DE2826140A1

DE2826140A1 - Schichtaufnahmegeraet

Info

Publication number: DE2826140A1
Application number: DE19782826140
Authority: DE
Inventors: Gerrit Jan Meek
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1977-06-16
Filing date: 1978-06-15
Publication date: 1978-12-21
Also published as: SE426779B; DE2826140C2; NL7706616A; SE7806790L; ES470760A1; FR2394843A1; US4213050A; JPS547284A; GB2000325B; FR2394843B1; JPS625619B2; BE868112A; GB2000325A

Description

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"Schichtaufnähmegerät"

Die Erfindung betrifft ein Schichtaufnahmegerät, bei dem eine Strahlenquelle an einem Ende einer Säule befestigt ist, die durch Antriebsmittel um eine senkrecht auf der Längsrichtung der Säule stehende, parallel zur Bewegungsebene eines mechanisch mit der Strahlenquelle gekoppelten Strahlendetektors verlaufende Achse am anderen Ende der Säule schwenkbar ist, die zwei gegeneinander bewegbare Säulenteile enthält, mit denen ein Abstand zwischen der Strahlenquelle und dem detektor mit einem von einem Elektromotor angetriebenen Bewegungsmittel einstellbar ist, wobei der Elektromotor mit einem Regelkreis gekoppelt ist, von dem ein erster Eingang mit einem Positionsaufnehmer verbunden ist, aus dem ein Rückkoppelsignal abnehmbar ist, das ein Maß für die Lage beider Säulenteile ist, und von dem ein zweiter Eingang mit einem Steuerkreis verbunden ist, der mit einem Winkelaufnehmer gekoppelt ist, der ein dem Winkel zwischen der Längsrichtung der Säule uiü dem Lot

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auf der Bewegungsebene des Strahlendetektors abhängiges Signal liefert, wobei mit dem Steuerkreis ein Ausgangssignal für den Regelkreis erzeugbar ist, das vom Winkel C< abhängig ist.

Eine derartige Anordnung ist aus der US-PS 3,733,487 bekannt. Die in der Patentschrift erwähnte Anordnung enthält eine Regelung zum Steuern des an der Säule befestigten Elektromotors derart, daß dem Röntgenstrahier eine geradlinige Bewegung erteilt wird. Es wird eine Verschiebung des Röntgenstrahlen parallel zur Bewegungsebene des Detektors angestrebt. Die in der Patentschrift beschriebene Motorsteuerung bewirkt zwar eine geradlinige Bewegung des Röntgenstrahlen, aber es hat sich herausgestellt, daß die benutzte Motorsteuerung dem Röntgenstrahier eine geradlinige Bewegung gibt, die nicht parallel zur Bewegungsebene des Strahlendetektors verläuft, sondern einen Winkel mit der Bewegungsebene einschließt. Hierdurch wird mit einer derartigen Anordnung ein Tomogramm einer anderen Schicht erstellt, als eingestellt und gewünscht ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Motorsteuerung anzugeben, die den erwähnten Nachteil nicht hat.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Steuerkreis ein dem Steuersignal beigemischtes Korrektursignal erzeugbar ist, das dem Produkt des WinkelsoCund der Winkeländerung pro Sekunde do» /dt des Winkels # proportional ist. Ein so gesteuerter Regelkreis folgt dem gewünschten Weg der Strahlenquelle während der geradlinigen Bewegung mit hoher Genauigkeit, so daß ein Tomogramm der gewünschten Schicht erhalten wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schichtaufnahmegerätes ist dadurch gekennzeichnet, daß der

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Steuerkreis mindestens eine Differenzierschaltung zum Differenzieren des vom Winkel y^ abhängigen Steuersignals enthält. Der Vorteil dabei besteht darin, daß mit nur äußerst geringen zusätzlichen Mitteln neben den bekannten eine mit höherer Präzision arbeitende Tomographie-Anordnung erhalten wird.

Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schichtaufnahmegerätes ist dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkreis zumindest einen Analog-Digital-Wandler, einen Speicher und einen Digital-Analog-Wandler enthält, daß ein Eingang des Analog-Digital-Wandlers mit dem Winkelaufnehmer und ein Ausgang des Digital-Analog-Wandlers mit dem zweiten Eingang des Regelkreises verbunden ist, wobei der Speicher zwischen dem Ausgang des Analog-Digital-Wandlers und dem Eingang des Digital-Analog-Wandlers geschaltet ist. Die Verwendung digitaler Schaltungen hat sich äußerst vorteilhaft erwiesen, da sich damit beliebige Funktionen, beispielsweise Sprungfunktionen, problemlos verwirklichen lassen. Dies ist wichtig beim Anlauf und Auslauf der zu steuernden Motoren. Weiter machen sich Offset- und Drifterscheinungen in digitalen Schaltungen weniger bemerkbar.

Bei einer Tomographie-Anordnung, bei der eine Säule schwenkbar um eine Drehungsachse an einem Gestell befestigt ist, hat es sich vorteilhaft erwiesen, daß das Gestell mit Antriebsmitteln zum Verschieben des Gestells mitsamt der Säule versehen ist, um während der Drehung der Säule um eine Rotationsachse drehen zu lassen, die zwischen der Strahlenquelle und dem Strahlendetektor verläuft, wobei die Schwenkachse nahezu mit der Bewegungsebene des Strahlendetektors zusammenfällt, welche Antriebsmittel einen Elektromotor und einen Regelkreis enthalten, der aus dem Steuerkreis ein Regelsignal empfängt, das ein Signal abhängig vom Winkel cX und ein zugeordnetes Korrektursignal proportional (1+cX. )*do^/dt enthält, wobei dQ(/dt die Änderung des Winkels oL pro Zeiteinheit darstellt.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Röntgenuntersuchungsanordnung, Fig. 2 schematisch von der Röntgenuntersuchungsanordnung

durchzuführende Bewegungen,
Fig. 3 eine Blockschaltung einer elektronischen Steuerung

einer erfindungsgemäßen Untersuchungsanordnung, Fig. 4 eine Blockschaltung einer bevorzugten Ausführungsform einer Steuerung für eine erfindungsgemäße Untersuchungs anordnung,

Fig. 5 einen Funktionsgenerator für die Steuerung nach Fig. 4, Fig. 6 Zeitdiagramme der an verschiedenen Punkten des Generators in Fig. 5 auftretenden Spannungen.

Die in Fig. 1 dargestellte Röntgenuntersuchungsanordnung enthält eine Röntgenröhre 1 und einen Röntgendetektor 2, beispielsweise eine Filmkassette. Die Röntgenröhre 1 wird von einer an einem Gestell 5 befestigten Säule 7 getragen. Das Gestell 5 trägt weiter den Detektor 2. Zum Erstellen einer Tomographieaufnahme eines auf einem Tisch 3 zu plazierenden Objekts müssen die Röntgenröhre 1 und der Detektor 2 in entgegengesetzten Richtungen und vorzugsweise parallel zueinander bewegt werden, was mit Pfeilen 9 angegeben ist. Dazu wird das Gestell 5 beispielsweise nach rechts verschoben, wobei die Säule 7 nach links geschwenkt wird. Um die Röntgenröhre 1 parallel zum Detektor 2 verschieben zu können, ist die Säule 7 aus zwei Säulenteile 11 und 13 aufgebaut, die beim Schwenken der Säule 7 mehr oder weniger ineinandergeschoben werden können.

Zum Erhalten einer genauen Tomographieaufnahme müssen die Antriebsmittel zum Verschieben des Gestells 5, zum Schwenken der Säule 7 und zum Ineinander- oder Auseinanderschieben der Säulenteile 11 und 13 genau aufeinander abgestimmt werden.

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Das Gestell 5 wird mit Hilfe eines Elektromotors 15, der Räder 17 antreibt, verschoben. Mit einem Elektromotor 19, der über einer Schneckenradübertragung 21 mit dem Säulenteil 11 gekuppelt ist, wird die Säule 7 geschwenkt. Ein dritter auf dem Säulenteil 11 befestigter Elektromotor 23, treibt eine Spindel 25 an, die in Zusammenarbeit mit Führungsmuttern 27 auf dem Säulenteil 13 die Säulenteile 11 und 13 gegeneinander verschieben kann. Die Spindel 25 ist weiterhin in Buchsen 29 gelagert, um unerwünschtem Durchbiegen oder Schleudern der Spindel 25 zu begegnen. Selbstverständlich ist es möglich den Detektor 2 auf bekannte Weise mit einer Kupplungsstange mit dem Röntgenstrahier 1 zu kuppeln, wie in der US-PS 3,733,^*87 beschrieben wird. Der Antrieb 15, 17 des Gestells 5 kann dabei entfallen.

