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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 2\g. GRUPPECLASS 2 \ g. GROUP

Dr. GUSTAV BUCKY in BERLIN.Dr. GUSTAV BUCKY in BERLIN.

Vorrichtung zur Erzeugung von Röntgenbildern durch Röhren mit einstellbarem Härtegrad.Device for generating X-ray images through tubes with an adjustable degree of hardness.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. Dezember 1915 ab.Patented in the German Empire on December 12, 1915.

Eigenartigerweise unterscheiden sich die Röntgenbilder, die mit Röhren mit einstellbarem Härtegrad (Coolidge-, Lilienfeldröhre) aufgenommen worden sind, nicht unwesentlich von Bildern, die mit anderen Röhren hergestellt wurden. Es ist unmöglich, bei der Coolidge- oder Lilienfeldröhre diejenige Brillanz zu erreichen, die bei richtiger Handhabung der anderen Röhren zu erreichen ist. Stets weisenStrangely enough, the X-ray images differ from those with tubes with adjustable Degree of hardness (Coolidge, Lilienfeldröhre) have been recorded, not insignificant of images made with other tubes. It is impossible in the Coolidge or Lilienfeld tube to achieve the brilliance that with correct handling of the other tubes can be reached. Always be wise

ίο die Bilder einen etwas schleierigen Charakter auf, oder sie lassen die starken Kontraste vermissen, die nicht allein für die Schönheit der Bilder ausschlaggebend, sondern auch für die Diagnostik des Arztes unerläßlich sind.ίο the pictures have a somewhat hazy character on, or they miss the strong contrasts, not only for the beauty of the Pictures are crucial, but are also essential for the doctor's diagnosis.

Der Grund für die weniger gute Beschaffenheit der Bilder ist darin zu suchen, daß es sich bei den Röhren mit einstellbarem Härtegrad um ein Röntgenlicht handelt, welches bedeutend monochromatischer (d. h. von ziemlich einheitlicher Strahlung mit fast gleicher Wellenlänge) ist als das der bisher gebräuchlichen Röntgenröhren. Es dürfte weiterhin darüber kein Zweifel bestehen, daß die weichen Strahlen ausschlaggebend sind für den Kontrastreichtum der Röntgenbilder, während die harten Strahlen infolge ihrer stärkeren Durchdringungskraft die Darstellung der tieferen Organe zwar ^ bewirken, ihrerseits aber durchaus flaue, dünne und kontrastlose Platten liefern. Bei den alten Röhren mit Stoßionisation ist infolge der Differenz der Zündspannung und der Arbeitsspannung das erzeugte Strahlengemisch in seinen Wellenlängen recht verschieden. Zum Eintritt der Ionisation ist eine hohe Spannung notwendig, die harte Strahlen erzeugt; im Anschluß daran sinkt die Spannung, d. h. die erzeugte Strahlung nimmt stetig in ihrer Härte ab.The reason for the poor quality of the pictures is to be found in the fact that it is the tubes with adjustable hardness are an X-ray light, which is significant monochromatic (i.e. of fairly uniform radiation with almost the same wavelength) is than that of the previously used X-ray tubes. It is likely to continue above that there is no doubt that the soft rays are decisive for the richness of contrast the X-ray pictures, while the hard rays, because of their stronger penetrating power, the representation of the deeper organs ^ cause, for their part, they deliver quite flat, thin and contrast-free plates. Both old tubes with impact ionization is due to the difference between the ignition voltage and the working voltage the generated beam mixture is quite different in its wavelengths. A high voltage is required for ionization to occur necessary, which creates hard rays; then the voltage drops, i. H. the radiation generated steadily decreases in hardness.

Wenn wir einen Vergleich mit dem Lichte bringen wollten, so käme es auf dasselbe heraus, als ob wir ein Gemälde zunächst mit violetten Tönen zu malen begännen und nach und nach immer andere Farben mit längeren Wellenlängen, also »röteren« Tönen, verwendeten, wobei wir willkürlich bei einer bestimmten Farbe (Wellenlänge) Halt machen könnten.If we wanted to make a comparison with the light, it would come to the same thing, as if we were beginning to paint a painting with violet tones and gradually changing colors with longer ones Wavelengths, ie "redder" tones, were used, whereby we arbitrarily use a certain one Color (wavelength) could stop.

