divides the device into an upper toroid space 305 and a lower toroid space 306 . Plate 304 engages outer and lower cylinder walls 307 . In Fig. 12, the start end 308 of the cable group 301 passes through a suitable opening in the wall of the stationary cylinder 300 , and the cables are held by a clamp 309 . The clamp 309 is fastened inside the cylinder 300 immediately after the cable group enters. From the clamp 309 onwards, the cable group makes a spiral rotation in the lower space 306 and runs up through an opening 310 in the plate 304 into the upper space 305 . Before the cable group runs upwards, it is fastened to the auxiliary cylinder 303 by means of a clamp 311 . After the cable group has passed through the opening 310 , it is clamped to the auxiliary cylinder 303 by means of a clamp 312 in the upper space 305 . Following the clamp 312 , the cable group makes a spiral turn and reaches a clamp 313 , which is one of several clamps that help guide the cables in an orderly parallel group, but which are not attached to any cylinder. The cable group is then bent up and held in a pair of clamps 314 and 315 which sit on an arm 316 . A support arm 317 extends from arm 316 . The holding arm 317 is fastened to a bearing ring 33 , which is shown in Fig. 1 as the part which carries the outer water tank 18 during rotation. The ring 33 is located on a bearing 318 , which rotates relative to the central stationary cylinder 302 . The ring and the bearing structure are in actual form in Fig. 18 Darge, which will be explained later. In Fig. 12, the ring 33 has an arm 32 and two ball bearing 31. The ring is rotated about a vertical axis when the bearings 31 are set in rotation by the rod 30 , as was briefly explained in connection with FIG. 1. It should be remembered that the rod 30 is attached to and rotates around the sensing arm or rotor 25 . Since the rotor 25 also moves up and down since it is arranged on the work platform 39 , the ring 33 rotates under the influence of the rotating rod 30 , while the ring 33 does not move vertically. The rotation of the ring 33 , which is coordinated with the rotation of the scanning arm 25 , causes the spiral cable groups in the upper and lower spaces 305 and 306 to wind and unwind together. With a full 1.5 times rotation of the rotor 25 , the rotor outlet cable clamps 314 and 350 make the full 1.5 times rotation, the clamp 312 and the auxiliary cylinder 303 rotate approximately a 3/4 rotation, and the clamp 325 on the cable entry remains stationary . In this way, the cable spirals in the upper and lower spaces 305 and 306 both wind up and down according to this embodiment by a 3/4 rotation.

Periodisch sind längs der Kabelgruppe zusätzliche Klemmen, z. B. 320, 321 und 322 vorgesehen. Diese Klemmen halten lediglich die Kabel parallel, wobei die neutrale Biegeachse jedes Kabels vertikal relativ zu den anderen Kabeln angeordnet ist, um eine richtige Ausrichtung sicherzustellen, wenn sich die Kabel als Gruppe biegen. Diese Klemmen halten lediglich die Kabel.Periodically there are additional terminals along the cable group, e.g. B. 320 , 321 and 322 are provided. These clamps only hold the cables in parallel, with the neutral bend axis of each cable arranged vertically relative to the other cables to ensure proper alignment when the cables bend as a group. These clamps only hold the cables.

Zusammen mit den Kabeln laufen im unteren Raum parallele obere und untere Federmetallbänder 324 und 324′ von Klemme zu Klemme. Die Bänder 324 und 324′ sind an sich entsprechenden Enden z. B. an der feststehenden Klemme 309 an der Stelle 325 befestigt. Die Bänderspirale umläuft den unteren Raum 306, und die anderen Enden der Bänder sind an der Stelle 326 an der Klemme 311 be festigt. Wie schon erwähnt, ist die Klemme 311 am Hilfszylinder 303 befestigt. Along with the cables, parallel upper and lower spring metal strips 324 and 324 ' run in the lower space from terminal to terminal. The tapes 324 and 324 ' are at corresponding ends z. B. attached to the fixed terminal 309 at point 325 . The ligament spiral surrounds the lower space 306 , and the other ends of the ligaments are fastened at point 326 to the clamp 311 . As already mentioned, the clamp 311 is attached to the auxiliary cylinder 303 .