In Fig. 2 ist im Prinzip der Bewegungsablauf der in Fig. 1 dargestellten Tomographie-Anordnung gezeichnet. Der Detektor nach Fig. 1 wird mit Hilfe des fahrbaren Gestells 5 unterhalb der Tischplatte des Tisches 3 bewegt. Die am Gestell 5 befestigte Säule 7 führt eine Schwenkbewegung aus, wodurch die an der Säule 7 befestigte Röntgenröhre 1 zum Detektor gegensinnige Bewegung ausführt. Für eine für Tomographie-Arbeit gewünschte Bewegung in einer parallelen Bahn der Röntgenröhre 1 und des Detektors 2 muß der Säulenteil 13 stets hinein- oder herausgeschoben werden, so daß die Mitte der Röntgenröhre 1 der Linie k folgen kann. Erfolgt kein Herausschieben, so folgt die Röntgenröhre 1 der Linie s und erreicht den Punkt S statt den gewünschten Punkt L auf der Linie k. Der Säulenteil 13 muß also um eine Strecke h = Η·(1 - cos CS)/cos CX herausgeschoben werden. H ist die Länge der Säule 7, wenn die Säule 7 senkrecht auf dem Tisch steht und ist das Komplement des Winkels zwischen der Säule 7 und dem Tisch 3. Die Geschwindigkeit v, mit der der Säulenteil 13 herausgeschoben werden muß, beträgt

ν = dh/dt = (H-sinC* 'cos~²o< -do</dt),

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wobei doc/dt die Änderung des Winkels o- (gerechnet im Bogenmaß) pro Zeiteinheit ist. Wenn die Säule 7 senkrecht zum Tisch steht, ist ex. gleich Null und die Geschwindigkeit ν ebenfalls.

In der US-PS 3,733»487 wird eine Servoregelung zum Herausschieben des oberen Säulenteils auf eine auf den Winkel oL abgestimmte Weise beschrieben. Die Servoregelung hat die bekannte Übertragungsfunktion:

H (s) = K- i(s +6J₁)-S^ ~\

worin K und (J₁ Konstanten sind und s die komplexe Frequenz darstellt. Es hat sich herausgestellt, daß beim Benutzen einer derartigen Regelung dennoch eine Abweichung zwischen dem Idealweg k und dem in der Wirklichkeit von der Röntgenröhre 1 gefolgten Weg auftritt. Es wurde festgestellt, daß der PosLtionierungsfehler e.j (t) ziemlich genau mit folgender Formel beschrieben werden kann ( für ei έ. 25°):

={_L?₁.K"¹.dh/dt = W₁ ·ν·Κ

~¹

Der Postionierungsfehler e^(t) ist also proportional der Geschwindigkeit ν (die vonc*und dG\/dt bestimmt wird), mit der der Säulenteil 13 ausgeschoben werden muß. Wenn die Winkeländerung dOi/dt konstant ist, beträgt der Fehler:

e^t) ^W₁.H. (sin ot )/K₁,

wobei K₁ eine Konstante ist.

Für ausreichend kleinen Winkel C< gilt:

O₁Ct) = W₁ .H. 0(Ct)ZK₁

Der von der Röntgenröhre 1 gefolgte Weg m wird also einen Winkel V mit dem idealen gewünschten Weg K einschließen.

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Das Gestell 5 wird beim Schwenken der Säule 7 verschoben. Die Größe der Verschiebung des Gestells 5 in bezug auf den Röntgenstrahier 1 bestimmt die Lage der Ebene, von der eine Tomographieaufnahme erstellt werden kann. Liegt in dieser Ebene der in Fig. 2 angegebene Punkt R, muß nach einer Schwenkung über einen Winkel^ das Gestell über einen Abstand b = r.tan(Xverschoben sein. Die momentane Geschwindigkeit ν des Gestells ist dabei gleich:

ν = db/dt = r.(i+tan²CX).d(X/dt,

wenn ;> im Bogenmaß gerechnet wird.

Wird auch hier eine Servoregelung benutzt, so hat das Gestell einen Positionsfehler e₂(t), der mit der Formel:

e₂(t) = (U)₂ · r -.(1+tan²^) . d^/dt/Kg bestimmt ist.

