DE2938714A1

DE2938714A1 - Radioisotopen-kamera

Info

Publication number: DE2938714A1
Application number: DE19792938714
Authority: DE
Inventors: Roger John Kump; Lawrence Michael Tausch
Original assignee: Ohio Nuclear Inc
Current assignee: Ohio Nuclear Inc
Priority date: 1978-09-26
Filing date: 1979-09-25
Publication date: 1980-04-10
Also published as: GB2032726A; JPS5544998A; FR2437630A1

Description

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Köln, den 20. September 1979 vA. Anmelderin: Ohio-Nuclear, Inc. Mein Zeichen: O 22/12

Radlolsotopen-Kamera

Die Erfindung fällt in das Gebiet von Radioisotopen-Kameras. Diese werden manchmal auch Scintillations-Anger- oder Nuklear-Kameras genannt. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine elektronische Schaltung zum Korrigieren von Verzerrungen, die durch den räumlichen Abstand zwischen in einer Anordnung benachbarten Fotovervielfacherröhren einerseits und zwischen der Röhrenanordnung und der Szintillationsplatte andererseits hervorgerufen werden. Die Erfindung wird mit besonderem Bezug auf eine Radioisotopen-Kamera beschrieben. Die Erfindung findet eine breitere Anwendung jedoch auch in anderen Gebieten, in denen Verzerrungen durch das nichtlineare Verhalten einer aus Fotovervielfacherröhren oder anderen Detektoren bestehenden Anordnung verursacht werden.

In der Nuklearmedizin werden Radioisotopen-Kameras zum Überwachen der Lag·, der Strömung und/oder der Dichte von einem oder mehreren in einen Patienten injizierten Radioisotopen verwendet. Die Kamera enthält eine Szintillationsplatte. Diese funkelt nach Maßgabe von von nuklearen Isotopen einfa llender X- oder Gammastrahlung mit sichtbarer Strahlung, das heißt Lichtblitzen. Neben der Szintillationsplatte befindet sich eine dicht gepackte sechseckige Anordnung aus Fotovervielfacherröhren. Diese sind auf die Szintillationsplatte gerichtet und erzeugen nach Maßgabe der auf der Platte entstehenden Szintillationen elektrische Impulse. Aus der Lage der verschiedenen Fotovervielfacherröhren, die auf die Szintillationen ansprechen und einen elektrischen Impuls erzeugen, bestimmt die Kamera den Ort, an dem die Szintillation stattgefunden hat. Aus der Amplitude der Summe der elek-

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trischen Impulse sämtlicher auf die Szintillation ansprechenden Fotovervielfacherröhren bestimmt die Kamera dann noch die Energie der einfallenden Strahlung. Eine Darstellungseinrichtung, wie zum Beispiel eine Kathodenstrahlröhre, ist dann noch zur Wiedergabe eines Bildes vorgesehen, das die Lage der Szintillationen flir eine vorgegebene Strahlungsenergie anzeigt.

Infolge des räumlichen Abstandes der einzelnen Fotovervielfacherröhren und der physikalisch bedingten Eigenschaften dieser Röhren sprechen sie auf die Szintillationen in bestimmten Gebieten der Szintillationsplatte, die manchmal "heiße" Flecke genannt werden und im allgemeinen unter dem Mittelpunkt jeder Fotovervielfacherröhre liegen, stärker und auf andere Gebiete, kalte Flecke, weniger an. Aufgrund dieser Verzerrung wird der Ort, an dem die Fotovervielfacherröhren eine Szintillation zu erkennen scheinen, verschoben. Ebenso entstehen Verzerrungen in der auffallenden Szintillationsenergie.

Diese Verzerrungen stellen ein Problem dar, an dessen Lösung sidi schon viele versucht haben. Gemäß der US-PS 3 011 057 wird vorgeschlagen, die Fotovervielfacherröhren in einem größeren Abstand von der Szintillationsplatte anzuordnen, 4 so daß die Fotovervielfacherröhren auf sich überlappende Gebiete ausgerichtet sind. Mit dieser Lösung wird die Auflösung der Kamera jedoch verschlechtert. Andere Versuche erstreckten sich auf mechanische Vorrichtungen, wie zum Beispiel gemäß der US-PS 3 774 032, und auf elektronische Einrichtungen, wie zum Beispiel gemäß der US-PS 3 745 345 und 3 752 981, um diese Verzerrungen zu korrigieren.

Eine spezifisch elektronische Lösung zum Verhindern dieser Verzerrung liegt in der Verwendung einer nichtlinearen Übertrager-Schaltung, mit der der untere Abschnitt jedes elektronischen Impulses stärker als dessen oberer Abschnitt verstärkt wird. Siehe zum Beispiel die US-PS 3 908 128, 3 911 278 und 4 071 762. Mit diesen Patenten wird die Ausschaltung der kleinen lokalisierten "heißen" und "kalten" Flecke auf der Szintillationsplatte ange-

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strebt. Hierzu wird die Amplitude der elektrischen Ausgangssignale bei ansteigender Amplitude In stärker werdendem Maße unterdrückt.

Ein großer Nachteil dieser elektronischen Schaltungen zum Korrigieren einer Verzerrung liegt Jedoch In den Kosten der großen Mengen an elektronischen Bauteilen, die beim Anpassen dieser Korrekturschaltungen an duale Isotopen-Kameras erforderlich sind. Bei einer dualen Isotopen-Kamera liegt die Durchschnittsamplitude der Signale, die von den Foto Vervielfacherröhren nach Maßgabe der Strahlung von einem Isotop erzeugt werden, höher als bei anderen Kameras. Wegen der Bindung der Nlchtllnearltät an die Amplitude der Signale sind zwei vollständige Sätze von nichtlinearen Schaltungen erforderlich. Ein Satz ist jeweils für die Durchschnittsamplitude der Signale eines Isotops erforderlich. Ähnlich verlangen diese elektronischen Schaltungen für drei oder mehr Isotope auch noch zusätzliche zueinander parallele Sätze dieser nichtlinearen Verzerrungs-Korrekturschaltungen. Insbesondere bei den obigen Patentschriften, bei denen ein nichtlinearer Verstärker die Spitzen der elektrischen Signale weniger stark als ihre Basis—beträge verstärkt, ist der Schwellwert bzw. sind die Schwellwerte, bei denen sich die Verstärkung ändert, an die Durchschnittsamplitude des elektrischen Signales gebunden.

Eine Lösung des Problems der doppelten «· Elektronik für duale Isotopen-Kameras wird in der US-PS 3 950 648 gegeben. In dieser Kamera wird die gleiche Schaltung zum Verarbeiten der den beiden verschiedenen Isotopen entsprechenden Signale verwendet. Um auf der Darstellung zwischen den Signalen von den beiden Isotopen unterscheiden zu können, wird bei diesem System eine digitale Verarbeitungsschaltung verwendet, bei der eins der digitalen Bits wie eine Fahne wirkt und die Information bezüglich des Isotops, auf die sich ein Signal bezieht, trägt. Diese Lösung verlangt jedoch eine aufwendige digitale Schaltung und ist auf eine Kamera für zwei Isotope beschränkt.