Die Kabelgruppe im oberen Raum 305 besitzt ebenfalls ein oberes und ein unteres Federmetallhalteband 327 und 327′. Eines der Enden 328 ist an der Klemme 312 befestigt, die ebenfalls am Hilfszylinder 303 befestigt ist. Auch das andere Ende 329 der Bänder 327 und 327′ ist ferner an der letzten Klemme 313 im oberen Raum 305 befestigt.The cable group in the upper room 305 also has an upper and a lower spring metal retaining band 327 and 327 ' . One of the ends 328 is attached to the clamp 312 , which is also attached to the auxiliary cylinder 303 . The other end 329 of the bands 327 and 327 ' is also attached to the last clamp 313 in the upper space 305 .

Fig. 14 zeigt schematisch eines der beiden Federbänder 324 vom unteren Raum, und das Federband 327 vom oberen Raum, um die Beziehung der Bänder klarer darzustellen. Das äußere Ende 325 des typischen unteren Federbands 324 ist wirksam an der Innenseite der äußeren stationären Zylinderwand 306 befestigt. Das innere Ende 326 ist am Hilfszylinder 303 befestigt, wie dargestellt ist. Das innere Ende des typischen oberen Feder bands 327 ist am Hilfszylinder 303 befestigt, und das äußere Ende 329 ist an der Klemme 313, und effektiv am Arm 316 be festigt. Wird Fig. 14 von oben betrachtet, und wird dabei das untere Federband 324 verfolgt, so läßt sich erkennen, daß dieses Band vom festen Punkt 325 spiralförmig im Uhrzeigersinn zum Punkt 326 auf dem inneren Zylinder umläuft. Wird die Figur noch einmal von oben betrachtet, so läßt sich feststellen, daß das obere Federband 327 am Punkt 328 befestigt ist und spiralförmig im Uhrzeigersinn zu seinem freien Ende 329 läuft. Die Spiral federbandpaare 324 und 327 sind in ihrem tatsächlichen Aufbau also abgewickelt oder offen, wenn der Abtastarm 25, der das Ende 329 dreht, seine maximale Stellung im Gegenuhrzeigersinn besitzt. Fig. 14 schematically shows one of the two spring bands 324 from the lower space and the spring band 327 from the upper space in order to clarify the relationship of the bands. The outer end 325 of the typical lower spring band 324 is operatively attached to the inside of the outer stationary cylinder wall 306 . The inner end 326 is attached to the auxiliary cylinder 303 as shown. The inner end of the typical upper spring band 327 is attached to the auxiliary cylinder 303 , and the outer end 329 is attached to the clamp 313 , and is effectively attached to the arm 316 . If FIG. 14 is viewed from above and the lower spring band 324 is followed, it can be seen that this band rotates in a clockwise spiral from the fixed point 325 to point 326 on the inner cylinder. If the figure is viewed again from above, it can be seen that the upper spring band 327 is fastened at point 328 and runs in a clockwise direction to its free end 329 . The spiral spring band pairs 324 and 327 are developed in their actual structure or open when the scanning arm 25 , which rotates the end 329 , has its maximum position in the counterclockwise direction.

Wenn der Abtastarm 25 gegen seine Drehgrenze im Uhrzeigersinn gedreht ist, bewegt sich das Ende 329 des Bands 327 im Uhr zeigersinn, wenn von oben betrachtet wird. Es läuft am Punkt 328 auf dem Hilfszylinder 303 radial außen vorbei, während sich die Wicklung oder Spule aufwickelt. Es läßt sich daher erkennen, daß sich der äußere Teil des oberen Federbands um den inneren Teil herum windet oder wickelt, während es sich aufgrund der Drehung im Uhrzeigersinn strafft. Zur gleichen Zeit wird der Hilfszylinder 303 angetrieben, und zieht das innere Ende 326 des unteren Federbands 324 mit sich in Uhr zeigersinnrichtung, wobei das untere Band von innen nach außen gestrafft wird.When the scanning arm 25 is rotated clockwise against its limit of rotation, the end 329 of the belt 327 moves clockwise when viewed from above. It passes radially outside at point 328 on the auxiliary cylinder 303 while the winding or coil is being wound. It can therefore be seen that the outer part of the upper spring band winds or wraps around the inner part as it tightens due to the clockwise rotation. At the same time, the auxiliary cylinder 303 is driven and pulls the inner end 326 of the lower spring band 324 clockwise with it, the lower band being tightened from the inside out.

