DE3222514A1 - Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von roentgenstrahlung fuer stereoaufnahmen, tomografien und tomosynthesen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von roentgenstrahlung fuer stereoaufnahmen, tomografien und tomosynthesen

Info

Publication number
DE3222514A1
DE3222514A1 DE3222514A DE3222514A DE3222514A1 DE 3222514 A1 DE3222514 A1 DE 3222514A1 DE 3222514 A DE3222514 A DE 3222514A DE 3222514 A DE3222514 A DE 3222514A DE 3222514 A1 DE3222514 A1 DE 3222514A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
target
point
ray tube
ray
impact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE3222514A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3222514C2 (de
Inventor
Alfred Dipl.-Ing. 3050 Wunstorf Reinhold
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Feinfocus Verwaltungs & Co Kg 3050 Wunstorf GmbH
Original Assignee
Feinfocus Roentgensysteme 3050 Wunstorf De GmbH
Feinfocus Roentgensysteme 3050 Wunstorf GmbH
FEINFOCUS ROENTGENSYSTEME GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Feinfocus Roentgensysteme 3050 Wunstorf De GmbH, Feinfocus Roentgensysteme 3050 Wunstorf GmbH, FEINFOCUS ROENTGENSYSTEME GmbH filed Critical Feinfocus Roentgensysteme 3050 Wunstorf De GmbH
Priority to DE3222514A priority Critical patent/DE3222514A1/de
Publication of DE3222514A1 publication Critical patent/DE3222514A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3222514C2 publication Critical patent/DE3222514C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/025Tomosynthesis
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00X-ray tubes
    • H01J35/02Details
    • H01J35/04Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
    • H01J35/08Anodes; Anti cathodes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/40Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4021Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis involving movement of the focal spot
    • A61B6/4028Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis involving movement of the focal spot resulting in acquisition of views from substantially different positions, e.g. EBCT
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00X-ray tubes
    • H01J35/24Tubes wherein the point of impact of the cathode ray on the anode or anticathode is movable relative to the surface thereof
    • H01J35/30Tubes wherein the point of impact of the cathode ray on the anode or anticathode is movable relative to the surface thereof by deflection of the cathode ray
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05GX-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08Electrical details
    • H05G1/60Circuit arrangements for obtaining a series of X-ray photographs or for X-ray cinematography

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • X-Ray Techniques (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Röntgenstrahlung für die Durchführung von Stereo-Aufnahmen und die Herstellung von Tomografien und Tomosynthesen mit Röntgengeräten, deren Röntgenröhre mit einem evakuierten Kolben, einen Heizfaden als Kathode, eine Anode mit einem Target und ein Strahlenaustrittsfenster aufweist. Es ist die Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen innerhalb eines Strahlers, d.h. innerhalb einer Röntgenröhre, zu treffen, die es ermöglichen, diese bekannten Verfahren in kürzester Zeit mit entschieden weniger Geräteaufwand und damit auch mit entschieden geringeren Kosten durchführen zu können und darüber hinaus die Qualität der Ergebnisse zu verbessern und schließlich auch neue Anwendungsmöglichkeiten, z.B. bei der Durchstrahlung sehr schnell bewegter Objekte, überhaupt erst zu ermöglichen. Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß man eine einzige Röntgenröhre verwendet und daß man in dieser Röntgenröhre den Elektronenstrahl mindestens einmal von mindestens einem Abstrahlpunkt auf einen anderen Abstrahlpunkt auf dem Target ablenkt.

Description

PATENTANWALT
DiPL.-PHYS. DR. WALTHER JUNIUS 3 Hannover
WOLFSTRASSE 24 · TELEFON (05 11) 83 45 30 8. JlHIl 1982
.ty-. Dr.J/Ha
Meine Akte: 737
Alfred Reinhold, Opferkamp 1, 3050 Wunstorf 1
Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Röntgenstrahlung für Stereoaufnahmen, Tomografien und ToraoSynthesen
Die Erfindung betrifft ein Verfahrai und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Röntgenstrahlung für die Durchführung von Stereoaufnahmen und die Herstellung von (Pornografien und TomoSynthesen mit Röntgengeräten, deren Röntgenröhre mit einem evakuiertem Kolben einen Heizfaden als Kathode, eine Anode mit einem Target (Antikathode) und ein Strahlenaustrittsfenster aufweist.
Sowohl für die Stereotechnik als auch für alle Tomografie- und Tomosyntheseverfahren ist entscheidend, daß das zu untersuchende Objekt aus unterschiedlichen, mindestens aberzwei definierten Richtungen durchstrahlt wird und daß die dabei entstehenden Projektionen auf einem oder mehreren Empfängern (Pilm, Bildschirm, Bildverstärker oder sonstigem Detektorsystem) abgebildet werden. Schon bei nur zwei Projektionen aus unterschiedlichen Richtungen besteht dann die Möglichkeit, unter Zuhilfenahme eines bei den Durchleuchtungen zusätzlich abgebildeten Bezugspunktes (Koordinatenursprung) aus den Projektionen ein dreidimensionales Bild darzustellen.
COPY !
JJao kann auf din unboruuhiodllchstG Art und Weine geschehen:
Eine einfache Methode ist sehr verbreitet und für Einzelaufnahmen kleiner Serien gut geeignet. Man betrachtet zwei aus unterschiedlichen Richtungen gewonnene Projektionen unter einem Stereoskop, justiert das Stereoskop derart, daß der auf beiden Projektionen vorhandene Koordinatenursprung zur Deckung gelangt - gleich zeitiges Akkomodieren der Augen -. Dabei fließen die beiden Projektinnen ineinander und es entsteht für den Betrachter der Eindruck eines dreidimensionalen Bildes. Man ist sodann imstande, eine Aussage über die räumliche Lage der durchleuchteten Objektdetails zu treffen.
