DE3022968A1

DE3022968A1 - Messgeraet fuer den optischen brennfleck

Info

Publication number: DE3022968A1
Application number: DE19803022968
Authority: DE
Inventors: Horst Dr.rer.nat. 8510 Fürth Aichinger; Kurt Dr.-Ing. 8520 Erlangen Franke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-06-19
Filing date: 1980-06-19
Publication date: 1981-12-24
Also published as: US4442539A; FR2485208A1; FR2485208B1

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT V* Unser Zeichen Berlin und München VPA 80 P 5082 DE

Meßgerät für den optischen Brennfleck

Die Erfindung bezieht sich auf ein Meßgerät für den optischen Brennfleck einer Röntgenröhre mit einer Lochkamera zur Abbildung des Brennfleckes auf einem strahlenempfindlichen Detektor. Derartige Meßgeräte dienen zur Bestimmung der Größe des optischen Brennfleckes einer Röntgenröhre und der Intensitätsverteilung auf ihm.

In der Druckschrift "Final draft on focal spot characteristics" der International Electrotechnical Commission vom 30.10.1979 ist eine derartige Meßanordnung beschrieben. Eine Lochblende einer Lochkamera wird in die Mitte des von der Anode einer Röntgenröhre ausgehenden Strahlenganges gebracht und erzeugt ein Röntgenbild des Brennfleckes auf einem röntgenstrahlenempfindlichen feinkörnigen Film. Durch geeignete Wahl der Abstände zwischen Lochblende - Filmebene und Fokus - Lochblende läßt sich das Abbild des Brennflekkes vergrößern. Wegen der geringen Empfindlichkeit des Röntgenfilmes und der maximal zulässigen Röhrenbelastung kann aber als Maximum nur eine etwa dreifache Vergrößerung erreicht werden. Für eine genaue Messung muß deshalb das Rön'tgenbild auf optischem Wege noch weiter vergrößert werden. Durch die erforderlichen Schritte, Belichtung und Entwicklung des Filmes und die optische Vergrößerung zur Ausmessung, erweist sich dieses Verfahren als umständlich und zeitaufwendig. Nachdem der Film ein logarithmisches Übertragungsverhalten hat, muß die Intensitätsverteilung im Brenn-

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'* VPA 80 P 5082 DE fleck erst über die charakteristische Kurve des Filmes rechnerisch ermittelt werden. Da die Filmentwicklung einen großen Einfluß auf die Steilheit der charakteristischen Kurve hat, ist eine genaue Kontrolle der Entwicklung erforderlich.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, ein Meßgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei einfacher Handhabung in kürzester Zeit eine exakte Messung des optischen Brennfleckes ermöglicht.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Detektor ein strahlenelektrischer Wandler ist, und daß eine Verarbeitungsschaltung vorhanden ist, die aus den AusgangsSignalen des Detektors das von Strahlung getroffene Detektorfeld bestimmt. Hierdurch wird das Röntgenbild in elektrische Signale umgewandelt, die anschließend sofort auf einer Anzeigeeinrichtung die Größe des Brennfleckes wiedergeben.

Eine einfache optische Darstellung der Größe des Brennfleckes und der Intensitätsverteilung darauf wird erreicht, wenn die Verarbeitungsschaltung an einem Fernsehmonitor zur Darstellung des Brennfleckes angeschlossen ist. Zweckmäßigerweise besteht der Detektor aus einer Matrix von strahlenempfindlichen Einzeldetektoren. Die Ansteuerung der Einzeldetektoren wird vereinfacht, wenn in der Verarbeitungsschaltung Schieberegister für eine parallel-serielle Umwandlung der parallel anliegenden Ausgangssignale der Einzeldetektoren vorgesehen sind, und wenn das so erzeugte serielle. Ausgangssignal in einem nachgeschalteten Schaltkreis in ein genormtes Videosignal umgewandelt wird. Das Ausmessen der Intensitätsverteilung des Bildes des optisehen Brennfleckes wird ermöglicht, wenn in der Verarbeitungs schaltung ein einstellbarer Amplitudendiskri-

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^ VPA 80 P 5082 DE minator vorgesehen ist. Es lassen sich lichtempfindliche Detektoren verwenden, wenn in Strahlenrichtung gesehen vor dem Detektor eine Verstärkerfolie zur Umwandlung eines Röntgenstrahlenbildes in ein sichtbares Bild angeordnet ist, und wenn der Detektor ein fotoempfindlicher Wandler ist.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung einer erfindungsgemäßen Meßanordnung, und

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Verarbeitungsschaltung der Figur 1.

In Figur 1 ist ein Röntgengenerator 1 dargestellt, der eine Röntgenröhre 2 speist. Das von der Anode der Röntgenröhre 2 ausgehende Strahlenbündel wird durch eine genormte, im Abstand a angeordnete Lochblende 3 einer Lochkamera begrenzt. Der optische Brennfleck wird auf einer im Abstand b von der Lochblende 3 befindlichen feinzeichnenden Verstärkerfolie 4, die beispielsweise in der Mc.mmographie verwendet wird, abgebildet. Das dem Bild auf der Verstärkerfolie h entsprechende Aus- ^angssignal eines nachfolgenden fotoempfindlichen Detektors 5 wird in einer später noch beschriebenen Verarbeiturigsschal tung 6 in Videosignale umgewandelt, die auf einem Monitor 7 abgebildet werden.