Fig. 12 entspricht der maximalen Drehung des Abtastarms im Gegenuhrzeigersinn, wobei die Kabelschleifen in dem oberen und dem unteren Raum 305 und 306 abgewickelt oder offen sind. Fig. 13 zeigt die Kabelaufnahmeeinrichtung, wenn der Abtast arm oder Rotor 25 sich in seine maximal in Uhrzeigerrichtung gedrehte Stellung bewegt hat. Im letzteren Fall sind die Ka bel im oberen und im unteren Raum 305 und 306 straffer aufge wickelt. Ihrem Aufbau nach sind die Fig. 12 und 13 gleich, bezüglich Fig. 12 ist jedoch Fig. 13 um 90° gedreht, um die Lage einer Kabelgruppe klarer zeigen zu können, wenn die Kabel straff aufgewickelt sind. Es sei bemerkt, daß die Federbänder 324 und 327 relativ dünn und breit sind, um Flexibilität zu ge winnen, und daß sie genügend Steifheit besitzen, um die Kabel in den oberen und unteren Spiralen zu halten, die in einzelnen Ebenen liegen. Die Federbandspiralen besitzen beabstandete Öffnungen, um sich mit den Klammern verbinden zu lassen und eine richtige Beabstandung der Klammern sicherzustellen. Fig. 12 corresponds to the maximum rotation of the scanning arm counterclockwise, with the cable loops in the upper and lower spaces 305 and 306 being unwound or open. Fig. 13 shows the cable receiving device when the scanning arm or rotor 25 has moved to its maximum clockwise position. In the latter case, the cables in the upper and lower spaces 305 and 306 are wound up more tightly. The structure of FIGS. 12 and 13 is the same, but with respect to FIG. 12, FIG. 13 is rotated through 90 ° in order to show the position of a cable group more clearly when the cables are wound tightly. It should be noted that the spring straps 324 and 327 are relatively thin and wide to gain flexibility, and that they have enough stiffness to hold the cables in the upper and lower coils that are in individual planes. The spring band spirals have spaced openings to connect to the clips and ensure proper spacing of the clips.

In Fig. 12 ist ein Teil des Abtastarms oder Rotors 25 oben rechts dargestellt. Zwei Pfeile sind in der Nähe dieses Teil stücks dargestellt, um anzudeuten, daß der Rotor sich dreht und sich anhebt bzw. absenkt. Es wurde die Kompensation der Ortsveränderung durch Drehbewegung für die Kabel beschrieben. Die Kompensation für die sich ändernde Höhe des Rotors 25 wird dadurch erhalten, daß das äußere Ende der Kabel in einer frei en Schleife 331 geführt ist, wie insbesondere in Fig. 12 gut sichtbar ist.In Fig. 12, part of the scanning arm or rotor 25 is shown in the upper right. Two arrows are shown in the vicinity of this section to indicate that the rotor rotates and rises or falls. The compensation of the change in position by rotary movement for the cables has been described. The compensation for the changing height of the rotor 25 is obtained in that the outer end of the cable is guided in a free loop 331 , as can be seen particularly well in FIG. 12.