Die vorliegende Erfindung sieht eine neue und verbesserte Mehr-

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fach-Isotopen-Kamera vor, mit der das oben geschilderte Problem überwunden und eine Mehrfach-Radioisotopen-Kamera geschaffen wird, die einfach, wirtschaftlich und verhältnismäßig frei von Verzerrungen ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Mehrfach-Isotopen-Kamera vorgesehen, die eine gemeinsame Schaltung zum Korrigieren der räumlichen Verzerrung in den einer Vielzahl von Radioisotopen entsprechenden elektrischen Signalen verwendet .

Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung werden die Ubertragungscharakteristiken der nichtlinearen Schaltungen als eine Funktion der Energie der auffallenden Strahlung verändert, so daß die Schwellwerte zwischen höherer und niedrigerer Verstärkung auf den Energiepegel jeder Szintillation abgestellt sind.

Ein Hauptvorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß die gleiche Korrekturschaltung für die räumliche Verzerrung für jede Anzahl der von der Szintillationskamera aufgefaßten Isotope verwendet wird. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß sie Fehler in dem Energiepegel der auffallenden Strahlung, die durch die räumliche Versetzung der Fotovervielfacherröhren hervorgerufen werden, ausgleicht.

Am Beispiel der im ν folgenden beschriebenen Ausführungsformen wird die Erfindung nun weiter beschrieben. In der Zeichnung ist:

Fig. 1 ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Verzerrungs-Korrekturschaltung zur Verwendung zusammen mit einer Radioisotopen-Kamera,

Fig. 2 ein Schaubild zur Darstellung der Ubertragungscharakteristiken der erfindungsgemäßen nichtlinearen Schaltungen,

Fig. 3 ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen AusfUhrungsform zum kontinuierlichen Ändern der Ubertragungschsrakteristiken der in Fig. 1 gezeigten nichtlinearen Schaltungen,

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Fig. 4 ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltung zum abschnittweisen Verändern der Übertragungseigenschaften der nichtlinearen Schaltungen gemäß Fig. 1,

Fig. 5 ein Schaltbild einer anderen AusfUhrungsform einer erfindungsgemäßen nichtlinearen Schaltung und

Fig. 6 ein Schaltbild einer noch anderen Ausführungsform.

Die in den Zeichnungen gegebenen Darstellungen dienen zur Erläuterung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und nicht etwa zur Beschränkung der Erfindung. Die verschiedenen Figuren zeigen eine Szintillationskamera mit nichtlinearen Schaltungen zum Korrigieren der räumlichen Verzerrung. Die Szintillationskamera enthält eine Reihe von mit einer Schaltung A zusammenwirkenden FotoVervielfacherröhren. Sie sind so aufgestellt, daß sie die Szintillationen erfassen. Die von den Fotovervielfacherröhren abgegebenen Signale treten durch nichtlinearea Verzerrungskorrektureinrichtungen B durch und wirken auf Signale von der Detektoreinrichtung ein und führen damit zu einer genaueren Anzeige des Ortes und der Energie der Szintillationen. Nach einer nichtlinearen Korrektur werden die Signale zum Bestimmen des Ortes Jeder Szintillation auf eine Einrichtung C und auf eine Einrichtung D zum Bestimmen verzerrungskorrigierter Energie gegeben. Die Einrichtung C zum Bestimmen des Ortes erzeugt Signale, mit denen die X- und Y-Koordinaten jeder Szintillation zur Darstellung auf einer Wiedergabeeinheit E angegeben werden. Nach Darstellung des Benutzers können auf der Wiedergabeeinheit getrennte Darstellungen für die Szintillationen innerhalb der verschiedenen Energiepegel angegeben werden. Ebenso können auch die Bilder sämtlicher Energiebereiche überlagert werden. Die Korrektureinrichtung B für die nichtlinearen Verzerrungen enthält eine Einrichtung F, mit der anfänglich die Energie einer Szintillation bestimmt wird, und eine Reihe von nichtlinearen Übertragungsschaltungen G, die die in Fig. 2 gezeigten Übertragungskurven aufweisen. Die nichtlinearen Schaltungen sind auch mit der Einrichtung F zum Anfänglichen Bestimmen der Energie/rerbunden,

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so daß die Übertragungscharakteristiken der Ubertragungskurve mit der Amplitude der Signale geändert werden können. Alternativ kann die Einrichtung F zum A anfänglichen Bestimmen der Energie auch mit der Einrichtung zum Verändern der Signalamplitude verbunden sein. Damit werden die Ubertragungseigenschaften aufeinander abgestimmt.

Die Fotovervielfacherröhren und die zugehörige Schaltung A sind von konventioneller Bauart und werden in den oben genannten eine Szintillationskamera betreffenden Patentschriften in größerer Ausführlichkeit erläutert. Eine aus Detektoreinrichtungen, wie zum Beispiel Fotovervielfacherröhren 10, bestehende Anordnung ist in optischem Kontakt mit einer Szintillationsplatte 12 angeordnet. Nach Maßgabe Jeder in großer Nähe stattfindenden Szintillation erzeugt jede Fotovervielfacherröhre ein elektrisches Signal mit einer Amplitude, die der Energie oder Intensität des von der Röhre aufgenommenen Lichtes entspricht. Ein Vorverstärker verstärkt jeden elektrischen Impuls auf eine Größe allgemein im Bereich von etwa 1 bis 10 Volt. Jeder verstärkte Impuls wird durch einen Impulsformer 16 geformt,und es entsteht eine im allgeneubeb qzadratlsche Welle mit einer Dauer von etwa zwei Mikrosekunden und einer Amplitude, die der Spitzenamplitude des von der Fotovervielfacherröhre abgegebenen elektrischen Impulses proportional ist. Nach der Verformung korrigiert eine Grundlinien-Wiederherstellungseinrichtung 16 jeden Impuls. Jede der in der Detektoranordnung enthaltenen Fotovervielfacherröhren wirkt mit ähnlichen Vorverstärker-, Impulsformer- und Grundlinien-Wiederherstellungsschaltungen zusammen. Diese Schaltungen sind von konventioneller Bauart. Auch verschiedene ander» Baugruppen-Zusammenstellungen können verwendet werden, wie sie zum Beispiel in den oben genannten Patentschriften erläutert werden.