Tomographieaufnahmen werden vorzugsweise in einer möglichst kurzen Zeit erstellt, um Unscharfe durch Patientenbewegung zu vermeiden. Das schnelle Durchlaufen des Winkels Oi, ist für bestimmte Aufnahmen gewünscht. Die damit zusammenhängende hohe dc£,/dt bewirkt jedoch ein Tomogramm einer fatehen Ebene durch die Positionsfehler der Röntgenröhre 1 und des Gestells 5 durch das fehlerhafte Verhalten der Servoregelung.

In Fig. 3 ist ein Blockschaltbild einer Schaltung zum Steuern einer Untersuchungsanordnung dargestellt, mit der die zuvor erwähnten Positionsfehler nahezu vollständig unterdrückt werden. Die Schaltung enthält drei an sich bekannte Servoregelungen: Eine erste zum Schwenken der Säule 7, eine zweite zum Ausschieben des Säulenteils 13 und eine dritte zum Verschieben des Gestells 5.

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Die zwei letztgenannten Servoregelungen sind auf die ersxe abgestimmt. Die erste Servoregelung enthält den Elektromotor 19, einen damit mechanisch gekuppelten Winkelaufnehmer 31, der ein dem Winkel $ proportionales Signal erzeugt, und einen Differenzverstärker 33. Der Differenzverstärker 33 wird über eine Integratorschaltung 35 gesteuert, bei dem an einem Eingang 34 ein Signal d^/dt anliegt, das bestimmt, mit welcher Winkelgeschwindigkeit die Säule 7 geschwenkt wird. Das Signal d#/dt kann beispielsweise ein Rechtecksignal sein, wobei der Durchgangswinkel cX linear als Funktion der Zeit größer oder kleiner wird. Der Winkelaufnehmer 31 kann beispielsweise ein lineares Potentiometer sein und eine dem Winkel y direkt proportionale Spannung abgeben.

Die Servoregelung zum Ausschieben des Säulenteila 13 enthält den Elektromotor 23, einen Positionsaufnshmer 37, der mit dem Elektromotor 23 gekoppelt ist, und einen Differenzverstärker 39, dessen einer Eingang mit dem Positionsaufnehmer 37 verbunden ist. Die Servoregelung zum Verschieben des Gestells 5 ist gleichartig aufgebaut und enthält den Elektromotor 15, einen Positionsaufnehmer 41 und einen Differenzverstärker 43. Die Abstimmung der Bewegungen der Säule 7, des Säulenteils 13 und des Gestells 5 ist wie folgt verwirklicht. Das Aufnehmersignal, das dem Winkel c< proportional ist, wird von einem Analog-Digital-Wandler 45 in digitale Form gebracht. Hierzu ist der Eingang des Analog-Digital-Wandlers 45 mit dem Winkelaufnehmer 31 direkt verbunden. Der Ausgang des Wandlers 45 ist mit den Eingängen der Speicher 49 und 51 verbunden. Das digitale Aus gangs signal des Wandlers 45 bildet eine Adresse, in der im Speicher 49 eine Digitalzahl gespeichert ist. Die Zahl entspricht dem in Digitalform gebrachten (und somit in diskrete Schritte verteilten) Steuersignal zum Bewirken der Ausschiebung h = H. (1 -cosiTi) /cos Ov » das dem in diesem Augenblick erreichten Winkel o( zugeordnet ist. Die aus dem Speicher 49 ausgewählte Zahl gelangt über einen Digital-Analog-Wandler

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in Analogform zum Eingang des Diffsrenzverstärkers 39» Die Größe des Speichers 49 ist der Anzahl diskreter Schritte direkt proportional, in die der Durchgangswinkel CX verteilt ist.