Einige Eigenschaften des mit Federbändern versehenen Kabelauf nahmesystems, die bisher mehr zufällig erwähnt wurden, werden nun erneut betrachtet, und andere Eigenschaften, die noch nicht erwähnt wurden, werden nun erläutert. So sei z. B. darauf hinge wiesen, daß die Federbandpaare 324 und 324′ und 327 und 327′ ihre neutrale Biegeachse so eng wie möglich haben, damit sie verti kal zusammenfallen oder über und unter den neutralen Biege achsen der Kabel in jeder Gruppe liegen. Dadurch wird ein Bei trag zur Vermeidung von Beanspruchungen geliefert, die als un erwünschte Steifheit der Kabel- und Federkombination in der horizontalen Ebene auftreten würden und in unerwünschter Weise zur Folge hätten, daß eine größere Torsionskraft erforderlich wäre, um die Kabel spiralförmig auf- und abzuwickeln. Obwohl eine gute Flexibilität der Kabel und Federn in den Biegeebenen erzielt wird, zeigen die Federn dennoch eine Steifheit in einer Richtung, die normal zu den Biegeebenen ist, um das vertikale Durchsacken der Kabel zu begrenzen.Some properties of the spring-loaded cable recording system that were previously mentioned more by chance will now be considered again, and other properties that have not been mentioned will now be explained. So be z. B. pointed out that the spring band pairs 324 and 324 ' and 327 and 327' have their neutral bending axis as narrow as possible so that they collapse vertically or lie above and below the neutral bending axes of the cables in each group. This provides a contribution to avoid stresses that would occur as an undesirable stiffness of the cable and spring combination in the horizontal plane and would undesirably result in that a greater torsional force would be required to spirally wind and unwind the cables . Although good flexibility of the cables and springs is achieved in the bending planes, the springs still show a stiffness in a direction normal to the bending planes in order to limit the vertical sagging of the cables.

Obwohl es sich nicht darstellen läßt, sind die Federbänder vor geformt, bevor sie in den Kabelgruppen angeordnet werden. Wenn die Bänder nicht am inneren Endbereich angeordnet werden, ver suchen die Bänder, wie auch die Kabel, nach außen zu drücken und eine Reibungskraft zu erzeugen, wenn sie sich abwickeln. Eine gleichförmige Spiralfeder, deren Gestalt mit der mathema tischen Gleichung einer Spirale übereinstimmt, deren äußeres Ende an einem festen Element, und deren inneres Ende an einem drehbaren Element, wie z. B. dem Hilfszylinder 302 befestigt ist, wird, wenn sie straffer gewickelt wird, an ihrem inneren Endbereich einen schärferen oder kleineren Radius annehmen und sich rascher gegen den Hilfszylinder anziehen, während der äußere Teil noch offener oder radial expandiert ist. Auch hier aus resultiert eine Reibungsbelastung und ein ungleichförmiges Drehmoment. Wie schon erwähnt, hat diese Belastung oder Wider stand beim Abwickeln vielleicht stärkere Folgen. Gemäß der Er findung besitzen die Federbänder eine lange Radiuskrümmung von dem äußeren Ende auf das innere Ende hin, und wenn ein Bereich in der Nähe des inneren Endes erreicht ist, wird der Krümmungs radius erheblich reduziert. Wenn dann das Federband als eine Näherungsspirale ausgeformt wird, wobei beide Enden befestigt sind, und die Teile zwischen den Enden an die Kabel angeklemmt sind, besitzen die Bänder die Gestalt, um sich richtig abzu wickeln, d. h. um sich abzuwickeln, ohne daß die Innenwindungen gegeneinander schleifen. Wird auf diese Weise ein gleichförmiger Aufwickel- und Abwickelvorgang und eine richtige Kontur der Ka bel erzielt und aufrecht erhalten, so werden die Kabel zu keiner Zeit scharf gebogen, so daß ihre Überbelastung verhindert wird und eine Reibungsabnutzung und Verwicklung der Kabel oder ande rer gehaltener flexibler Elemente der Gruppe vermieden wird.Although not shown, the spring straps are pre-formed before being placed in the cable groups. If the tapes are not located at the inner end region, the tapes, like the cables, try to push outwards and generate a frictional force when they unwind. A uniform coil spring, the shape of which corresponds to the mathematical equation of a spiral, the outer end of a fixed element, and the inner end of a rotatable element, such as. B. the auxiliary cylinder 302 is fixed, if it is wound tighter, take on a sharper or smaller radius at its inner end portion and attract faster against the auxiliary cylinder, while the outer part is more open or radially expanded. This also results in a friction load and a non-uniform torque. As already mentioned, this burden or resistance may have greater consequences when unwinding. According to the invention, the spring bands have a long radius curvature from the outer end to the inner end, and when a region near the inner end is reached, the radius of curvature is considerably reduced. Then, when the spring band is formed as an approximation spiral with both ends attached and the parts between the ends clamped to the cables, the bands have the shape to unwind properly, that is, to unwind without the inner turns against each other grind. If a uniform winding and unwinding process and a correct contour of the cable is achieved and maintained in this way, the cables are never sharply bent, so that their overload is prevented and frictional wear and entanglement of the cables or other is kept more flexible Elements of the group is avoided.