Bei Auftreten von einfallender und auf die Szintillationsplatte auftreffender Strahlung erzeugen die Fotoverfvielfacherröhren, die der Szintillation am nahesten liegen, elektrische Impulse. Deren Amplitude ist der von der Fotovervielfacherröhre aufgenommenen Lichtmenge proportional. Die Gesamtamplitude der von diesen

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angrenzenden Fotovervielfacherröhren erzeugten Impulse zeigt die Intensität des Lichtblitzes und indirekt die Energie der einfallenden Strahlung an. Aus den relativen Amplituden der ansprechenden Fotovervielfacherröhren, deren Lage gegenüber der Szintillationsplatte bekannt ist, kann die Ortsbestimmungseinrichtung C die Koordinatenposition bestimmen, an der die einfallende Strahlung auf die Szintillationsplatte aufgetroffen ist. Gemäß den obigen Ausführungen sind die Fotovervielfacherröhren gegenüber Szintillationen in einigen Gebieten der Sizintillationsplatte, das heißt unmittelbar unter einer Fotovervielfacherröhre, empfindlicher als gegenüber Szintillationen in anderen Gebieten, zum Beispiel der Flächen zwischen Fotovervielfacherröhren. Dieses Fehlen einer gleichmäßigen Empfindlichkeit der Fotovervielfacherröhren bewirkt eine räumliche Verzerrung in den von ihnen erzeugten elektrischen Impulsen. Die von der Ortsbestimmungseinrichtung errechnete X, Y Koordinatenlage kann daher unrichtig sein. Eine stärkere Empfindlichkeit einer Fotovervielfacherröhre, die am nahesten über einer Szintillation zentriert ist, kann daher eine unrichtige Verschiebung der X-Y-Koordinatensteilung in Richtung auf den Mittelpunkt dieser Fotovervielfacherröhre bewirken. Zur Korrektur dieser räumlichen Verzerrung werden die nichtlinearen Verzerrungs-Korrektureinrichtungen B verwendet. Eine Möglichkeit der Anwendung dieser nichtlinearen Einrichtungen liegt darin, die Amplitude von größeren elektrischen Impulsen stärker als die Amplitude von kleineren elektrischen Impulsen zu unterdrücken. Damit werden die Auswirkungen einer unzulässig großen Empfindlichkeit der am nahesten liegenden Fotovervielfacherröhre herabgesetzt.

Bei einer Vielfach-Isotopen-Kamera ist die Energie Jedes verwendeten Isotops Jedoch anders. Dies hat zur Folge, daß die Intensität der von Jedem Isotop verursachten Szintillationen schwankt. Dies bewirkt seinerseits eine Schwankung in der Amplitude der von den Fotovervielfacherröhren erzeugten elektrischen Impulse. Falls die nichtlineare Verzerrungskorrektureinrichtung B unabhängig von dem Jeweiligen Isotop die gleiche übertragungsekurve an sämtliche elektrische Impulse anlegen würde, dann würden sämt-

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liehe elektrischen Impulse, die von den Fotovervielfacherröhren infolge der Szintillation eines hochenergetischen Isotops erzeugt würden, stark unterdrückt. Ähnlich würden elektrische Impulse, die infolge von Szintillationen eines Isotops mit niedriger Energie erzeugt würden, die Ortsbestimmungseinrichtung C unel· korrigiert durchlaufen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung bestimmt eine Einrichtung F zum Bestimmen der ersten oder anfänglichen Energie, in welch« von mehreren vorgewählten Energiebereichen jede Szitillation fällt. Diese Einrichtung hat die Form einer Summationsschaltung 20. Sie ist mit sämtlichen Fotovervielfacherröhren verbunden. Sie summiert die zahlreichen bei jeder Szintillation entstehenden Impulse und erzeugt ihrerseits einen elektrischen Impuls, dessen Amplitude die Energie der Szintillation anzeigt. Diese Amplitude zeigt ihrerseits die Energie der einfallenden Strahlung an. Mit dem Summationsverstärker 20 ist eine Einrichtung 22 verbunden. Mit ihr werden die Ubertragungseigenschaften der nichtlinearen Schaltungen G eingestellt.

Mit jeder Fotovervielfacherröhrenschaltung ist einer von mehreren nichtlinearen Schaltungen G verbunden. Deren Ubertragungseigenschaften sind teilweise in Fig. 2 dargestellt. Ein Impuls von der Fotovervielfacherröhre hat gegenüber der nichtlinearen Schaltung eine entlang der Ein-Achse dargestellte Eingangsamplitude. Die Ausgangsamplitude der nichtlinearen Schaltung wird entlang der Aus-Achse dargestellt. Für einen beispielsweisen Eingangsimpuls 30 erzeugt eine Ubertragerschaltung mit der durch die Kurve 32 wiedergegebenen Übertragungscharakteristik damit •inen beispielsweisen Ausgangsimpuls 34.

Di· Ubertragungskurve 32 weist drei lineare Segmente 36, 38 und 40 auf. Deren Neigung bestimmt die Verstärkung. Die 45°-Schräge des Segmentes 36 stellt eine Verstärkung 1 dar. Die gezeigt· Schräge des Segmentes 38 stellt eine Verstärkung von 0,5 und die für das Segment 40 gezeigte Schräge stellt eine Verstärkung von 0,25 dar. Diese Verstärkungen sind nur Beispiele. Andere Verstär-

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. Ab -klingen auch Über 1 sind selbstverständlich möglich.

Das Segment 36 beginnt an einem Anfangspunkt 50. Dieser bildet einen ersten Schwellwert 50 für die Eingangsimpulse. Impulse mit einer unter 50 liegenden Amplitude erzeugen kein Ausgangssignal (Verstärkung Null). Die drei Segmente sind über zwei Bruchpunkte 52 und 54 verbunden. Diese bilden einen zweiten Schwellwert 56 und einen dritten Schwellwert 58. Man sieht, daß sich die Verstärkung beim Durchgang der Eingangsamplitude durch diese Schwellwerte ändert.

In der bevorzugten Ausführungsform verschiebt die Einrichtung zum Einstellen der Ubertragungseigenschaften die Schwellwerte. Für ein Isotop mit niedriger Energie könnten der zweite undfcritte Schwellwert zum Beispiel von 56 und 58 nach 60 bzw. 62 verschoben werden. Die neuen Übertragungscharakteristiken für niedrige Energie werden durch die Kurve 64 dargestellt. Für ein Isotop nit hoher Energie könnten der zweite und dritte Schwellwert von 56 und 58 nach 66 bzw. 68 verschoben werden. Diese Übertragungscharakteristik für hohe Energie wird durch die Kurve 70 wiedergegeben. Falls der als Beispiel dargestellte Impuls 30 gemäß den Ubertragungscharakteristika nach den Kurven 64 und 70 verstärkt würde, würde der Ausgangsimpuls durch die Impulse 72 und 74 dargestellt werden.