Eine weitere bekannte Methode ist die rechnerische Bestimmung der räumlichen Lage einzelner Objektdetails. Beide Methoden können jedoch auch mit Hilfe elektronischer Bildverarbeitungssysteme durchgeführt werden, die in guter Auswahl auf dem Markt erhältlich sind.
Pur Objekte mit einfacher Geometrie reicht im allgemeine eine Doppelprojektion aus. viill man jedoch räumliche Darstellungen komplexer Objekte vornehmen, so sind häufig Projektionen aus mehr als zwei Richtungen erforderlich. Die Durchstrahlung aus vielen Richtungen erfolgt vor allem bei der Tomosynthese, bei der aus der Vielzahl von Projektionen eines Objektes mit Hilfe eines Computers Schnittbilder des Objektes errechnet und rekonstruiert werden, die in beliebig durch das Objekt gedachten Schnittebenen verlaufen können.
Alle diese Verfahren dienen der genauen räumlichen Feststellung eines Details imd urchstrahlten Objekt. In der Medizin kann man auf diese-V/eise die genaue räumliche La
COPY j ORIGINAL IfSISPECTED - 3 -
_-3-t.
von Gehirntumoren feststellen und eine von aussen erfolgende physikalische Behandlung genau auf diesen festgestellten geometrischen Ort ausrichten. Sin anderes unter sehr vielen Anwendungsgebieten ist die Feststellung der genauen räumlichen Lage von Einschußkörpern. In der Technik kann die genaue räumliche Lage von Lunkern oder Fremdkörpern in Gu ,ßstücken festgestellt werden und aufgrund der Feststellung der genauen räumlichen Lage dieser Fehlstelle kann dann entschieden werden, ob ein V/erkstück, z.B. eine Turbinen-
^ schaufel, in den Einsatz kommen kann oder verworfen wer
den muß.
Die Nachteile bei der Stereo-Radiographie und der Tomographie liegen in der längen Strahlzeit und der aufwendigen Manipulation der Gerätekomponenten. Es kommen bei diesem Verfahren entweder gleichzeitig mehrere Röntgengeräte gleichzeitig oder nacheinander in Anwendung, was einen hohen Aufwand an Geräten bedeutet und in der Medizin auch meist zu einer sehr erheblichen Strahlenbelastung des Patienten führt. Aus diesem Grunde kann in de: Medizin die Stereo-Radiographie und die Tomographie nur in seltenen Fällen angewendet werden. Versuche, die aufgezeigten Nachteile dadurch zu mindern, daß nur ein einziges Röntgengerät verwendet wird und in bestimmte definierte Stellungen für nacheinander durchzuführende Durchstrahlungen des Objektes bewegt wird (oder umgekehrt das Objekt in verschiedene Stellungen relativ zum Röntgengerät bewegt wird), haben den Nachteil, daß der Patient über einen längen Zeitraum bewegungslos verharren muß und daß die Einsparung des Aufwandes an Röntgengeräten durch zusätzlichen Aufwand von Bewegungsgeräten ersetzt werden muß.
Copy
ORIGINAL INSPECTED - 4 -
Auch bei der akt^ielleren, noch in der Entwicklung befindlichen Tomosynthese besteht der gravierende Nachteil, daß sich diese Methode nur mit dem Einsatz einer Vielzahl von Röntgengeräten verwirklichen läßt.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei allen Stereo-Tomographie- und Tomosyntheseverfahren nicht eine größere Anzahl von Strahlern in Form von Röntgenröhren benötigt wird, sondern lediglich eine größere Anzahl von Strahlenquellen. Und diese dürfen durchaus nur einem einzigen Strahler entspringen.
Ss ist die Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen innerhalb eines Strahlers, d.h. innerhalb einer Röntgenröhre, zu treffen, die es ermöglichen, diese bekannten Verfahren in kürzerer Zeit mit entschieden weniger Geräteaufwand und damit auch mit entschieden geringeren Kosten durchführen zu können und darüber hinaus die Qualität der Ergebnisse zu verbessern und schließlich auch neue Anwendungsmöglichkeiten, z.B. bei der Durchstrahlung sehr schnell bewegter Objekte, überhaupt erst zu ermöglichen.
Die Erfindung besteht darin, daß man eine einzige Röntgen* röhre verwendet und daß man in dieser Röntgenröhre den Elektronenstrahl mindestens einmal von mindestens einem Abstrahlpunkt auf dem Target auf einen anderen Abstrahlpunkt auf dem Target ablenkt.
Dabei ist unter Abstrahlpunkt die Auftreffläche des Elektronenstrahles auf dem Target verstanden, die man auch als Brennfleck bezeichnet, und zwar diejenigen Stellen, bei denen ein Strahlungsausfall durch das Austrittsfenster der Röntgenröhre auftritt.
Mit diesem Verfahren kann man unter Anwendung einer ein-
[ COPY
zigen Röntgenröhre Storeo-RadiograpMe, Tomographie und Tomosynthese durchführen. .Denn durch den Wechsel des geometrischen Ortes der Abstrahlung innerhalb dar Röntgenröhre hat man mindestens zwei Strahlenquellen geschaffen, die aus, wenn auch geringfügig versetzten, Richtungen das Objekt durchstrahlen. Dieses reicht aus, urn die genaue räumliche Lage von Objektdetails festzustellen. Dabei ist nur ein ganz geringer Mehraufwand im Geräteoereieh zu treffen: Die Röntgenröhre muß mit Ablenkvorrichtungen für den Elektronenstrahl ausgestattet sein, wie sie von Fernsehröhren her bekannt sind. Dann muß das Röntgengerät mit einer Steuerung versehen sein, die die Ablenkvorrichtung innerhalb der Röntgenröhre mit den geeigneten Steuerspannungen versorgt.