In Fig. 15 ist ein Vertikalschnitt des tatsächlichen Aufbaus der Kabelaufnehmeeinrichtung gezeigt. In dieser Figur tragen Teile, die den in den Fig. 12 bis 14 dargestellten Teile entsprechen, dieselben Bezugszeichen. Ein freidrehender Hilfs zylinder 303 ist konzentrisch mit dem feststehenden inneren Zy linder 302 angeordnet. Der Hilfszylinder besitzt mehrere am Um fang beabstandet angeordnete Lagereinsätze, wie z. B. 332 und 333. Diese Einsätze können aus Material kleiner Reibung, wie z. B. aus Delrin oder Nylon bestehen. Die Innenkabelklemme 312 im unteren Raum 306 ist am Hilfszylinder 303 befestigt darge stellt. Die anderen Kabelklemmen oder Halter, z. B. 321 im obe ren Raum 305, oder im unteren Raum, z. B. 334, machen die Ab wickel- und Aufwickelbewegung mit. Ein Teilstück des drehbaren und vertikal beweglichen Abtastarms 25 ist mit dem Bezugszei chen gemäß Fig. 12 dargestellt. In Fig. 15, a vertical section of the actual structure of the cable take-up device is shown. In this figure, parts corresponding to the parts shown in Figs. 12 to 14 have the same reference numerals. A freely rotating auxiliary cylinder 303 is arranged concentrically with the fixed inner cylinder 302 . The auxiliary cylinder has a plurality of spaced bearing inserts, such as. B. 332 and 333 . These inserts can be made of low friction material, such as. B. made of Delrin or nylon. The inner cable clamp 312 in the lower space 306 is attached to the auxiliary cylinder 303 Darge provides. The other cable clamps or holders, e.g. B. 321 in the obe ren room 305 , or in the lower room, for. B. 334 , make the winding and winding movement from. A portion of the rotatable and vertically movable scanning arm 25 is shown with the reference character Chen according to FIG. 12.

In den Fig. 16 und 17 ist ein Computer-Tomograph zur Abtastung eines ganzen Körpers schematisch darge stellt, bei dem die meisten bisher erläuterten Merkmale an wendbar sind. Das Gehäuse 530 der Röntgenröhre ist auf einem drehbaren Ring 531 angeordnet. Eine Vielfach-Detek toranordnung 532 befindet sich auf der Halterung 533, die ebenso auf dem Ring 531 angeordnet ist. Die Röntgen quelle enthält einen Kollimator 534, der den im wesentlichen von einer Punktquelle herkommenden Strahl in einen fächer förmigen Strahl überführt, der innerhalb der durch die ge strichelten Linien 535 und 536 dargestellten Grenzen liegt. Der fächerförmige Strahl wird in eine dünne Schicht kolli miert, wie schon erläutert wurde, der Ring 531 ist auf einem Rahmen 537 auf Rollen, z. B. 538 angeordnet. Der Ring 531 ist auf diese Weise um eine im wesentlichen horizontale Achse drehbar, so daß die Röntgenröhre 530 und die Detektor anordnung 532 gemeinsam um die Patienten zur Abtastung einer einzelnen Schicht des Körpers zu einem Zeitpunkt herumlaufen können, wenn ein Patient auf der horizontalen Achse gehalten wird. Der Rahmen 537 ist auf Säulen 539 und 540 angeordnet. Die Motorantriebseinrichtungen zur Drehung des Rings 531 sind nicht dargestellt. Zusätzlich können die Röntgenquelle 530 und die Detektoren 532 auf dem Ring 531 angeordnet sein, wobei in diesem Fall die Drehabtastgeschwindigkeit erhöht werden kann.In Figs. 16 and 17, a computer tomograph is for scanning a whole body Darge schematically, in which most of the features previously discussed are of reversible. The housing 530 of the x-ray tube is arranged on a rotatable ring 531 . A multiple detector arrangement 532 is located on the holder 533 , which is also arranged on the ring 531 . The x-ray source contains a collimator 534 , which converts the beam coming essentially from a point source into a fan-shaped beam which lies within the limits shown by the dashed lines 535 and 536 . The fan-shaped beam is colli mated in a thin layer, as already explained, the ring 531 is on a frame 537 on rollers, for. B. 538 arranged. The ring 531 is thus rotatable about a substantially horizontal axis so that the x-ray tube 530 and the detector assembly 532 can run together around the patient to scan a single layer of the body at a time when a patient is held on the horizontal axis becomes. The frame 537 is arranged on columns 539 and 540 . The motor drive means for rotating ring 531 are not shown. In addition, the X-ray source 530 and the detectors 532 can be arranged on the ring 531 , in which case the rotary scanning speed can be increased.