Auch andere Ubertragungscharakteristika lassen sich anwenden. Ein Beispiel ist die flache Übertragungskurve 80. Mit der Einrichtung 22 lassen sich die Übertragungseigenschaften auch auf verschiedene Weise einstellen. Zum Beispiel kann die Neigung der Segmente 36, 38 und 40, das heißt die Verstärkung, statt der Schwellwerte verstellt werden.

Die elektronische Schaltung zum Bewirken der durch die Kurve 32 dargestellten nichtlinearen Übertragungscharakteristiken wird in Fig. 1 gezeigt. Eine Einrichtung 100 zum Erzeugen des ersten Schwellwertes 50 enthält eine Diode 102, die Widerstände 104 und 106 und eine Summationsschaltung 108. Die Summationsschaltung

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fügt jedem Impuls eine versetzte Spannung f_Q zu. Diese wird durch die Einrichtung 22 zum Verändern der Übertragungscharakteristik ausgewählt. Wenn die Amplitude eines Eingangssignales zuzüglich der versetzten Spannung die Einsehaltspannung der Diode 102 übersteigt, läßt die Diode ein Signal mit einer Amplitude durchtreten, die auf das Verhältnis des Widerstandes 104 zu dem Gesamtwiderstand der Widerstände 104 und 106 und auf die Summe aus Eingangssignal und versetzter Spannung bezogen ist. Zum Verändern des ersten Schwellwertes 50 verändert die Einrichtung 22 zum Verändern der Ubertragungscharakteristika die versetzte Spannung. Das heißt, daß die Einrichtung zum Erzeugen des ersten Schwellwertes die Form eines Hochpaßfilters hat. Dieses Filter schneidet Signale unterhalb eines veränderlichen ersten Schwellwertes ab und verstärkt Signale oberhalb des ersten Schwellwertes mit einer Verstärkung von etwas weniger als 1 entsprechend der ersten Verstärkungskurve (Segment 36).

Die Einrichtung 110 zum Erzeugen des zweiten Schwellwertes, der den Bruchpunkt 52 zwischen den Segmenten 36 und 38 bewirkt, enthält eine zweite Diode 112 und einen Widerstand 114. Die Einschaltspannung der Diode 112, die durch die über den Widerstand 114 zugeführte Vorspannung f^ vorgespannt wird und durch die Einrichtung 22 zum Verändern der Ubertragungscharakteristiken, ist gleich der Spannung am zweiten Schwellwert 36. Unterhalb dieses Schwellwertes ist die erste Verstärkung wie oben erörtert wurde. Oberhalb dieses Schwellwertes ist die lineare Verstärkung auf die Widerstände 104, 106 und 114, die versetzte Spannung, die über die Einrichtung 22 der Diode 112 zugeführte Vorspannung und auf die Einschaltspannung dieser Diode bezogen. Diese zweite durch das Segment 38 wiedergegebene Verstärkung liegt unter 1 und ist niedriger als die durch das Segment 36 dargestellte erste Verstärkung. Zum Verändern des zweiten Schwellwertes ändert die Einrichtung 22 zum Verändern der Übertragungscharakteristik die Vorspannung f₁ der Diode 112.

Die Einrichtung 120 zum Erzeugen des dritten Schwellwertes, der den Bruchpunkt 54 zwischen den Segmenten 38 und 40 bewirkt, ent-

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hält eine dritte Diode 122 und einen Widerstand 124. Die Einschaltspannung der Diode 122, die durch die Über den Widerstand 124 mit der Einrichtung 22 zugeführte Vorspannung f~ vorgespannt wird, ist gleich der Spannung am dritten Schwellwert 58. Unterhalb des dritten Schwellwertes ist die mit dem Segment 38 dargestellte zweite Verstärkung wie oben ausgeführt. Oberhalb dieses Schwellwertes wird sie durch das Segment 40 dargestellt. Die lineare Verstärkung ist auf die Widerstände 4ΘΘ 104, 106, 114 und 124, die versetzte Spannung, die Vorspannungen f₁ und f₂ und die Einschaltspannungen der Dioden bezogen. Diese dritte Verstärkung liegt unter der zweiten Verstärkung. Zum Verändern des dritten Schwellwertes verändert die Einrichtung 22 die Vorspannung f₂ der Diode 122.

Alternativ sind den Dioden 112 und 122 analoge zusätzliche Dioden und Widerstände vorgesehen, so daß sich die UbertragungsCharakteristiken einer glatten Kurve besser annähern.

Nach der Umformung infolge der nichtlinearen Übertragungscharakteristik der nichtlinearen Schaltung G werden die Signale durch die Ortsbestimmungseinrichtung C in die X- und Y-Koordinate der Stelle transformiert, an der die Szintillation auftrat. Diese Einrichtung zum Bestimmen des Ortes ist bei Szintillationskameras konventionell. Im allgemeinen hat sie die Form einer zum Beispiel in der US-PS 3 011 057 gezeigten Widerstandsbrücke.

Die nichtlinearen Schaltungen G enthalten weiter noch eine Einrichtung 130 zum Korrigieren der räumlichen Veraerrung in den zum Bestimmen der Energie der Szintillationen verwandten elektrischen Impulse. Hiermit wird Energie erreicht. Diese Einrichtung enthält eine mit dem Widerstand 134 verbundene Diode 132. Der Widerstand 134 erhält eine Vorspannung f, von der die Übertragungscharakteristik verändernden Einrichtung 22. Analog zu den Dioden 112 und 122 erzeugt die Diode 132 einen Bruchpuntkt an einem vierten Schwellewert zwischen den beiden Gebieten mit der linearen Verstärkung. Unterhalb der Einschaltspannung der Diode 132, die durch die die übertragungscharakteristik verän-

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dernde Einrichtung 22 vorgespannt wird, gelangen die von den Fotovervielfacherröhren abgegebenen Impuls verhältnismäßig unberührt zu der Verzerrungs-korrigierten Einrichtung D zum Bestimmen der Energie. Oberhalb des vierten Schwellwertes weist die Einrichtung 130 eine fünfte Verstärkung auf, die auf den Widerstand 134, die Einsehaltspannung der Diode 132 und die Vorspannung f, bezogen ist. Die fünfte Verstärkung liegt unter der vierten Verstärkung. Zum Verändern des vierten Schwellwertes verändert die Einrichtung 22 die Vorspannung f, der Diode 132. Die Verzerrungs-KorrekHtureinrichtung 130 läßt sich alternativ abändern und enthält dann zusätzliche Dioden. Damit werden übertragungscharakteristika geschaffen, die der Kurve 64 oder der Kurve 80 ähnlicher sind.