Im Speicher 51 sind die Zahlen, mit denen über den Digital-Analog-Wandler 45 die Servoregelung (15, 41, 43) des Gestells 5 gesteuert wird, gespeichert. Auch hier bilden die in Digitalform gebrachten Signale, die dem Winkel CX proportional sind, eine Adresse, an der im Speicher 51 die dem Steuersignal entsprechende Digitalzahl gespeichert ist. Die Zahl ist dem Steuersignal zum Durchführen der Verschiebung (b = r.tanQÜ des Gestells 5 proportional. Zum Beseitigen des Positionsfehlers der Röntgenröhre 1 (Fig. 1):

O₁Ct) = CW₁. H. sin σ. d * /dt) /K- cos² ck

werden eiiB Analogmultiplizierschaltung 46 und ein Verstärker 47 benutzt. Der Eingang 34 ist mit einem ersten Eingang der Multiplizierschaltung 46 und der Winkelaufnehmer 31 mit einem zweiten Eingang verbunden. Das Ausgangssignal der Schaltung 46 ist O\«dO'/dt proportional und nach geeigneter Verstärkung im Verstärker 47 eine ausreichend genaue Annäherung des Positionsfehlers e.- (t), um ihn auszugleichen. Hierzu wird das Ausgangssignal des Verstärkers 47 am Eingang des Verstärkers 39 zum Ausgangssignal des Digital-Analog-Wandlers 53 addiert.

Der Positionsfehler des Gestells 5 (Fig. 1): e₂(t) = (U₂ * r · (1+tan²a)do(/dt)/K₂

wird auf gleiche Weise beseitigt. Zwei Eingänge einer analogen Quadrierschaltung 48 sind mit dem Winkelaufnehmer 31 verbunden. Das Ausgangssignal O\ der Schaltung 48 wird in einer weiteren analogen Multiplizierschaltung 52 mit einem Signal proportional d >;/dt multipliziert. Nach einer angepaßten Verstärkung durch PHN 8827 809851/10Oi -12-

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einen invertierenden Verstärker 54 wird das Produkt proportional Cf- .de-/dt am Eingang des Verstärkers 43 zu dem aus dem Digital-Analog-Wandler 55 herrührenden Signal addiert. Weiterhin wird am gleichen Eingang ein Signal proportional d (X /dt addiert, das über den Verstärker 56 dem Eingang des Verstärkers 43 zugeführt wird. Der Positionsfehler e~(t) ist somit durch eine gute Annäherung proportional (1+(X ) dcX/dt ausgeglichen.

Der Umfang der zu benutzenden Speicher 49 und 51 (ROM oder PROM) wird von der Anzahl diskreter Schritte bestimmt, in die der Winkel O. verteilt ist, und durch die Genauigkeit der an jeder Adresse gespeicherten digitalen Zahlen, die das Steuersignal darstellen. Selbstverständlich wird bei einer feineren Diskretisierung die Servoregelung genauer ausgesteuert werden.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform einer Schaltung dargestellt, in der keine analogen Multiplizierschaltungen erforderlich sind. Die Schaltung enthält zwei bereits beschriebene Servoregelungen (23, 37 und 39) zum Ausschieben des Säulenteils 13 und (15, 41 und 43) zum Verschieben des Gestells 5. Das Schwenken der Säule 7 wird über ein offenes Regelsystem, das einen Funktionsgenerator 50, einen Verstärker 33 und einen Elektromotor 19 enthält, ausgeführt. Der Funktionsgenerator 50 bewirkt ein leichtes Anlaufen und Auslaufen des Motors 19 beim Schwenken der Säule 7 und wird weiter unten beschrieben. Mit dem Elektromotor 19 ist ein Impulsgeber 60 gekoppelt, der eine dem Winkel 0( proportionale Impulszahl abgibt. Die Impulse werden über einen digitalen Impulszähler in ein digitales Wort umgewandelt, das eine Adresse der Festwert-Speicher (ROM) 49 und 51 darstellt. Die Speicher 49 und 51 enthalten den Zahlenwert ((1-cosQO/cos £X) zum Ausschieben des Säulenteils 13 bzw. den Zahlenwert (tanoO zum Verschieben des Gestells 5 an der; der Impulszahl.für q( entsprechenden Adresse. Die "Speicher 49 und 51 werden