Voraussetzung für die Durchführung dieses Verfahrens ist es, daß die Verweilzeit des Elektronenstrahls auf einem Punkt des Targets entsprechend der spezifischen Leistung des Elektronenstromes so gewählt wird, daß am Abstrahlpunkt auf dem Target die Schmelztemperatur nicht erreicht wird«. Ein Wechsel zu einem der nächsten Abstrahlpunkt3 muß vor Er- ' reichen der Schmelztemperatur im Auftreffpuitkt des Elektronen, stromes erfolgen. Andererseits muß der Zeitraum des Wechsels des Abstrahlpunktes, also der Zeitraum der Ablenkung des Elektronenstrahlsvon einem Abstrahlpunkt su einem nächsten Abstrahlpunkt so kurz gegenüber den Verweilseiten des Elektronenstrahles auf einem Abstrahlpunkt sein? daß die während der Bewegungsdauer abgestrahlte Röntgenlelstung so gering ist, daß sie nicht zu einer Beeinflussung der Aufnahme also zu einer verwischten, unscharfen Abbildung führt, Aus diesem Grunde ist es zweckmäßig, wenn man den Auftreffpunkt des Elektronenstrahls auf einem Ab3trahlpunlct verharren lässt und dann den Elektronenstrahl mit hoher Geschwindigkeit auf den nächsten Abstrahlpunkt bewegt und ihn dort
ORIGINAL INSPECTED °°ΡΥ
· ·..·..·.. 32225U
.9 ·
widder Tsräarrsn lässt*
Arbeitet man ait seär int@ssiv©& ®ad stark BlolctroaoastrabT on, so daS dl® Gefa&r besteht, daß bei längarea ITer&arrsn des Aaftrsffpmktes des Slolctroaeaatrahlös aaf das Sarget das Sargetiaaterial ia Bareicla dieses An£t£9ffPunktes sraa Selaaelsea koisat, ist oa sweok· oäSig wean man den Auftreffp^akt daa Elolrtromeastralilaa nor öirio Js&rs&xe Zeit als sie beiapialawöis© svüc Böliclitr eines Pilaea notwendig ist, atif doa Ab/atraialp^üct rerhorx lässt Tsad wesm raaa dsa Weciaael das Auftrsffpmirtss das ElQktroaeaatrahl ®s auf rerackloden® Abstralaltiagsp^mkte öia- oder melaraala wiederholt« Dsrcä den kämfigea Wecks el des A^ftraffpoafctos des Hslrfcrisncmatraiilea aof dia veraefe denen Abstraälpiuakte des targets wird ea möglich, in den Pausen swisekon dom Auftroff©a dor Slektroaea die oiaselnoa P^aIrSa wieder soweit JasrtmitorstifeüälGa, daB eine er-
oke Besekädig^mg des iPargats
ist· Für dis darcägofülirts Aafnakas ©rgsbea sieli M ar dar c Iroinorlol Haektsila. Iliro Abbild^ngsamalität bleibt roll eriialtöa, Wohl aber er§@b®a. aicli waitsra Torteil® ia. eine: T©rainfa©Mt©n Strahltmgsdosionaag, iadea saa aäallck je nac]a der verwendeten Pilssorte tmd j® nach doa dmrenstrak' ten Objekt eine iant©rscki@dlicMe Aasakl von Slelrtroaoastr; amf jedsn Abstraälpsmkt
Mit der erf ladings g®aäB©n AblsakmetMode des ElsktronenstralilQs ist es izLfolge der aakasu träg&sitslossn Ableskro d©s EGLa2ctr©a©nstralil©s mSglick9 jade gewünschte lilß^lgefreq^ens völlig probleialos %u @rraish©a. Ja aacla der Ablonlratraelca lcöaaen olsne Se&wi©rigk©lt©n sogar bis su 10 Ablenkpoaltionen pro S©Jraade imgesteuert ^ardön, was für di© A&fnalisie s©1ar seMnsllsr Torgänge, bsispialsweise bei der Setraehtmig j?liQg9nä@r Gasckosse, erforderlich ist.
- 7 -ORIGINAL INSPECTED
-' ■"■•:" 32225H
-/11·
Durch die nahezu trägheitslose Ablenkung des Elektronenstrahles mit der genannten hohen Frequenz wird es möglich, alle elektronischen Aufnähmegeräte und Auswertgeräte hier zum Einsatz zu "bringen. Bei der Anwendung von elektronischen Bildkameras lassen sich, wenn z.B. eine Auflösung von ca. 5 χ 10·3 Bildpunkten (pixels) verlangt wird, ohne Schwierigkeiten ca. 20 vollständige Bilder in der Sekunde aufnehmen und speichern. Die während'der einseinen 7erweilzeiten des Elektronenstrahls in den Abstrahlpositionen hergestellten Aufnahmen können won elektronischen Aufnahmesystemen als Momentaufnahmen in elektrische Impulse umgewandelt und an einen elektronischen Datenspeicher gegeben werden. Ein Rechner verarbeitet im Anschluß daran die gespeicherten Informationen nach den Erfordernissen der jeweils angewandten Stereo- oder Tomographie-Methode. Somit lässt sich in"einer Sekunde oder auch in weniger Zeit eine vollständige Aufnahme machen, die dann mit den erforderlichen elektronischen Geräten ausgewertet wird. Dadurch wird die Strahlenbelastung des Patienten gans erheblich herabgesetzt, der Geräteaufwand ganz erheblich verringert und die Qualität der Untersuchung ganz erheblich verbessert, weil innerhalb von einer Sekunde keine oder nur äusserst geringe Bewegungen des Patienten stattgefunden haben.
Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich noch dadurch verbessern, daß man während der Pausen zwischen der Abstrahlung von zwei verschiedenen Abstrahlpunkten den Elektronenstrahl bei seiner Bewegung von einem Abstrahlpunkt zum nächsten so führt, daß die bei der Bewegung des Elektronenstrahles erzeugte Röntgenstrahlung nicht aus dem Austrittsfenster der Röntgenröhre ausfällt. Hierfür gibt es zwei Möglichkeiten:
' " ""' '"'·:" 32225Η
Bio eine MSgliclikeit bestont Sarin, daS aaa oin färgst mit gawälbtQra, sphärischer oder syliadorfdrsiger CTb©rfläeaa b©· aatat, daa aaa für dia dtarca daa Austrittsfenster dar Eöat-
aastrsteaäea Stralaloa d®a 2argetwiak©l ao wiklt, er in naaittoibaror Mähe des Soaits, a&alica sswisekea
0 rad 10° liegt mad daS saaa dan Aaftrsffpimirt des Eloktroner straälos wäliroad dor Bewegmig Ton ©iaoa aäökiJtaa Abatraklptaifct so al)l@3s2d:9 daß ar T©a oiaea Aljatralil, ptmkt ül>er doa Zonit das Sargsts, doaan auf dar daa Austritts foastor abgelageaea Seite des Sargeta tmd dann trioder ttbar dea 2oait des Sargeta £saa aäclistaa AbstrabüLpOnlct gefüürt wii
aadora MSglicIikait "beatökt daria, dai aaa ©ia 2argst Mit eiasr qmador-, prisaon- oder IcsilfSraigsa Oborfl&clia boamtst taut eine Santo diosas Targets amf dis Kathode kinwondot, da£ naa den Sargstwiakal für dia aus deai Austrittsfenster auatre d©a Straäloa 00 wählt, daB ar swisciiea 0 nad 10° liagt mnd ε noglickst dicht nobea der der latliode J3ugawandton Kaata des Sargets bafindot - rmd daB man dem Amftroffpiialrt des Elalctre asa8tr®ass wä^rsad der Bsw^gtcag voa Qinea AbatraiHp^nkt stia aadorsa. 30 atsleairfc, dad or ύ&ά ®ia@m A^straklptoa&t über dia Kaato des Sargst3, dssan aitf der d®m Atistrittsfoastar abgalogonoa Ssita dös !Eargsts imd öasa wiedar über dia laate das
wird·
Bei beiden Mügliclücsitea, iraim di© Ansgaagsspaaaaäag dao Steue gorätssiiapmlsfSraig sein md/odor aach ©ia©r Itmk^a
AI)IQaS:'* f(t) Terla^if®a, dia daa A^leaktreg dos ElalrferoaeastraMsa anf i@Q Sarget b@£>timte Bsaiafsciilagt man s.3. X- nad T-Ablscslnsig ja ait ©iaar sia^isfSnaigaa Spaaa^ag cM©r JTQt'Söaa nad Assplitud®, 00 fülurfc d©r Slektrüaaas oia© IrsisbawQgsag aus· Bai b©id©a MöglieMkaitsa wird
g äse El©ktroa©aatroa03 ksiae odar nxir ia sehr I^faag RSatgoastraMiaag aua dom Auatrittaf ©astar da amstrstea, trail äio Toa Elölctrsaeastroa währead seinor B©w©guag roa ©iaea Abtetraklpianlrt ss^a aächstsa or-ESatgsaatraJil-aag asf dar "Sclaattanseits11 dea
ORIGINAL INSPECTED COPY ' " 9 "
al·
Targets entsteht und somit nicht aus dem Austrittsfenster der Ilöntgenrohre austreten kann, sondern iron einer absorbierenden Auskleidung des Targetkopfes der Röntgenröhre absorbiert v/ird.
.'Das 7esen der Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung näher erläutert. Es seigen:
Pig. 1 einen Querschnitt durch die Peinfokus-Röntgenröhre,
Pig. 2 einen Querschnitt durch die Kathode und die Anordnung des Gitters,
Pig. 3 einen Querschnitt durch einen Teil der Röntgenröhre im Bereich des Targets,
Pig. 4 einen Teil des Targets,
Pig. 5 einen Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Targetkopf,
Pig. 6 eine schanatische Darstellung des Targetkopfes mit den Abstrahlpunkten auf den Target,
Pig. 7 eine perspektivische Darstellung das Targets und des Verlaufs des Auftreffpunktes des Slektronenstrahles,
Pig. 8 den Strahlungsverlauf bei einer anderen Targetform,
Pig. 9 den rJtrahlenverlauf bei einer weiteren Targetform, Pig.10 ein Schaltbild für die Ablenkeinrichtung,
Pig.11 eine Darstellung des otrahlenverlaufs bei der Stereo-Ivadiographie bei einem mit einer einsigen '■Wölbung versehenen Target,
Pig.12 eine Darstellung der Stereo-Radiographie mit einem Target mit mehreren gewölbten YorSprüngen.