An die Verzerrungs-Korrektureinrichtung 130 ist eine zweite Energiebestimmungseinrichtung D angeschlossen. Damit ergibt sich eine verzerrungskorrigierte Bestimmung der Energiehöhe Jedes elektrischen Impulses. Diese Einrichtung enthält einen Summationsverstärker 80 und mehrere Impulshöhen-Analysatoren 82. Das Ausgangssignal vom Summationsverstärker 80 weist eine der Energie der einfallenden Strahlung proportionale Amplitude auf.

Dieses die Energie anzeigende Signal vom Ausgang des Summierungsverstärkers 80 wird den Impulshöhen-Analysatoren 82 zugeleitet. Mit jedem Analysator wird bestimmt, ob die Signalamplitude, das heißt die Energie der einfallenden Strahlung, in einem von mehreren Energiebereichen liegt. Im Betrieb ist die Strahlung der einem Patienten eingespritzten Isotopen bekannt. Die Impulshöhen-Analysatoren 82 lassen sich daher so einstellen, daß Jeder Energiebereich einen einzigen Bereich der Energie des verwandten Isotope umschließt. Wenn die Amplitude des die Energie anzeigenden Signales in dem Bereich von einem der Bereiche der Impulshöhenverstärker liegt, erzeugt dieser ImpulshöhenvexBtärker ein Helltastsignal. Dieses wird einer Darstellungs-Steuerung 84 zugeleitet. Liegt die die Energie anzeigende Amplitude nicht in einem Bereich von irgendeinem der Impulshöhen-Analysatoren, wird kein Helltastsignal erzeugt und die Signale von der Ortsbestimmungs-

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einrichtung, die die X-, Y-Koordinatenlage der einfallenden Strahlung anzeigen, gehen verloren.

Die Wiedergabesteuerung 84 ist en die Impulshöhen-Analysatoren 82 und an die Ortsbestimmungseinrichtung C angeschlossen. Die Wiedergabesteuerung kann auf Wunsch der Benutzer verschiedene Funktionen ausführen. Zum Beispiel kann ein von jedem der Impulshöhen-Analysatoren 82 abgegebenes Helltastsignal bewirken, daß in der Wiedergabesteuerung eine versetzte Spannung erzeugt wird, die dem Impulshöhen-Analysator entspricht, von dem das Helltastsignal empfangen wurde. Die Wiedergabesteuerung 84 kann diese versetzte Spannung einer oder beiden der X- und Y-Koordinaten hinzufügen. Damit werden auf der Wiedergabeeinrichtung E mehrere Bilder erzeugt. Falls zum Beispiel vier Impulshöhen-Analysatoren bei vier zu überwachenden Isotopen verwendet werden, könnte ein Gitter aus vier Bildern auf der Darstellungseinrichtung erzeugt werden. Ein Gitter würde dabei den Szintillationen von einem der Isotope entsprechen. Alternativ könnte die Wiedergabesteuerung auch bewirken, daß die Wiedergabeeinrichtung nur die Koordinatenstellungen von einem ausgewählten Isotop anzeigt. In einer anderen Alternative kann die Wiedergabesteuerung die Signale bezüglich der X- und Y-Koordinaten eines oder mehrerer Isotope überlagern. Dabei entstehen überlagerte Bilder mehrerer Isotopenverteilungen. Bei Verwendung eines Farb-Vldeomonitors als Wiedergabeeinrichtung E können die X- und Y-Koordinaten für jedes Isotop in einer anderen Farbe angezeigt werden. Zahlreiche andere Arten von Wiedergabeeinrichtungen sind natürlich auch möglich.

Die Einrichtung 22 zum Verändern der Übertragungscharakteristiken der nichtlinearen Schaltung kann diese entweder kontinuierlich oder diskret verändern. Das heißt, daß die Einrichtung 22 die Vorspannung kontinuierlich prozentual oder als ein Vielfaches dea die Energie anzeigenden Ausgangssignales des Verstärkers 20 verändern kann. Alternativ kann die Einrichtung 22 aus dem Ausgangssignal des Verstärkers 20 bestimmen, welches Isotop das Signal darstellt und für jedes Isotop eine feste diskrete Vorspannung anlegen. Ein Beispiel einer Einrichtung zum kontinuier-

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lichen Verändern der Ubertragungscharakteristiken ist in Fig. 3 dargestellt. In dieser AusfUhrungsform wird die Amplitude des vom Summationsverstärker 20 kommenden Signales Über eine Reihe von Potentiometern und einen Umkehrverstärker 150 gelegt. Dieser könnte eine Verstärkung von zum Beispiel -1 aufweisen. Der Umkehrverstärker 150 ist mit einem ersten Potentiometer 152 verbunden. An dessen Schleifer wird die versetzte und an den Verstärker 108 anzulegende Spannung abgegriffen. Der Ausgang des Verstärkers 20 ist auch noch mit drei weiteren Potentiometern 154, 156 und 158 verbunden. Die Schleifer der Potentiometer wählen die Vorspannungen aus, die an die Dioden 112, 122 und 132 angelegt werden. Die Potentiometer 152, 154, 156 und 158 werden im allgemeinen nur während der Eichung der Kamera eingestellt. Für die verschiedenen Isotope brauchen sie im allgemeinen nicht erneut eingestellt zu werden.

In Fig. 4 wird eine Einrichtung zum diskreten Verändern der Ubertragungscharakteristiken der nichtlinearen Schaltungen gezeigt. Der Ausgang des Summationsverstärkers 20 ist an eine Reihe von Fenster-Vergleichseinrichtungen 170 angeschlossen. Diese Fenster-Einrichtungen vergleichen das Ausgangssignal vom Verstärker 20 mit einem vorgewählten Bereich. Dabei wird festgestellt, ob das Ausgangssignal in diesen vorgewählten Bereich fällt. Die Bereiche der Fenstereinrichtungen lassen sich einstellen. Die Bereiche Jeder Einrichtung stellen die Energie dar, die eines der in den Patienten injizierten Isotope umgibt. In dieser Ausführungsform sind die Ubertragungscharakteristiken der nichtlinearen Schaltungen für sämtliche Signale gleich, die infolge der einfallenden Strahlung vom gleichen Isotop erzeugt werden unabhängig davon, ob die Energie der einfallenden Strahlung in dem Bereich hoch oder niedrig liegt.

Sobald eine der Fenster-Vergleichseinrichtungen ein vom Verstärker 20 kommendes Ausgangssignal erfaßt, das in ihrem Bereich liegt, betätigt sie eine Schalteinrichtung 172. Bei Betätigung dieser Einrichtung wird eine vorgewählte V versetzte Spannung an den Verstärker 108 und vorgewählte Vorspannungen an die Dio-

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den 112, 122 und 132 angelegt. Die versetzte Spannung läßt sich durch Umkehr einer Spannung aus einer Spannungsquelle mit einem Umkehrverstärker 174 auswählen und an ein Potentiometer 176 anlegen. Dessen Schleifer ist zum Verändern der versetzten Spannung f_Q verstellbar. Die Spannungsquelle ist auch noch an drei andere Potentiometer 178, 180 und 182 angeschlossen. Diese verändern die an die Dioden 112, 122 und 132 angelegten Vorspannungen f.j, f₂ und t-r.

Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die Fenrster-Vergleichseinrichtungen so eingestellt, daß Jeder Monitor einen exklusiven Bereich aufweist, so daß nur eine Gruppe von versetzten Spannungen und Vorspannungen zu einem Zeitpunkt an die nichtlinearen Schaltungen angelegt wird. Die in den Figuren 3 und 4 gezeigten Ausftihrungsformen zum Verändern der Ubertragungseigenschaften der nichtlinearen Schaltungen werden nur als Beispiel gezeigt. Es leuchtet ein, daß zahlreiche andere AusfUhrungsformen dieser Art verwendbar sind.

Eine alternative Ausführungsform für nichtlinearen Schaltungen G wird in Fig. 5 gezeigt. Bei dieser Ausf Uhrungsform weisen die schon in Fig. 1 gezeigten Bauteile das gleiche Bezugszeichen mit einem zusätzlichen (·) auf. Ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 blockiert die Einrichtung 100* zum Erzeugen des ersten Schwellwetes sämtliche Signale, die unter der Einsehaltspannung der Diode 102* liegen. Oberhalb dieses Wertes ist die Ausgangsspannung der nichtlinearen Schaltung G auf das Verhältnis des Widerstandes 104' zu der Summe der Widerstände 104' und 106' und die Eingangsspannung bezogen.

Die Einrichtung 110* zum Erzeugen des zweiten Schwellwertes enthält einen Transistor 212, einen Widerstand 214 und eine elektrische Potentialquelle, die zum Beispiel ein Bezugssignal von 5 Volt erzeugt. Die Einrichtung 22' zum Verändern der Übertragungseigenschaften schaltet den Transistor 212 in einen teilweise leitenden Zustand. Bei einer Veränderung der Vorspannung f₁ verändert sich die an den Widerstand 214 angelegte Vorspannung. Damit

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ändert sich der zweite Schwellwert.

Jede Zahl von Transistor-Widerstandskombinationen kann alt der Einrichtung 11O¹ parallelgeschaltet werden. Die n-te Einrichtung 230 zum Erzeugen eines η-ten Schwellwertes besteht ähnlich aus einem Transistor 232, einem Widerstand 234 und einer elektrischen Potentialquelle, Wieder legt die Einrichtung 22* zum Verändern der Übertragungscharakteristiken eine Vorspannung an den Transistor 212 an und schaltet diesen mit einer Vorspannung f in einen teilweise leitenden Zustand. Durch Verändern der Vorspannung f_n wird der n-te Schwellwert verändert.

In einer anderen AusfUhrungsform der nichtlinearen Schaltungen können die Dioden 112 und 122 durch spannungsgesteuerte Widerstands-Teiler schaltungen, wie zum Beispiel FET-Vorrichtungen, ersetzt werden. Dies würde zu einer Übertragungscharakteristik gemäß der Kurve 80 in Fig. 2 fuhren. Dies ist eine allmählich veränderliche Kurve ohne die hervorragenden Bruchpunkte an den Schwellwerten II und III der Kurve 60. Durch Ändern der Vorspannung der FET-Vorrichtung als Funktion der Amplitude der Ausgangsspannung des Summationsverstärkers 20 läßt sich die Kurve 80 zur Aufnahme größerer oder kleinerer Signale anheben oder absenken.

Ähnlich läßt sich auch die Diode 132 durch ein oder mehrere Transistoren oder FET-Vorrichtungen ersetzen oder so abhändern, daß sie eine versetzte Vorspannung enthält. Diese ist dann der versetzten Vorspannung, die dem Ortsbestimmungssignal hinzugefügt wird, analog.

Bei der alternativen Ausführungeform nach Fig. 6, in der gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen und zusätzlich mit einem Doppelstrich (") bezeichnet sind, werden die Schwellwertpegel der nichtlinearen Schaltungen voreingestellt. Zum Sicherstellen einer genauen Korrektur der Verzerrung der elektronischen Impulse aus den die Fotovervielfacherröhren enthaltenden Schaltungen A werden die elektronischen Impulse auf die für die übertra-

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gungscharakterlstlken der nichtlinearen Schaltungen geeignete Größe eingestellt. Die Einrichtung zum Verändern der Größe der elektronischen Impulse enthält eine Reihe von Verstärkern 300 mit einstellbarer Verstärkung. Diese liegen zwischen den die Fotovervlelfacherröhren enthaltenden Schaltungen und den nichtlinearen Übertragungsschaltungen G.

Der Summationsverstärker 20" der die anfängliche Energie bestimmenden Einrichtung F empfängt die elektronischen Impulse vor deren Veränderung durch die Verstärker 300. Die Summe aus dem Summierungsverstärker 20" steuert die Verstärkung der die regelbare Verstärkung aufweisenden Verstärker 300. In der bevorzugten Ausführungsform wird die Verstärkung unter Bildung einer Folge von Impulsen verändert, deren Betrag sowohl allgemein von der Isotopenenergie unabhängig und auf die Schwellwertbeträge der nichtlinearen Ubertragerschaltungen abgestimmt ist. Das heißt, daß Signale mit geringer Energie mit einer hohen Verstärkung und Signale mit hoher Energie mit einer kleineren Verstärkung verstärkt werden. Driverschaltungen, Puffereinrichtungen, Eich- und Einstelleinrichtungen und dergleichen können zwischen den Summationsverstärker 20" und die die veränderliche Verstärkung aufweisenden Verstärker 300 eingeschaltet werden.

Mit der Einrichtung 322 werden die Ubertragungscharakteristiken der nichtlinearen Ubertragerschaltungen eingestellt. Diese Einrichtung enthält mehrere einstellbare Vorspannungen zum Einstellen der Schwellwerte in den nichtlinearen Ubertragungseinrichtungen.

Eine zweite Einrichtung D zum Bestimmen der Energie legt die Ausgangsepannung der Einrichtung F zum Bestimmen der anfänglichen Energie an eine Reihe von Impulshöhen-Analysatoren 382 an. Damit wird das Isotop bestimmt, dem Jede Gruppe der elektronischen Impulse entspricht. Der Summationsverstärker 80" empfängt die verstärkten und in bezug auf die räumliche Verzerrung korrigierten elektronischen Impulse aus der Verzerrungs-Verbindungseinrichtung 130". Die Ausgangsspannung des Summationsverstärkers

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80" zeigt die durch die Verstärker 300 modifizierte Energie des Isotops an, die für das Isotop nicht bestimmend sein muß. Eine Fenstereinrichtung 380 verwendet die Ausgangsspannung des Summationsverstärkers 80" zum Zurückweisen der Signale, die sich außerhalb des interessierenden Energiebereiches befinden. Diese Funktion kann auch von den Impulshöhen-Analysatoren 382 durchgeführt werden. Alternativ kann auch ein anderer Verstärker mit einstellbarer Verstärkung zusammen mit dem Summationsverstärker 80" verwendet werden zum mindestens teilweise! Entfernen der Auswirkungen der Verstärker 300.