Ein Röntgenbild wird also nicht durch eine Wellenlänge erzeugt, sondern den tiefen Untergrund und die hohen Lichter liefern die weicheren Strahlen, während die härteren die feinere Zeichnung in zarten Tönen liefern. Es liegen dabei sozusagen zwei Bilder übereinander, die sich gegenseitig ergänzen. Zur Erzeugung von wirklich guten Röntgenbildern ist demnach ein bestimmtes Strahlengemisch notwendig, dessen Komponenten von Fall zu Fall wechseln, je nachdem es sich um ein leicht- oder schwerdurchgängiges Objekt handelt.An X-ray image is therefore not generated by a wavelength, but by the deep subsurface and the high lights provide the softer rays, while the harder ones provide the finer ones Deliver drawing in delicate tones. There are, so to speak, two images on top of each other, the complement each other. In order to generate really good x-ray images, it is therefore necessary a certain radiation mixture is necessary, the components of which change from case to case, depending on whether the object is easy or difficult to pass through.

Die Röhren mit Thermionisation liefern nun ein fast völlig monochromatisches Röntgenlicht. Daß eine völlige Monochromasie noch nicht erreicht wird, dürfte daran liegen, daß es vorläufig nicht möglich ist, ein »absolutes Vakuum« zu erzeugen. Wohl aber liegt es im Interesse der Röhrenfabrikanten dieses Idealvakuum zu erreichen, weil dadurch die Röhre einwandfreier arbeiten wird. Aber auch die zur Zeit hergestellten Röhren mit Therm-The tubes with thermionization now deliver an almost completely monochromatic X-ray light. The fact that complete monochromaticity has not yet been achieved is likely due to the fact that it is currently not possible to create an "absolute vacuum". But it is to achieve this ideal vacuum in the interests of the tube manufacturers, because it allows the Tube will work flawlessly. But also the currently manufactured tubes with thermal

ionisation zeigen bereits eine so homogene Strahlung, daß es notwendig ist, auf andere Weise für ein günstiges Strahlengemisch zu sorgen.ionization already show such a homogeneous radiation that it is necessary to others Way to provide a favorable radiation mixture.

So vorteilhaft an und für sich die Konstanz der »Thermion«-Röhren ist, so unvorteilhaft ist ihr monochromes Licht für die Röntgenaufnahmen. As beneficial as the constancy of the »Thermion« tubes is in and of itself, it is also unfavorable is their monochrome light for the X-rays.

Die einwandfreie Regelbarkeit des Härtegrades dieser Röhren gibt uns die Möglichkeit, willkürlich Gemische zu erzeugen, wenn auch dabei die Strahlen verschiedener Wellenlängen nur hintereinander also zeitlich getrennt einwirken können. Einen Nachteil bietet jedoch dieser Umstand nicht.The flawless controllability of the degree of hardness of these tubes enables us to to produce arbitrary mixtures, albeit with rays of different wavelengths can only act one after the other, i.e. at different times. However, there is one disadvantage not this fact.

Durch Änderung des Heizstromes oder der verwendeten Spannung wird der Härtegrad dieser Röhren beeinflußt. Bisher ist mit diesen Röhren so gearbeitet worden, daß eine bestimmte Härte eingestellt wurde und bei der Aufnahme beibehalten wurde. Infolgedessen konnten fast nur Strahlen von gleicher Wellenlänge auf die Platte wirken.The degree of hardness is determined by changing the heating current or the voltage used affects these tubes. So far has been worked with these tubes so that a certain Hardness has been set and retained at the time of inclusion. As a result, almost only rays of the same wavelength could be used act on the plate.

Die Erfindung besteht darin, daß man während der Exposition den Härtegrad durch Beeinflussung des Heizstromes oder der Spannung oder beider ändert. Auf diese Weise wird ein Strahlengemisch erzeugt, dessen Komponenten je nach Bedarf gewählt werden können im Gegensatz zu den früheren Röntgenröhren, wo das Strahlengemisch eine »individuelle« Eigenschaft der Röhre und nicht veränderlich war.The invention consists in that the degree of hardness by influencing during exposure the heating current or the voltage or both changes. In this way a radiation mixture is created, its components can be selected as required in contrast to the earlier X-ray tubes, where the mixture of rays is an "individual" property of the tube and cannot be changed was.