Das Verhältnis des Abstandes Lochblende - Detektor b zu dem Abstand Fokus - Lochblende a gibt den Vergrößeruagcfaktor des auf der Verstärkerfolie ^!\ erzeugten Bildes des Brenn t'loekos an. Anhand der Atmessunr c des Bildes

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VPA 80 P 5082 DE läßt sich die Größe des Brennfleckes rechnerisch ermitteln.

In Figur 2 ist ein Taktgenerator 8 mit einem Treiber 9 verbunden, der Takt- und Startsignale für ein X- und ein Y-Schieberegister 10, 11 liefert. Die Schieberegister 10, 11 steuern in dem Detektor 5 in Form einer Matrix zusammengefaßte X- χ Y-Einzeldetektoren, beispielsweise Fotodioden, an. Zu Beginn eines Abtastvorganges wird in jedes der Schieberegister 10, 11 ein Bit eingelesen und im X-Schieberegister 10 im Takt des Taktgenerators 8 weitergeschoben. Gelangt das Bit an den Ausgang des Schieberegisters 10, wird das Bit im Y-Schieberegister 11 um eine Stelle weitergeschoben, während im X-Schieberegister 10 ein neues Bit eingelesen und durchgeschoben wird. Bei Koinzidenz der Signale der Schieberegister 10, 11 wird die entsprechende Fotodiode aktiviert. Die Ausgangssignale der derart nacheinander ausgewählten Fotodioden sind der Strahlungsintensität proportional und werden in einem Verstärker 12 verstärkt und in einem nachgeschalteten Wandler 13 nach Synchronisation durch das Bildendesignal vom Y-Schieberegister 11 in ein genormtes Videosignal umgesetzt. Durch einen einstellbaren Amplitudendiskriminator 14

2b lassen sich alle Amplituden unterhalb einer eingestellten Schwelle unterdrücken. Durch Veränderung der Größe der eingestellten Amplitude lassen sich somit die Ampli tudenverteilung dos Videosignales und damit dirc-kt die Intensitätsvert ο I lung des Bildes des Ere-imfleckes aufmessen. Das Aus»; 'in^ssignal des Amplituderidiskriminators 14 wird auf dem Monitor 7 dargestellt.

Bestimmt durch die hrnp Kindlichkeit der Fotodioden mit der vorgeschalteten Verstärkerfolie und der ^-ometri-

5^lj sehen Größe dor Diodenmatrix läßt sich dur:h V\>rän;;o~

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VPA 80 P 5082 DE rung der Abstände a, b eine maximale Vergrößerung von etwa fünf einstellen. In Abhängigkeit von der Anzahl der Einzeldetektoren erscheint das Fernsehbild gegenüber dem Bild des Brennfleckes noch weiterhin vergrößert. Aus der Größe des Fernsehbildes läßt sich durch Messung und anschließende Umrechnung die Brennfleckgröße bestimmen. Um sich eine derartige Umrechnung zu ersparen, wird zweckmäßigerweise ein Meßgitter dem Fernsehbild überlagert, so daß sich auf einfachste Weise die Größe des Brennfleckes bestimmen läßt. Dieses Meßgitter kann unter Berücksichtigung der Abstände a, b und der Fernsehvergrößerung einen geeichten Meßstab darstellen.

2 Figuren

6 Patentansprüche

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Claims

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Patentansprüche

h/ Meßgerät für den optischen Brennfleck einer Röntgenröhre mit einer Lochkamera zur Abbildung des Brennfleckes auf einem strahlenempfindlichen Detektor, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (5) ein strahlenelektrischer Wandler ist, und daß eine Verarbeitungsschaltung (6) vorhanden ist, die aus den Ausgangssignalen des Detektors (5) das von Strahlung getroffene Detektorfeld bestimmt.
2. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Verarbeitungsschaltung (6) an einem Fernsehmonitor (7) zur Darstellung des Brennfleckes angeschlossen ist.
3. Meßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Detektor (5) aus einer Matrix (X χ Y) von strahlenempfindlichen Einzeldetektoren besteht.
4. Meßgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß in der Verarbeitungsschaltung (6) Schieberegister (10, 11) für eine paral- IeI-serielle Umwandlung der parallel anliegenden Ausgangssignale der Einzeldetektoren vorgesehen sind, und daß das so erzeugte serielle Ausgangssignal in einem nachgeschalteten Wandler (13) in ein genormtes Videosignal umgesetzt wird.
5. Meßgerät nach einem der vorliegenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verarbeitungsschaltung (6) ein einstellbarer Amplitudendiskriminator (14) vorgesehen ist.

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6. Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Strahlenrichtung gesehen vor dem Detektor (5) eine Verstärkerfolie (4) zur Umwandlung eines Röntgenstrahlenbildes in ein sichtbares Bild angeordnet ist, und daß der Detektor (5) ein fotoempfindlicher Wandler ist.

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