Fig. 17 zeigt, wie der Körper des Patienten auf der Drehachse des Ring 531 gehalten wird. Ein teilweise dargestellter, Röntgenstrahlen durchlassender Tisch 541 wird zum Tragen des Körpers 542 verwendet. Der Tisch ist axial beweglich, wie durch den Pfeil 543 angedeutet ist. Fig. 17 shows how the body of the patient on the axis of rotation of ring 531 is held. A partially illustrated x-ray transmitting table 541 is used to support the body 542 . The table is axially movable, as indicated by arrow 543 .

Der Betrieb des Ganzkörper-Abtastausführung der Fig. 16 und 17 wurde schon erläutert und es ist lediglich erforder lich, darauf hinzuweisen, daß der fächerförmige Strahl eine Schicht abtastet, und daß dann der Körper axial um einen Wert weitergeführt wird, der im wesentlichen gleich der Dicke des Strahls ist. Dieser Prozeß wird so lange wiederholt, bis alle Schichten des interessierenden Körpers abgetastet wurden, und die Röntgenstrahl-Intensitätsdaten aufgenommen sind. Die Ganzkörper-Abtastausführungsform gemäß den Fig. 16 und 17 weist zwar nicht das Merkmal auf, daß der Körper von Wasser umgeben ist, aber es werden die Röntgenstrahl-Intensitäts daten mit dem durch Kodierer gesteuerten System aufgenommen.The operation of the whole body scan of Figs. 16 and 17 has already been explained and it is only necessary to point out that the fan-shaped beam scans a layer and that the body is then axially advanced by a value which is substantially equal to that Thickness of the beam is. This process is repeated until all slices of the body of interest have been scanned and the X-ray intensity data are recorded. Whole body Abtastausführungsform shown in FIGS. 16 and 17 not has the feature that the body is surrounded by water, but there are the X-ray intensity data with the controlled system by encoder added.

Claims

1. Computer tomograph for examining at least part of a body
with a rotating scanning device which contains an X-ray source with a beam fan and on the opposite side of the axis of rotation a detector arrangement consisting of a plurality of detectors,
the scanning device being rotatable by a drive device, the drive shaft of which is coupled to an encoder which supplies timing pulses which each correspond to an angle of rotation of the scanning device, characterized in that the timing pulses are fed to a control device ( 79 ) which supplies the x-ray source ( 11 ) switches on or off in a pulsed manner during the rotation of the scanning device ( 25 ).

2. Computer tomograph according to claim 1, characterized in that the control device ( 79 ) for the x-ray source ( 11 ) responds to the occurrence of successive, predetermined numbers of timing pulses such that the x-ray source ( 11 ) for the duration of a given number of timing pulses switches on at predetermined angular increments of the scanning device ( 25 ).

3. Computer tomograph according to claim 1 or 2, characterized in that the drive device ( 45, 47 ) drives the scanning device ( 25 ) alternately in opposite directions for repeated scanning of the body in one direction of rotation and then after scanning in each Direction is completed, in the opposite direction of rotation, and that the scanning device ( 25 ) is shifted by a predetermined distance between two scanning processes by means of a second drive device.

4. Computer tomograph according to one of claims 1 to 3, characterized in that the drive device ( 45, 47 ) has a motor ( 45 ) which operates synchronously with the mains frequency and the X-ray source is pulsed synchronously with the mains frequency.