Die Wiedergabesteuerung 84", die Einrichtung C zum Bestimmen der Lage und die Wiedergabeeinrichtung E sind die gleichen wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1.

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Claims

Köln, den 20. September 1979 vA. Anmelderin: Ohio-Nuclear, Inc. Mein Zeichen: O 22/12

Patentansprüche

Radioisotopen-Kamera, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

Einrichtungen zur Aufnahme der einfallenden Strahlung,

eine neben diesen Einrichtungen vorgesehene Anordnung aus Detektoren zum Erzeugen von elektronischen Impulsen, die die Lage und die Energie der auf die Aufnahmeeinrichtungen fallenden Strahlung anzeigen,

mit der Anordnung zur Aufnahme der elektronischen Impulse verbundene Einrichtungen zum Bestimmen der Energie der Einfallenden Strahlung,

mit der Anordnung zur Aufnahme der elektronischen Impulse verbundene Einrichtungen zum Bestimmen des Ortes der einfallenden Strahlung,

nichtlineare Übertragungseinrichtungen, die zwischen die Anordnung und den Einrichtungen zum Bestimmen des Ortes eingeschaltet sind, um auf die elektronischen Impulse unter Bildung eines Ausgangsimpulses einzuwirken, der einem Eingangsimpuls nicht unmittelbar proportional ist, um eine Verzerrung zu korrigieren, mit einer ersten Einrichtung zum Einstellen der Verstärkung um einen Schwellwertpegel, wobei die Verstärkung oberhalb des einen Schwellwertpegels anders als unter diesem ist, und mit einer zweiten Einrichtung zum Einstellen der Verstärkung um einen anderen Schwellwertpegel, wobei die Verstärkung über diesem anderen Schwellwertpegel anders als unter ihm ist, und

Einrichtungen, die mit den Einrichtungen zum Bestimmen der 22/12 Energie verbunden sind, um den einen und den anderen Schwell-

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wertpegel mit Änderungen in der Energie zu verändern.
2. Isotopen-Kamera nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Einrichtungen:

eine Einrichtung zum Herstellen einer visuellen Anzeige nach Maßgabe der einfallenden Strahlung,

eine neben dieser Einrichtung vorgesehene Anordnung von Detektoren zur Aufnahme der visuellen Anzeige zu deren Umwandlung in elektrische Impulse, wobei die Nähe der Detektoren zu den die visuelle Anzeige bildenden Einrichtungen eine Verzerrung der Relation der elektrischen Impulse zu dem Ort der Strahlung verursacht,

Einrichtungen , die mit der Detektoranordnung verbunden sind, um auf die elektrischen Impulse unter Bildung eines Signales einzuwirken, das eine genauere Anzeige des relativen Ortes der Strahlung gibt, wobei diese Einrichtungen weitere Einrichtungen zum Kombinieren der elektrischen Impulse mit einem Schwellwert-Vorspannungssignal enthalten, um damit kombinierte Signale zu erzeugen, und Hochpaßfilter mit den Kombinationseinrichtungen verbunden sind, um den Durchgang der kombinierten Signale unter einem ersten Schwellwertpegel zu blockleren,

wobei weiter die Einrichtungen zum Bestimmen der Energie mit der Anordnung zum Bestimmen der Energie der einfallenden Strahlung verbunden sind,

Einrichtungen, die mit den Einrichtungen zum Bestimmen der Energie verbunden sind, um das Schwellwert-Vorspannungssignal mit der Energie der fi einfallenden Strahlung zu ändern, und

Einrichtungen zum Bestimmen des Ortes mit den Einwirkungseinrichtungen verbunden sind, um die Koordinaten der relativen Lage der Strahlung zu erzeugen.
3. Kamera nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einwirkungeeinrichtungen weiter nichtlineare Übertragungseinrichtungen einschließlich des Hochpaßfilters enthalten und mit der Einrichtung zum Bewirken der Verstärkung mit dem er-

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sten Verstärkungsfaktor unterhalb des zweiten Schwellwertpegels und mit dem zweiten Verstärkungsfaktor oberhalb des zweiten Schwellwertpegels verbunden sind, und weiter Einrichtungen vorgesehen sind, die mit den Einrichtungen zum Bestimmen der Energie verbunden sind, um den zweiten Schwellwertpegel mit Änderungen der Energie der einfallenden Strahlung zu ändern.
4. Isotopen-Kamera nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter zweite Einrichtungen zum Bestimmen der Energie enthält, die mit der Detektoranordnung verbunden sind, und eine Wiedergabesteuerung, die mit den Einrichtungen zum Bestimmen des Ortes und der zweiten Einrichtung zum Bestimmen der Energie verbunden ist, um eine Darstellung der Koordinaten der einfallenden Strahlung als Funktion ihrer Energie zu steuern, und wobei die nichtlinearen Ubertragungseinrichtungen weiter noch Einrichtungen enthalten, die zwischen der Detektoranordnung und den zweiten Einrichtungen zum Bestimmen der Energie eingeschaltet sind, um eine Verstärkung mit einem ersten Verstärkungsfaktor unterhalb eines dritten Schwellwertpegels und mit einem zweiten Verstärkungsfaktor oberhalb des dritten Schwellwertpegels zu erreichen, und Einrichtungen mit den ersten Einrichtungen zum Bestimmen der Energie verbunden sind, um den dritten Schwellwertpegel mit Änderungen der Energie der einfallenden Strahlung zu ändern.
5. Isotopen-Kamera nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

Einrichtungen zum Erzeugen einer sichtbaren Anzeige nach Naßgabe der einfallenden Strahlung,

eine neben diesen Einrichtungen angeordnete Detektoreinrichtung zum Umwandeln der sichtbaren Anzeige in elektrische Impulse, die den Ort und die Energie der einfallenden Strahlung anzeigen, wobei die Nähe der Detektoranordnung zu den die sichtbare Anzeige bildenden Einrichtungen eine Verzerrung der Relation der elektrischen Impulse zu der Energie der einfallenden Strahlung bewirkt,

