DE2846295A1

DE2846295A1 - Roentgenbildverstaerker-fernseheinrichtung

Info

Publication number: DE2846295A1
Application number: DE19782846295
Authority: DE
Inventors: Norbert Dipl Phys Dr Rer Mika
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-10-24
Filing date: 1978-10-24
Publication date: 1980-05-08

Description

Röntgenbildverstärker-Ferns eheinrichtung
Eine Röntgenbildverstärker-Fernseheinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist etwa bekannt aus der US-PS 30 58 021.
Bei Einrichtungen dieser Art, d.h. bei Ankopplung der Fernsehkamera an den Bildverstärker mittels eines Lichtleiterbündels (Fiberoptik), ist keine der üblichen mechanischen (Iris-)Blenden verwendbar, weil der optische Strahlengang geschlossen und für keiner derartigen Lichtmengensteuerung zugänglich ist. Beim tibergang von Durchleuchtung auf Aufnahme (vom Monitor) ist aber eine Lichtsteuerung erforderlich, weil dabei die Dosisleistung der Röntgeneinrichtung stark erhöht werden muß, um das Quantenrauschen gering zu halten. Um die Fernsehaufnahmeröhre dabei in ihrem Aussteuerbereich zu halten, ist eine Blende im optischen Strahlengang zur Fernsehaufnahmeröhre erforderlich. Der Einsatz von Lichtleiterbündeln, der wegen ihrer günstigen Ubertragungseigenschaften erwünscht wäre, ist also dafür wegen mangelnder Lichtsteuermöglichkeit nicht angezeigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Röntgenbildverstärker-Fernseheinrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 eine auch bei Verwendung einer faseroptischen Verbindung zwischen Bildverstärkerausgang und Fernsehaufnahmeröhreneingang anwendbare Lichtstromsteuerung anzugeben. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs angegebene Maßnahme gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung einer Schicht elektrisch steuerbarer Transparenz als Blende kann diese auch einer Faseroptik zugeordnet werden. Dabei wird die Lichtdurchlässigkeit der gesamten überdeckten Fläche verändert und nicht ihr Querschnitt. So ist dieses Element auch bei einem Faserbündel anwendbar, bei dem durch das Bündel, d.h. die nebeneinanderliegenden Fasern, selbst ein bestimmter Querschnitt vorgegeben ist.
Eine veränderbare mechanische (Iris-)Blende würde, bei einer Faseroptik eingesetzt, von ihrem Einsatzrand her mehr oder weniger Fasern, d.h. Übertragungskanäle, abdecken und dadurch nur eine Verkleinerung der Abbildung hervorrufen. Erst.durch die Erfindung wird eine gleichmäßige Lichtsteuerung über die Bildübertragungsfläche ohne Störung der Abbildung möglich. Sie ist also auch bei Anwendung zusammen mit einer Faseroptik anwendbar, so daß man einen Übertragungsweg zwischen steuerbarer Helligkeit auch bei faseroptischer Verbindung erreichen kann.
Eine Schichtung elektrisch von 1 bis 95 % veränderbarer Transparenz kann etwa aus einem Paar einander gegenüberliegender transparenter Elektroden und einer dazwischen- liegenden Schicht steuerbarer Lichtdurchlässigkeit bestehen. Der Aufbau kann z.B. Elektroden aus Zinndioxid (in02) umfassen, die je 100 nm dick sind. Daran schließt sich von der einen Elektrode her eine etwa 300 nm starke Elektrolytschicht z.B. aus Lithiumfluorid (LiF) an. Auf diese folgt dann eine ebenfalls 300 nm starke Schicht aus Wolframoxid (wo3). An letztgenannte Schicht schließt sich die zweite transparente Elektrode an. Die Schicht erhält so eine Dicke, die mit 800nm unterhalb des Durchmessers der Fasern von einigen 1000 nm, insbesondere 6000 nm, liegt, so daß die Abbildung keine Beeinträchtigung erleidet. In dieser Schichtung erfolgt die Veränderung der Transparenz etwa nach folgender Formel:

(Farblos) W03 + xM+ + xe c MxWO3 (blau).
M ist z.B. Lithium (Li). Zur Veränderung der Farbe ergibt sich als typischer Energieverbrauch ein solcher 2 von 10 nJ/cm2 und eine Schaltzeit von ca. 0,2 Sek.
Als die Farbe ändernder Stoff kann als Farbänderungsmaterial z.B. auch Vannadiumoxid angewandt werden.
Andere brauchbare Schichten können auch solche sein, die für elektrisch schaltbare Sonnenbrillen und für Ziffernanzeigen verwendet werden. Die eigentliche Herstellung der Schichtung kann durch Aufdampfen im Hochvakuum erzeugt werden. Als Aufdampfbasis können entweder das Ausgangsfenster des Bildverstärkers oder das Eintrittsfenster der Bildaufnahmeröhre bzw. eine Zwischenplatte oder eine Fläche der Faseroptik benutzt werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele weiter erläutert.
In der Fig. 1 ist eine Röntgenstrahlenuntersuchungseinrichtung gezeichnet, bei welcher der Anschluß einer Fernsehaufnahmeröhre an einen Bildverstärkerausgang über eine Faseroptik erfolgt, in der Fig. 2 eine erfindungsgemäße Flächenblende und in der Fig. 3 eine Verwendung der Blende in der Verbindung eines Bildverstärkers mit einer Fernsehaufnahmeröhre Eine erfindungsgemäß weitergebildete Röntgendiagnostikeinrichtung umfaßt einen Röntgenstrahlungsgenerator 1, eine Steuereinrichtung 2 für die Leistungsregeleung einer Röntgenröhre 6, eine Bildverstärkeranordnung 3, eine Durchleuchtung oder Aufnahme-Wahleinrichtung 4 und eine Fernsehkamera 5. Ihr Zusammenwirken ist in der Fig. 1 schematisch dargestellt. Die von der Röntgenröhre 6 ausgehende, durch eine Primärstrahlenblende 7 hindurchtretende Röntgenstrahlung erzeugt ein Schattenbild eines Untersuchungsobjektes 8 auf dem Eingangsschirm eines Bildverstärkers 9. Das Bild des Ausgangsschirmes 10 des Bildverstärkers kann mit einer Fotokamera 11 durch ihr Objektiv 12 aufgenommen werden, wenn das Bild von 10 zum Eingangsschirm 13 der Fernsehkamera 15 über eine Fiberoptik 14 geleitet wird, so daß es auf dem Monitor 15 erscheint, auf den das Objektiv 12 der Kamera 11 gerichtet ist.
Um die Leuchtdichte des Ausgangsleuchtschirmes des Bildverstärkers 9 bei unterschiedlichen Größen der Absorption des Durchstrahlobjektes 8 konstant halten zu können, wird eine an sich bekannte Belichtungsautomatik verwendet. Dazu wird ein Teil vom Ausgangssignal der Fernsehkamera 5 abgezweigt und einem in einem Regelglied 16 befindlichen Sollwertvergleich zugeführt.
Über ein motorisches Stellglied 17 der Steuereinrichtung 2 kann dann in bekannter Weise die Leistung der Röntgenröhre 6 im Sinne der Konstanthaltung der Leuchtdichte angepaßt werden.
Um bei unterschiedlichen Betriebsarten und damit unterschiedlichen Bedingungen ein Optimum hinsichtlich Abbildung und Schonung des Patienten erreichen zu können, sind von den Schaltern 18 und 19 betätigte Umschaltmittel vorgesehen für die Beeinflussung eines Einstellgliedes 22. Dort wird ein Sollwert erstellt für das Regelglied 16. Beim Umschalten der Betriebsart wird durch die Änderung der Sollwerteinstellung die Leistung der Röntgenröhre 6 und damit die Leuchtdichte des Bildes am Ausgang 10 des Bildverstärkers 9 angepaßt.
Um eine völlige Anpassung der Fernsehaufnahmeeinrichtung an die sich beim Umschalten von der Durchleuchtung auf Aufnahme mittels der Einrichtung 4 ändernde Leuchtdichte des Ausgangsbildes zu erreichen, ohne die Signalplattenspannung der Fernsehaufnahmeröhre 5 ändern zu müssen und eine größere Einstellbreite zu erhalten, wird zwischen dem Ausgang 10 des Bildverstärkers 9 und dem Eingang 13 der Bildaufnahmeröhre der Fernsehkamera 5 eine durch Einstellmittel 22 verstellbare Blende 21 angeordnet. Dabei können die Einstellmittel 22 mit der Wählvorrichtung 4 für die Betriebsart des Gerätes im Sinne einer Konstanthaltung der auf der Signalplatte der Bildaufnahme der Fernsehkamera 5 wirksamen Leuchtdichte bei der zur Steuereinrichtung bewirkten Anpassung der Helligkeit des Ausgangsleuchtbildes an die jeweilige Stellung des Schalters 4 gekoppelt sein.
Nach der Erfindung ist die letztgenannte Koppelung wesentlich vereinfacht, weil die Einwirkung eines elektrischen Feldes auf eine Schichtung 25, 26 nur über fest angebrachte Elektroden 23, 24 zu erfolgen braucht.
Dazu sind die Elektroden 23, 24 lediglich über Leitungen 27, 28 mit der Steuereinrichtung 22 verbunden.
Im vorliegenden Beispiel sind die Elektroden 23 und. 24 je 100 nm dick und bestehen aus Zinndioxid (SnO2). Die sich an 23 anschließende Schicht 25 besteht aus Lithiumfluorid (LiF), d.h. einem Elektrolyten, und ist 300 nm dick. Dieebenso dicke Schicht 26, die zwischen 25 und 24 liegt, besteht aus Wolframtrioxid (wo3). Nach der Fig. 2 ist die Schichtung 25 bis 26 auf dem Eingang 13 der Fernsehkamera 5 angebracht.
In der Fig. 3 ist die Einfügung einer erfindungsgemäßen Blende 21 in eine Verbindung zwischen einer Röntgenbildverstärkerröhre 9 und einer Fernsehaufnahmeröhre 5 dargestellt, wobei die eigentliche Verbindung mittels einer Faseroptik 14 erfolgt. Die Schichtung der Blende befindet sich dabei am Ausgang des Bildverstärkers 9 und am Eingang der Faseroptik 14.