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parallel zu der vom Impulszähler 57 gebildeten Adresse angesteuert, so daß die in den Speicherteilen gespeicherten Werte ((1-coscX)/cos &) bzw. (tanOO über die Digital-Analog-Wandler 53 bzw. 55 und über Verstärker 59 bzw. 61 den Servoregelungen (23, 37, 39) bzw. (15, 41, 43) zugeführt. Der Verstärker 59 hat eine geeignete Verstärkung, ebenso der Verstärker 61. Zum Beseitigen des Positionsfehlers e₁(t) der Röntgenröhre 1 wird das Ausgangssignal des Digital-Analog-Wandlers 53 über ein differenzierendes RC-Glied 63 und über einen Verstärker 65 der Servoregelung (23, 37, 39) zugeführt. Da der Positionsfehler e^(t) proportional der Ausschiebegeschwindigkeit des Säulenteils 13 ist, kann das Korrektursignal auf die beschriebene einfache Weise erhalten werden. Zum Beseitigen des Positionsfehlers e₂(t) des Gestells 5 wird ein identisches differenzierendes RC-Glied 67 und ein Verstärker 69 mit einer angepaßten Verstärkung benutzt.

Die Digital-Analog-Wandler 53 und 55, die Speicher 49 und 51 und der digitale Impulszähler 57 können selbstverständlich durch analoge Multiplizierschaltungen, Addierer und dergleichen ersetzt werden, wie in der bereits erwähnten US-PS beschrieben wurde. Der Vorteil dabei ist, daß der Winkel oC nicht mehr in diskrete Schritte eingeteilt zu werden braucht, so daß keine Quantisierungsfehler auftreten. Ein bekannter Nachteil dieser analogen Substitution sind die Fehler, die durch die Offset- und Driftspannungen ausgelöst werden, die in analogen Schaltungen einen größeren Einfluß als in digitalen Schaltungen ausüben.

Der in Fig. 5 dargestellte Funktionsgenerator 50 dient dazu, mit dem Elektromotor 19 (Fig. 3und 4) das Schwenken der Säule 7 reibungslos ohne ruckartige Bewegungen anfangen und enden zu lassen. Der Funktionsgenerator 50 enthält einen Integrator 71 zum Erzeugen einer trapezförmigen Spannung b (Fig. 6) auf eine noch zu beschreibende Weise. Die Urapez-

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förmige Spannung b wird in einem ersten Kreis von einem nichtlinearen Verstärker auf die Spannungsform d gemäß Fig. 6 verstärkt. Der nichtlineare Verstärker enthält ein verstärkendes Element 73, einen Widerstand 75 und einen spannungsabhängigen Widerstand 77. In einem zweiten Kreis wird von der Spannungsform b in einem Differenzverstärker eine konstante, mit dem Potentiometer 81 einzustellende Spannung abgezogen. Eine Diode 83 blockiert die am Ausgang des Differenzverstärkers 79 möglicherweise auftretende negative Spannung. Der hinter der Diode auftretende positive Spannungsverlauf wird über einen nichtlinearen Verstärker, der ein verstärkendes Element 85, einen Widerstand 87 und einen spannungsabhängigen Widerstand 89 enthält, verstärkt, Die auf diese Weise erhaltene Spannung e (Fig. 6) wird in einem Differenzverstärker 91 von der Spannung d subtrahiert. Das Differenzsignal f, dessen Amplitude mit dem Potentiometer 92 einstellbar ist, hat einen sanften Anlauf- und Auslaufteil zwischen dem minimalen (o) und dem maximalen (1) konstanten Wert und dient zum Steuern des Verstärkers 33, so daß der Elektromotor 19 ruckfrei antreiben kann.

Die Trapezspannung b wird wie folgt erzeugt. Einem monostabilen Multivibrator 105 wird ein Startimpuls zugeführt. Die Ausgänge des Multivibrators 105 Q-j und <X[" führen in der Zeit t = ο bis t = t₁ die Werte "1" (a in Fig. 6) bzw. "o". Das Signal a startet einen zweiten verzögerten monostabilen Multivibrator 109, der nach einer Daueret (zum Zeitpunkt t_Q) einen dritten monasfcabilen Multivibrator 107 startet. Die Ausgänge Q₂ und ÖT des Multivibrators 107 haben also von t = t_Q bis t = ±₂ den Wert "1" bzw. "o". Die Ausgänge Q₁, OTf, Q₂ und Q^ sind derart mit Eingängen invertierender ODER-Gatter 99, 103 und mit einem Exklusiv-ODER-Gatter 101 verbunden, deren Ausgänge die Halbleiterschalter 93a, 93b oder 93c betätigen, daß über die Schalter 93a, 93b oder 93c ein Eingangswiderstand 72 des Integrators 71 entweder mit

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einer positiven Quelle 95 oder mit einer negativen Quelle 97 oder mit "Null" verbunden ist. Dies geschieht in einer
Reihenfolge derart, daß ab t = ο bis t = t der Integrator 71 mit der positiven Quelle 95 verbunden ist, zwischen t = t
und t = t^ mit "Null" und nach t = t> bis t = t₂ mit der
negativen Quelle 97 verbunden ist. Vor t * ο und nach t = tp ist der Integrator 71 ebenfalls über den Halbleiterschalter 93b mit "Null" verbunden.