I copy
- 10 -
32225U
■/13-
Der Kolben der Röntgenröhre besteht aus zwei Teilen 1, Das Teil 1 nimmt die Kathode, bestehend aus dem Heizfaden 3, der als Jim itter für den jjJlektronenstrom 11 dient, den Anschlußkontakten 12,13 für den Heizfaden ; und dem Sockel 15 und das Gitter 4 auf, welches ebenfalls vom Sockel 15" getragen wird und welches über der, Anschlußkontakt 1ty· mit einer nicht dargestellten Spannungsquelle verbunden ist. Das als Anode dienende Tei 2 nimmt in seinem Inneren mit einem luftspalt26 versehene Fokussierspulen 5, Ablenkspulen β und ist mit derr1 Targetkopf 7 versehen, der in seinem Inneren das_ Targe 8 (die Antikathode) und eine Abschirmung 16 aufnimmt, die eine Durchbrechung für den Austritt der am Target erzeugten Röntgenstrahlen 10 auf v/eist, die durch das Austrittsfenster 9 austreten. Der Targetkopf wird durc eine Kühlflüssigkeit gekühlt, die durch die Rohre 17 i einen Kühlraum ein- bzw. austritt. Der Kolben der Röntgenröhre v/eist einen Vakuumanschluß 18 auf. Die elektrischen Anschlüsse für die Fokussierspule 5 und die Anlenkspulen 6 sind mit 19 bis 22 bezeichnet. Zwischen den beiden Teilen 1 und 2 des Kolbens der Röntge
(Anode) röhre befindet sich eine Trennwand/24, welche mit eine Durchlaßöffnung 25 für den ^lektronenotrom 12 versehen ist.
Für die Stereo-Radiographie und für die Herstellung ve Tomographie! und Tomosynthesen ist es von besonderer Wichtigkeit, daß der .lülelctronenstrahl scharf gebündelt ist und daß der Brennfleck auf dem Target (Antikathode besonders klein ist, jedoch eine besonders hohe Intensität der Röntgenstrahlenabstrahlung erreicht. Aus die sem Grunde sind besondere Maßnahmen ergriffen worden, um den Fokus der Elektronenemission besonders klein zn halten, aus diesem kleinen Fokus aber eine sehr intena
COPY ' - 11 -
·■' ■■-■■:- 32225H
■/It·
sind
folgende:
In Pig· 2 ist in yergröSertsr Darstsll^sig der Au
von Kathode uad G-ittsr dargestellt. Über
takta 12,15, die in Sl©S2mrorriekt^aag©a 23927 für dom
fSraig gebogenen Heiafaden (Saitter) 3 <§acilea, wird
Heiafaden 3 Spannung smgeföirrt, dia diesem Eaisfa&sia
Glüliaa bringt. Di© "bei&on KLsissirorrichtumgea 27*23 siad
dabei in einer IaolieriLaltQrang 29 Taatsrga^raekfe, äio aittels des Stellringes 30 saeh. das Gittsr 4 trägt
Gittor 4 ist als ein starkvrandigor ^ä
bildot, der an seiner ain©a, dos. Haisfadea 3
Stirnseite eiaen 2iach innen gcriclateton Torsprsag 34 aufweist, der an seiner Anssenaeits in IPora eines Trichters · 31 axisgebildet iat, der einen öffenagasriaköl S v©a 1C0a j bis 140°, Yorsagsweiäe 120°, amfwsiat· Siossr Srisäter
31 goat auf seiner Innenseite in aine sjlinisiseli© Oberfläolie 32 über, die abgorandata Kaata 339 Hb©r, Ia Beraiel diaser abgQrandoten 2Caato 33 b©fiad®t sisfit iie l&fs&a 35, ' in walcaer sick derjenige Ob©rfläeä©at©il tos H©isdraktoo-3 befindet, der Sälelrtrensa ©aitti^rt;· £sr©& dis ^©söaäersi geoaetrieche Amsbild^mg dsa G-ittsriS wirü sinsrsoits Qia. | eloktrisches ?eld eraetigt^ welckos S3in©a Spi^s^aürart '
in der Aenae 36 dort kat, wo dia Askse 3S di© ösa Sarget sagewandte Oberfläcas das Hais<äraht0s 3 dtsreäbricht· ia- · dereraeits ist durck dia besoaasra geoaatrise^©
des Sitters 4 ©rrsicht, &aü von allsa öä©rfl!Iisl4©at©il©a
des Heizfadens 3 aakr Strahltjag abg3g©ls©2a wird als
desjenigen Ort des Heisfadsaa, aa ism die ^e
Aekse 3β die dea Sarget siagowrndt© O^sriläeMs dss Baiadraktes 3 durcabrickt. Hierdmreh wird dia Olierfläöliö das Heiisdrahtes überall gekülilt, jsdocii. iat iio SSMlaag aa gs· ringst en aa doia^enigon Ort, an d©a dia gseasistrische Achse % die deoa Sarget 3 sugowaiadta Oberfiaslaö dos
ORfGINALINSPECTED , Copy
32225H
tes durchbricht. Als Durchmesser D des Heizdrahtes ; wird ein solcher von mehr als 0,17 mm gewählt, der Inn durchmesser Ri ist größer als 0,1 I) gewählt. Diese Abmessungen sind erheblich größer als die Abmessungen, d bisher für Peinfokus-Röntgenröhren verwendet werden. Der Innendurchmesser Ri und der Aussendurchmesser Ra k nen aber auch noch erheblich größere Vierte aufweisen. In manchen Fällen ist es zweckmäßig, das massiv wie ei: Klotz ausgebildete ringförmige Gitter 4 noch mit einer zusätzlichen Schürze 37/versehen · ,um die nach aussen erfolgende Abstrahlung von V/ärme zu vergrößern. Diese Schürze 37 wird zweckmäßigerweise einstückig mit dem Gitter 4 hergestellt und stellt im wesentlichen ei: massiven Hohlzylinder dar.