5. Computer tomograph according to claim 1, characterized in that
that the scanner ( 25 ) is rotated during a scan by a first angle of rotation at which the x-ray source is switched off, by a second angle of rotation in which the x-ray source is switched on and off in pulses and by a third angle of rotation at which the x-ray source is switched off, the motor ( 45 ) drives the scanning device ( 25 ) at an angular speed which has a constant relationship to the frequency and periodicity of the mains AC voltage, and the encoder ( 40 ) pulses a fixed number of timing pulses during the rotation of the Scanner ( 25 ) generated by the second angle of rotation, the number of x-ray exposure pulses in the second angle of rotation is selected such that, if this number is divided by the time, in seconds, for the rotation of the scanner ( 25 ) by the second angle of rotation, the result is a variable that is equal to the mains voltage period (periodicity) or a multiple achen or submultiples thereof, and that the encoder ( 40 ) generates a specific number of timing pulses between the x-ray turn-on pulses in each angular increment,
that means are provided for generating an initial signal which coincides with the start of the timing pulse group which corresponds to the second angle of rotation, that means for counting the encoder timing pulses are provided and
that the control device ( 79 ) responds to the counted timing pulses and turns on the X-ray source ( 11 ) for the first time after the occurrence of the initial signal and then turns on the X-ray source at the same angular increments in a pulsed manner corresponding to the occurrence of the special number of timing pulses during the rotation by the second Angle range.

6. Computer tomograph according to claim 5, characterized in that the control device ( 79 ) responds to the counting of one or more timing pulses, as long as their number is smaller than the spe cial number, in each angular increment for switching on the x-ray source, so that each x-ray pulse is started, and the control device ( 79 ) responds to speaking, counted one or more timing pulses to terminate the X-ray pulse, all X-ray pulses being centered on the specific number of timing pulses regardless of the duration of the X-ray pulses.

7. A computer tomograph according to claim 5, characterized by means for detecting the time intervals between the pulses of the timing pulse chain when the scanner ( 25 ) accelerates during the passage through the first angle of rotation before the start of the second angle of rotation when the scanner ( 25 ) is in the second angle of rotation and after the scanning device ( 25 ) has rotated beyond the second angular range into the third rotating angle range, and that when the time intervals between the pulses occur uniformly in time in the first rotating angle range and thus the scanning device has accelerated to a certain rotational speed , the X-ray pulses are emitted during a scan at the second angle of rotation.

8. Computer tomograph according to claim 5, characterized in that a device, when the scanning device ( 25 ) has rotated when scanning a layer in the third angle of rotation, performs a relative displacement between the scanning device ( 25 ) and the body.

9. Computer tomograph according to claim 5, characterized in that a device at the start of the timing pulse chain, which corresponds to the second angle of rotation in one of the two directions of rotation, generates an initial signal, and that a device for the presence of a predetermined number of timing pulses after Start signal responds and the X-ray source ( 11 ) controls such that it is switched on at predetermined intervals for the duration of a first predetermined number of timing pulses and off for a second predetermined number between the timing pulses.

10. Computer tomograph according to claim 9, characterized in that the means for generating the initial signal means for generating a first pulse signal, which occurs once per revolution of the shaft of the encoder ( 40 ), means for generating a second pulse signal, which is once per Rotation of the scanner ( 25 ) occurs in phase with the previous signal, and contains ent, which respond to the coincidence of the first and the second signal and generate the initial signal.

11. A computer tomograph according to claim 9, characterized in that when dividing the time that the scanning device ( 25 ) needs to rotate by the second angle of rotation, the number of X-ray pulses occurring within the second angle of rotation gives a value that is the same the period of the AC mains voltage.

12. Computer tomograph according to claim 9, characterized in that when dividing the time required for the scanning device ( 25 ) to rotate by the second angle of rotation, the number of X-ray pulses occurring within the second angle of rotation gives a value which is equal to one Is a multiple or sub-multiple of the period of the AC mains voltage.

13. Computer tomograph according to claim 9, characterized in that the starting signal in all layers on the same turn angle occurs, with corresponding X-ray pulses, that occur in all layers, superimposed and in phase are.