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Claims

N.V. Philips·Gloeilampenfabrieken, Eindhoven/Holland

PATENTANSPRÜCHE:

A.) Schichtaufnahmegerät, bei dem eine Strahlenquelle (1) an einem Ende einer Säule (7) befestigt ist, die durch Antriebsmittel (19, 21) um eine senkrecht auf der Längsrichtung der Säule stehende, parallel zur Bewegungsebene eines mechanisch mit der Strahlenquelle gekoppelten Stahlendetektors (2) verlaufende Achse am anderen Ende der Säule schwenkbar ist, die zwei gegeneinander bewegbare Säulenteile (11, 13) enthält, mit denen ein Abstand zwischen der Strahlenquelle (1) und dem Detektor (2) mit einem von einem Elektromotor (23) angetriebenen Bewegungsmittel (25, 27) einstellbar ist, wobei der Elektromotor (23) mit einem Regelkreis gekoppelt ist, von dem ein erster Eingang mit einem Positionsaufnehmer (37) verbunden ist, aus dem ein Rückkoppelsignal abnehmbar ist, das ein Maß für die Lage (h) beider Säulenteile (11, 13) ist, und von dem ein zweiter Eingang mit einem Steuerkreis verbunden ist, der mit einem Winkelaufnehmer (31) gekoppelt ist, der ein dem Winkel zwischen der Längsrichtung der Säule und dem Lot auf der Bewegungsebene des Strahlendetektors abhängiges Signal liefert, wobei mit dem Steuerkreis ein Ausgangssignal für den Regelkreis erzeugbar ist, das vom Winkel q( abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Steuerkreis ein dem Ausgangssignal beigemischtes Korrektursignal erzeugbar ist, das nahezu dem Produkt des Winkels &> und der Winkeländerung des Winkels©(, pro Sekunde d<p^/dt proportional ist.
2. Schichtaufnahmegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkreis zumindest eine Differenzierschaltung (63, 67) zum Differenzieren des vom Winkel ck abhängigen Ausgangssignals enthält-
3. Schichtauf nhmegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkreis zum Erzeugen des Korrektur-

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signals zumindest eine analoge Multiplizierschaltung (46) enthält, deren einem Eingang ein dem Winkele* proportionales Signal und deren weiteren Eingang ein der Winkeländerung pro Zeiteinheit d^/dt proportionales Signal zugeführt wird.
4. Schichtaufnahmegerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkreis zumindest einen digitalen Zähler (57), einen an Ausgänge des Zählers angeschlossenen Festwertspeicher (49) und einen Digital-Analog-Wandler (53) enthält, der an Ausgänge des Festwertspeichers (49) angeschlossen ist (Fig. 4).
5. Schichtaufnahmegerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkreis zumindest eine Serienschaltung aus einem Analog-Digital-Wandler (45) einem Festwertspeicher (49) und einem Digital-Analog-Wandler (53) enthält (Fig. 3).
6. Schichtaufnahmegerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Säule (7) um eine Schwenkachse drehbar an einem Gestell (5) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell mit Antriebsmitteln (15) zum Verschieben des Gestells (5) mitsamt der Säule (7) versehen ist, um beim Schwenken der Säule die Säule um eine Rotationsachse drehen zu lassen, die zwischen der Strahlenquelle und dem Strahlendetektor liegt, wobei die Schwenkachse mit der Bewegungsebene des Strahlendetektors nahezu zusammenfällt, welche Antriebsmittel einen Elektromotor (.15) und einen Regelkreis enthalten, der aus dem Steuerkreis ein Regelsignal empfängt, das ein vom Winkel & abhängiges Signal und ein zugeordnetes Korrektursignal proportional (1+O- )'do</dt enthält, wobei d#/dt die Änderung des Winkels OC pro Zeiteinheit darstellt.

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