Aber auch am Target sind besondere Maßnahmen durchgeführt, um einen sehr kleinen Brennfleck mit einer hoher Intensität der Röntgen3trahlen-Abstrahlung zu erreiche:
In Pig. 3 ist das Detail 1 aus Pig. 1 dargestellt, näm-i lieh ein Teil des Targetlcopfes 7 und das Target 8 im Querschnitt. D„,s Target 8 ist als ein massiver Klotz ausgeführt, der eine zylindrische oder sphärische Oberfläche auf der dem Elektronenstrom 11 zugekehrten Seite aufweist.
Die Innenseite des Targetlcopfes 7 ist mit einer Auskledung 16 aus Blei versehen. Der Targetkopf 7 weist eine .Seitliche Durchbrechung auf, die durch das Strahlenaustrittsfenster 9 für die austretenden Röntgenstral len 10 verschlossen ist. Die am Target 8 eingestellten V/erte sind anhand der Pig. 4 (Detail IV) näher erläutei Parallel zur Röhrenachse 36 verläuft die Elektronenstrs achse S des Elektronenstrahles mit dem Elektronenstrahl durchmesser De. Der AufttEffpunkt der Elektronenstrahlachse E und der Targetkrümmungsradius R wird so gewählt
ORIGINAL INSPECTED
COPY Ί ^
daß sich ein Targetwinkel a von maximal 10° ergibt. Da mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen an der Kathode bereits ein sehr dünn gebündelter Elektronenstrahl auf das Target 8 fällt, ergibt sich eine sehr geringe Breite BPo des optischen Brennflecks. Bei einer V/ahl des Targetwinkels von maximal 10° wird eine sehr hohe Intensität der Röntgenstrahlung erreicht, deren Ursache noch nicht wissenschaftlich geklärt werden konnte. Es wird angenommen, daß hier ähnliche Verhältnisse auftreten wie sie bei der Totalreflexion in der Optik auftreten.
Der erfindungsgemäße impulsartige Betrieb dieser Röntgenröhre, bei der der Auftreffpunkt des Elektronenstrahles auf dem Target mehrmals wechselt, wird nun anhand der Pig. 5 beschrieben:
Der Elektronenstrom 11 fällt während der Impulsdauer auf die Stelle 39 im gekrümmten Bereich der Oberfläche des Targets 8. Von dieser Stelle 39 aus werden Röntgenstrahlen 10 emittiert, die durch das Fenster 9 fallen. Während der Impulspausen wird mittels der Ablenkspulen 6 der Elektronenstrom 11 so abgelenkt, daß er die Richtungen 37 einnimmt und auf die Fläche 38 des Targets fällt, die vom Zenit· der Krümmung der Oberfläche des Targets 8 aus gesehen auf der dem Austrittsfenster 9 abgelegenen Seite des Targets befindlich ist. Hier von dieser Fläche 38 werden.auch Röntgenstrahlen ausgesandt. Diese fallen aber nicht in das Austrittsfenster 9 der Röntgenröhre, sondern fallen auf der dem Fenster 9 abgewandten Seite der Röntgenröhre auf die absorbierende Auskleidung 16, die zweckmäßigerweise aus Blei hergestellt wird. Man lässt zweckmäßigerweise den Auftreffpunkt des Elektronenstromes über den Zenit des gewölbten Targets in den Impulspausen herübertreten, weil
copy - u -
.-.:.. 32225U
-44—
elaaa wäkresL der Inpulspausoa k©iao Röntgenstrahlung aas dos Austrittsfenster austritt, dia infolge des bewegtes Auftreffpiinktes d©s El0ktrQ3i©n3trahl©s sonst ο in β ^schärfe in daa Bild hineinbringen kannte, wenn dlo Bewegung nickt schnell genug erfolgt.
Sine Darstellung dar Torginge auf den Margot, bei dem der Lap-olapauson dar Strahl übar giaoa woitaa goaciiiclct wird, ist ia Pig. 7 näher orl&atart.
ist in Pig. 7 näher dargastsllt:
Während dar Im>iilspaas@n bQtfogQH. aieh dar AaftraffpHSkt 4-1 des KLektroaanstrahles amf dor Plächo 33 das Targota, die auf dar doa Austrittofsastor 9 abgavandtei Saite dos Sarget3 befindlich ist. Hierbdi vorläuft (Hobst Ort des Auftreff@ns dos ELektroneastraklas auf ain< Zie&sacäweg· Lediglich an Tier Stellen, nMalich den Stellan 39AtB,C ^ad D wird der A^iftroffp^nkt dee Elektronenstrahls s über den Zenit der gekrümmten Pläehe des Sargets hinaus bowegt, ■sad swar an eines Ort,
X>age so ist, daJ der Sar^etwiakel einen
¥®rt T®n 0 bis 10° einnimt. Die τοη diesen Auftreff-
391 bis D ausgehenden Röntgonatrakloa 1OA, 103, 1OC, 1OD fallen entsprechend der Anordnung des targets Targotkopf durch das Strahlenaustrittafenster 9. 2wecfc-
niaat man. die Ablenkung des Eloktroaen-11 so ror, daß der Weg 41 des Auftreffpunktes des S3.©ktronenstroiaQa auf der ITläche 58 in ständiger Bewegimg ist, wahrend der Auf traf fpunlrt an den Orten 3S bis D jeweils für die Iapulsdasar veräarrt.
Die geseichnets Ansahl τοη Tier Auftroffpuakton 39A bis D ist willkürlich gewählt. Bs kann ein einiger
- 15 -
Auftreffpunkt sein, es können aber auch mehr oder weniger Auftreffpunkte als vier Auftreffpunkte sein.