Claims

Patentansprüche S Röntgenbildverstärker-Fernseheinrichtung mit einer Leuchtbilderzeugungseinrichtung, die über ein Faserbündel mit dem Eingang einer Fernsehaufnahmeröhre verbunden ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß im Querschnitt des Verbindungsfaserbündels (14) eine Blende (21) liegt, die aus einer Schicht (26) besteht, die elektrisch steuerbare Transparenz aufweist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Schicht eine zwischen 1 und 95 % steuerbare Transparenz aufweist.
3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß quer zur Lichtleitungsrichtung der Fasern im Querschnitt der Leitung eine Doppelschicht (25, 26) liegt, d.h eine Schicht (25) aus Lithiumfluorid (LiF) und eine Schicht (26) aus Wolframoxid (wo3), daß diese Doppelschicht zwischen zwei transparenten Elektroden (23, 24) liegt und daß an den Elektroden eine Steuereinrichtung (21) angeschlossen ist, die mit der Steuerung der Röntgenröhre (6) derart in Eingriff steht, daß eine Erhöhung des Röntgenstrahlenausstoßes der Röhre (6) die Lichtdurchlässigkeit der Schichtung (25, 26) vermindert
4. Einrichtung nach Anspruch 3, d a du r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Verminderung der Transparenz der Schichtung (25, 26) einer Konzentration deszdurch den erhöhten Röntgenstrahlenausstoß erzeugten Helligkeitsgewinns wenigstens angenähert entspricht.
5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schichtung (23 bis 26) dünner ist als der Querschnitt der Fasern des Bündels (14).
6. Einrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Elektroden (23, 24) je 100 nm und die beiden übrigen Schichten (25, 26) je 300 nm dick sind bei einem Durchmesser der Fasern des Bündels (14) von einigen 1000 nm, insbesondere 6000 nm.