Je nach der Dicke des Gegenstandes läßt man einmal die härteren und das andere Mal die weicheren Strahlen langer einwirken. Es ergeben sich dabei höchst einfache, stets wieder herzustellende Bedingungen, die entweder in einer Tabelle der Röhre beigefügt werden oder selbsttätig durch eine Zusatzvorrichtung hergestellt werden.Depending on the thickness of the object, one leaves the harder one and the other the softer rays act longer. The result is extremely simple, always over and over again Conditions to be established which are either attached to the tube in a table or be made automatically by an additional device.

Der beiliegenden Zeichnung ist der Einfachheit halber die Coolidgeröhre zugrunde gelegt worden. In entsprechendem Sinne istThe enclosed drawing is based on the Coolid tube for the sake of simplicity been. In a corresponding sense is

die Änderung der Arbeitsspannung des die Röhre passierenden Hochspannungsstromes möglich. Da sich die Verhältnisse hierbei nur in konstruktiver Hinsicht ohne Erzielung eines neuen technischen Effektes ändern, wird in folgendem nur der eine Fall der selbsttätigen Änderung des Heizstromes bei der Coolidge-,röhre dargestellt.the change in the working voltage of the high-voltage current passing through the tube possible. Since the conditions here are only in a constructive respect without achieving a If the new technical effect changes, in the following only the one case of the automatic Change in heating current in the Coolidge tube shown.

In Fig. ι und 2 stellt A eine auswechselbare Scheibe dar, die auf eine Achse aufgeschoben ist und während der Expositionszeit «-Umdrehungen macht. Die Scheibe A trägt an ihrem Umfang eine Nase B, die bei entsprechender Stellung eine Drehbewegung des im Zapfen F unterstützten Hebels D hervorvorruft. Das eine Ende des Hebels D trägt den Gleitklotz C, das andere das Kontaktstück E, welches seinerseits je nach der Stellung des Hebels D Kontakt mit den Knöpfen ι bis 6 hat. Diese Knöpfe stehen entweder unmittelbar mit den Windungen des Wider-Standes L für den Primärkern N des HeiztransformatorsMin leitenderVerbin dung (Fig. 2), oder sie haben Verbindung mit den Hilfsrelaisspulen G₁ bis G₆ (Fig. 1). In diesem Falle werden diese Spulen unmittelbar vom Wechselstromnetz/gespeist, wobei der HilfswiderstandH die Spannung entsprechend erniedrigt. Das Kontaktstück E greift stets über zwei Knöpfe hinweg, damit eine Funkenbildung nicht auftreten kann. In der Zeichnung berührt das Kontaktstück E des Hebels D gerade die Knöpfe 3 und 4, wobei die Anker K der Hilfsrelais G₃ und G₄ angezogen werden (s. Fig. 1). Dann ist der Primärkreis N des Heiztransformators M über die Windungen 1, 2 des Widerstandes L geschlossen. Bei 0 0 ist der Heizstrom für die Röhre zu entnehmen.In FIGS. 1 and 2, A represents an exchangeable disk which is pushed onto an axle and makes revolutions during the exposure time. The disc A has a nose B on its circumference, which, when positioned appropriately, causes the lever D supported in the pin F to rotate. One end of the lever D carries the sliding block C, the other the contact piece E, which in turn has contact with the buttons ι to 6 depending on the position of the lever D. These buttons are either directly connected to the turns of the resistor L for the primary core N of the heating transformer Min conductive connection (Fig. 2), or they are connected to the auxiliary relay coils G ₁ to G ₆ (Fig. 1). In this case these coils are fed directly from the AC mains /, the auxiliary resistor H reducing the voltage accordingly. The contact piece E always reaches over two buttons so that spark formation cannot occur. In the drawing, the contact piece E of the lever D just touches the buttons 3 and 4, the armature K of the auxiliary relays G ₃ and G _{4 being} attracted (see Fig. 1). Then the primary circuit N of the heating transformer M via the turns 1, 2 of the resistor L is closed. At 0 0 the heating current for the tube can be taken.

Die Zuhilfenahme der Hilfsrelaiseinrichtung ist für diejenigen Zwecke gedacht, wo starke Funkenbildung zu erwarten ist oder die Hochspannung geregelt werden soll (Lilienfeldröhre). The use of the auxiliary relay device is intended for those purposes where strong Sparking is to be expected or the high voltage is to be regulated (Lilienfeldröhre).

Claims

Patent claim:

Device for generating X-ray images through tubes with adjustable Degree of hardness at which the degree of hardness increases automatically during exposure a device associated with a timing relay is changed so that beams of different wavelengths act on the plate one after the other.

1 sheet of drawings.