Die hier auftretenden Vorgänge sind in Pig. 6 näher dargestellt: 'Durch entsprechende Spannungen an den Ablenkspulen lässt sich der Auftreffpunkt für den Elektronenstrom auf vier Punkte 39A, 39B, 390 und 39D auf ein und demselben Target 8 einstellen. Dieses sind Auftreffpunkte den .-ilektronenstromes, auf denen der Elektronenstrom längere Zeit verharrt. Wenn ein Wechsel des Auftreffpunktes stattfinden soll, also die Ablenkspulen mit einer Spannung beaufschlagt werden, die ; '" den JSlektronenstrom aus seiner Bahn auf den Auftreffpuii± 39A ablenken, so sind diese Spannungen zweckmäßigerweise so gewählt, daß der Auftreffpunkt über den Zenit des gewölbten Targets 8 herübertritt und entsprechend der gestrichelten Linie und dem angedeuteten Pfeil zum Auftreffpunkt 39B wandert. Während der Wanderung entlang der gestrichelten Linie 41 können die erzeugten Röntgenstrahlen nicht in das Austrittsfenster fallen, v/eil sie sich auf der "Schattenseite" des Targets befinden, also auf der Seite des Targets, gesehen vom Zenit des Targets, die dem Röntgenstrahlenaustrittsferster 9 abgekehrt; ist. Drst in dem Augenblick, v/o der Auftreffpunkt wieder über dem Zenit herüberwandert und in den Auftreffpunkt 39B gelangt, findet eine erneute Strahlung von Röntgenstrahlen durch das Austrittsfenster 9 statt. .'Jährend die im Auftreffpunkt 39A erzeugten Röntgenstrahlen alα Strahlenbündel 1OA aus dem Austrittsfenster S) austreten, treten die Strahlen vom Auftreffpunkt 3S)j3 unter einem anderen Winkel aus dem Austrittsfenster 9 aus, nämlich als Strahlenbündel 1OB. Nach einer gewissen Verharrungsdauer lässt man dann den Elektronenstrahl vom Auftreffpunkt 39B weiter wandern zum Auftreffpunkt 39C, wo das Strahlenbündel 1OC erzeugt
ORIGINAL INSPECTED [ COPY
- 16 -
32225U
wird und schließlich lässt man den .itrahl nach einer gewissen Verharrungsdauer wieder wandern, und zwar zum Punkt 39D, von dem aus das Strahlenbündel 1OD erzeugt wird.
im Ausführungsbeispiel der Fig. 6 ist der während der Iinpulspausen zurückgelegte './eg 41 des Aufteffpunktes relativ klein, aber es ist immer noch ein Umweg, der zweimal über den Zenit des Targets S führt. Diesen Umweg kann man völlig vermeiden und man kann den ±)lek~ > tronenstrahl ohne weiteres auf geradem i/eg von dem Auf- j
treffpunkt 39Λ zum Auftreffpunkt 39B und von dort zum Auftreffpunkt 390 und von dort wiederum zum Auftösffpunk-39D mit Hilfe der Ablenkspulen lenken. Hierbei ist es jedoch für eine hohe Bildqualität notwendig, daß die Verharrungsdauern (Impulsdauern) in den Auftreffpunkten 39A, 393, 392, 39Jü lang gegenüber den Impulspausen sind, nämlich den Zeiten, in denen der üllektronenstrom von einem Auftreffpunkt zum nächsten Auftreffpunkt abgelenkt wird. Diese Art der Gratlinienwanderung kann man dort mit sehr viel Erfolg durchführen, v/o jeder Auftreffpunkt nur ein einziges Hai während einer Röntgenaufnahme den Auf treffen des Jlektronenotrahles dient. i7enn man aber für die Belichtung eines Pilms beispielsweise eine höher Intensität an Röntgenstrahlung benötigt und es zur Schonung des Targets, d.h. zur Vermeidung des ISrreicheiiG des Schmelzpunktes des Targetmaterials, vorzieht, jeden AuftreffpunJct mehrmals mit dem iilektronenstrom anzusteuern, dann wird man die in Pig. 6 graphisch dargestel-Lösung wählen und nach dem Impulsende auf dem Auftreffpunkt 39^ über den gesamten ./eg 41 den Auf treffpunkt zurückwandern lassen in den Auftreffpunkt 39Λ.
ßs ist aber auch durchaus möglich und in manchen Anwendur. fällen zweckmäßig, wenn die Impulspausen relativ lang
ORIGINAL INSPECTED C0PY i
- 17 -
Μ-
gemacht werden. In einem solchen Palle lässt man jedoch auch den Auftreffpunkt relativ schnell wandern, und zwar derart, daß die Ablenkung in die Slektronenstromrichtungen 37 so erfolgt, daß der Auftreffpunkt des Elektronenstromes ständig in Richtung de3 Pfeiles 40 (Pig. 5) wechselt und hierbei hin und her geht.
'Es gibt aber auch andere Möglichkeiten der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Besondere Möglichkeiten eröffnen sich hier durch besondere geometrische Gestaltung des Targets. Das ist in den Pig. 8 und 9 dargestellt. In Fig. 8 ist ein Target benutzt, welches eine Oberfläche von fünf halbzylindrischen Körpern aufweist. Der Elektronenstrom wird durch die Ablenkspulen hierbei so abgelenkt, daß er nacheinander auf jede der fünf halbzylindrischen Oberflächen fällt, wobei die Ablenkung so erfolgt, daß der Targetwinkel von 0 bis 10°, vorzugsweise 5,5° eingehalten wird. Eine solche Targetform wird beispielsweise für die Tomosynthese benutzt, die eine Multistrahlenquelle benötigt, deren Ursprungspunkte nach mathematischen Regeln entsprechend der elektronischen Auswertvorrichtung flächenmäßig verteilt sein, sollen. Hierbei kann der Strahl nicht nur auf jede der fünf halbzylindrischen Oberflächen gerichtet werden, er kann auch in Längsrichtung der halbzylindrischen ?örper abgelenkt werden und dabei beispielsweise jeden der halbzylindrischen Oberflächenkörper mehrmals, z.B. viermal an unterschiedlichen Auftreffpunkten zur Ausstrahlung von Röntgenstrahlung veranlassen.