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Einrichtungen, die mit der Detektoranordnung verbunden sind zur Einwirkung auf die elektrischen Signale unter Bildung eines 'Signales, das eine genauere Anzeige der Energie der einfallenden Strahlung ergibt, einschließlich von Einrichtungen zum Bestimmen der anfänglichen Energie, die mit der Anordnung zum Bestimmen der Energie der einfallenden Strahlung verbunden sind, welche /L durch die Nähe der Detektoranordnung verzerrt ist, nichtlineare Übertragungseinrichtungen mit nichtlinearen Übertragungscharakteristiken, die mit der Anordnung zum Empfangen der elektrischen Impulse verbunden sind, Einrichtungen, die mit den Einrichtungen zum Bestimmen der anfänglichen Energie verbunden sind, um die nichtlinearen Übertragungseigenschaften mit Änderungen in der bestimmten Energie zu ändern, und

zweite Einrichtungen zum Bestimmen der Energie, die mit den nichtlinearen Übertragungseinrichtungen verbunden sind, um die Energie der mit mindestens etwas Verzerrung einfallenden Strahlung zu bestimmen, die durch die Nähe der Anordnung und die Einrichtung zum Ausbilden einer korrigierten visuellen » Anzeige verursacht wird.
6. Isotopen-Kamera nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

eine Einrichtung zum Bestimmen des Ortes der einfallenden Strahlung, die mit der Detektoranordnung verbunden ist,

eine Einrichtung zur Darstellung einer Wiedergabe des Ortes und der Energie der einfallenden Strahlung, die mit der zweiten Einrichtung zum Bestimmen der Energie und zum Bestimmen des Ortes verbunden ist,

wobei die Nähe zwischen der Detektoranordnung und den Einrichtungen zum Bewirken einer sichtbaren Anzeige eine Verzerrung der Relation der elektrischen Impulse zu dem Ort der einfallenden Strahlung bewirkt, und

die Einrichtungen, die auf die elektrischen Impulse einwirken, nichtlineare Übertragungseinrichtungen enthalten, um auf die elektrischen Signale einzuwirken, um eine genauere Anzeige des Ortes der einfallenden Strahlung zu geben.

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7. Isotopen-Kamera nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verändern der Schwellwertpegel mehrere Fenstervergleichseinrichtungen enthält, um zu bestimmen, ob die Energie der einfallenden Strahlung In einem von mehreren Bereichen liegt, so daß die Schwellwertpegel für jeden Energiebereich auf vorgewählte Pegel eingestellt werden.
8. Isotopen-Kamera nach Anspruch 1 bis 7 zur Aufnahme von Strahlung von mindestens zwei Isotopen, wobei jedes Isotop eine charakteristische Energie aufweist, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

eine Einrichtung zum Erzeugen einer sichtbaren Anzeige der einfallenden Strahlung,

eine neben diesen Einrichtungen angeordnete Detektoreinrichtung, um die sichtbare Anzeige in elektrische Impulse umzuwandeln, die den Ort und die Energie der einfallenden Strahlung anzeigen, wobei die Nähe der Detektoranordnung zu den Einrichtungen zum Erzeugen der sichtbaren Strahlung eine Verzerrung der Relation der elektrischen Impulse zu dem Ort der einfallenden Strahlung bewirkt,

nichtlineare Ubertragungseinrichtungen mit nichtlinearen Ubertragungscharakteristiken zum Einwirken auf elektrische Impulse unterhalb eines Schwellwertpegels mit einer ersten Verstärkung und oberhalb des Schwellwertpegels mit einer zweiten Verstärkung,

Einrichtungen zum Bestimmen der Energie der einfallenden Strahlung, die mit der Detektoranordnung verbunden sind, und

Einrichtungen, die mit den Einrichtungen zum Bestimmen der Energie und mit den nichtlinearen Übertragungseinrichtungen verbunden sind, um den Schwellwertpegel so zu verändern, daß er im allgemeinen proportional der gleiche relativ zu der Energie jeder einfallenden Strahlung ist, so daß die nihtlinearen Ubertragungscharakteristiken so eingestellt werden, daß sie proportional die gleichen für elektrische Impulse sind, die irgendeinem der Isoptope entsprechen.
9. Isotopen-Kamera nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,

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daß die nichtlinearen Übertragungseinrichtungen die elektrischen Impulse weiter noch mit einer dritten Verstärkung oberhalb eines zweiten Schwellwertpegels verstärken, und daß die Einrichtung zum Verändern des Schwellwertpegels den zweiten Schwellwertpegel so verändert, daß dieser im allgemeinen proportional der gleiche relativ zu der Energie jeder einfallenden Strahlung ist.
10. Isotopen-Kamera nach Anspruch 1, 3 oder 8, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

eine zweite Einrichtung zum Bestimmen der Energie der einfallenden Strahlung, die mit den nichtlinearen Übertragungseinrichtungen verbunden ist, so daß die zweite Einrichtung zum Bestimmen der Energie die Energie der einfallenden Strahlung mit mindestens einer teilweisen Korrektur fUr Fehler bestimmt, die durch Verzerrungen hervorgerufen werden, die sich aus der Nähe der Detektoranordnung und den Einrichtungen zum Ausbilden einer visuellen Anzeige der Strahlung ergeben, und

eine Darstellungseinrichtung vorgesehen ist, die mit den Einrichtungen zum Bestimmen des Ortes und der zweiten Einrichtung zum Bestimmen der Energie verbunden ist, um eine Darstellung des Ortes der einfallenden Energie jedes der zahlreichen Energiebereiche zu bilden, so daß die einfallende Strahlung von Isotopen, die eine Strahlung mit verschiedenen Energien bewirken, getrennt darstellbar sind.
11. Isotopen-Kamera nach Anspruch 1 bis 10, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

eine Einrichtung zur Aufnahme der einfallenden Strahlung, eine neben diesen Aufnahmeeinrichtungen angeordnete Detektoreinrichtung zum Erzeugen von elektronischen Impulsen, die die Lage und die Energie der Strahlung anzeigen, die auf die Aufnahmeeinrichtungen auftrifft,

eine Einrichtung, die mit der Einrichtung zur Aufnahme der elektronischen Impulse verbunden ist, um die Energie der einfallenden Strahlung zu bestimmen,

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eine Einrichtung, die mit der Anordnung zur Aufnahme der elektronischen Impulse verbunden ist, um den Ort der einfallenden Strahlung zu bestimmen,

nichtlineare Übertragungseinrichtungen mit einer nichtlinearen übertragungscharakteristik, die zwischen der Detektoranordnung und der Einrichtung zum Bestimmen des Ortes eingeschaltet sind, um auf die elektrischen Impulse unter Bildung eines Ausgangsimpulses einzuwirken, der einem Eingangsimpuls nicht unmittelbar proportional ist, um die Verzerrung zu korrigieren, und

eine Einrichtung, die mit der Einrichtung zum Bestimmen der Energie verbunden ist, um die Größe der elektronischen Impulse mit Änderungen in der bestimmten Energie zu ändern, so daß die elektronischen Impulse in ihrem Betrag verändert werden, um sie besser an die Charakteristiken der nichtlinearen Übertragungseinrichtungen anzupassen.

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