In Pig. 9 ist eine weitere Targetform dargestellt, nämlich ein Stufentarget, welches eine sägezahnartige Oberfläche auf v/eist. Auch hier, ebenso wie in Pig. 8, weist das Target eine Breitendimension auf, die der im Querschnitt dargestellten L :n.gendimension ähnlich ist. Auch
copy
- 18 -
32225U
hior i.f3t oino Ablonkun/j; nicht nur auf d.i. ο einzelnen Stufen, sondern auch mehrmals auf jeder Stufe, möglich. Bei flachen Targets, wie 3ie im Stufentarget realisiert sind, sind die Abstrahlungsergebnisse zwar nicht ganz so gut wie bei zylindrischen sphärischen Targetoberflächer jedoch weisen sie bezüglich Bildschärfe, Kontrast und .Intensität schon bedeutend bessere .Ergebnisse auf,
sie
als/mit herkömmlichen Targets erzielbar sind.
Das Schaltbild für die Steuerung der Röntgenröhre ist in Pig. 10 dargestellt. In diesem Schaltbild bedeuten die einzelnen Bezugszeichen:
13 gemeinsamer Anschluß Heizung, Hochspannung, Gitter 12 Anschluß Heizung
14 Anschluß Gitter
21/22/23 Anschluß Elektronenstrahlablenkung 19/20 Anschluß Fokussier-Einheit 54 Anschluß Target (Anoden)-Hochspannung Kasse 60 Steuerpult
42 Stromversorgung für Fokussiereinheit
43 Fokussier-Regier
44 Steuerung und Stromversorgung für Ablenkung
45 Regler Elektronenstrahl-X-Ablenkung
46 Regler Elektronenstrahl-Y-Ablenkung
47 Elektronenstrahl-Ablenkprogrammer
48 Röhrenstrom-Regler und Begrenzer
49 Röhren-Hochspannunge-Regler und Begrenzer
50 Stromversorgung für Gitter, Heizung, Hochspannung
51 Gitterspannungsgenerator
52 Heizungs-Stromversorgung
53 Hochspannungsgenerator.
Die Anschlüsse 12,13,14 sowie 19 bis 23 finden sich in Fig. 1 wieder. An diesen Stellen ist das Steuerpult
COPY j - 19 -
32225U
und die Stromversorgung 50 mit der Röntgenröhre verbunden.
In Fig. 11 ist ein Beispiel für das Stereo-Röntgen mit Hilfe der erfindungngemaßen Ablenkunsimpulsmethode dargestellt . Die Bezucszeichen sind die gleichai wie in den vorhergehenden Zeichnungen. Für die Stereo-Darstellung bedeuten die Bezugszeichen:
P. elektronenstrahl- 'Vuf tr ef f punkte in in Impuls-Position
Röntgenstrahlenquellen auf dem Target
d Abstände der Röntgenstrahlenquellen On Objekt-De tail-π
t Tiefe der Objekt-Details relativ zur n Objekt-Oberfläche
a Abstände der objekt-Details von der Filmebene
e Abstand Objekt-Oberfläche-Filmebene c Abstand otrahlennuellen-Filmebene b Koordinaten-Abstände der Stereoabbildungen der
Objekt-Details auf dem Film
B' Koordinatenpunkte der Details-Abbildungen auf dem Film.
Die otereo-Röntgenmethode wird häufig in der medizinischen Diagnose angewandt und dient dort der Tomographie, findet aber auch in jüngerer Zeit Eingang in technischen Bereichen. i)er wesentliche Vorteil besteht darin-, daß hier eine einzige Hüntgenröhre ausreicht, während im Stande der Technik das Objekt aus mindestens zwei unterschiedlichen Richtungen geröntgt wurde. Zu diesem Zweck mußte mindestens eine der drei Systemkomponenten Röntgenröhre, Objekt, Impf anger - mit hoher Präzision nachein.?j;ider in die verschiedenen Röntgenaufnahme-Positionen bewegt werden. Hierzu waren sehr aufwendige
- 20 Copy
32225U
Positionierungsmanipulatoren erforderlich. Die zum Teil für einen Aufnahmevorgang wiederholt erforderlichen Bewegungsabläufe sind mit einem größeren Zeitaufwand verbunden, so daß die Untersuchung bewegter Objekte (z.B. ein schlagendes Herz, pulsierend·: Gefäße) sowie die Beobachtung schneller Vorgänge ausgeschlossen sind. So 13t z.B. auch die Qualitätskontrolle von Serienartikeln, z.B. von Gußteilen, Kunststoff ormteilen u.a., mit Hilfe der bestehenden Stereo· und Tomographieverfahren nicht denkbar» Auch bei der bekannten und verbreiteten, in der medizinischen Diagnostik bevorzugt angewandten Computer-Tomographie sine zur Darstellung der einzelnen Kürperschichten die Aufnahmevorgänge zum Teil häufig zu wiederholen, woraus für den Patienten eine hohe, unter Umständen gesundhe; schädigende otrahlendosierung resultiert. Daher richts sich die jüngsten Bemühungen im Stande der Technik au: die sogenannte r'Kurzzeit-Tomosynthese" (Funkschau 3/1932, Seite 49-52). Bei diesem Verfahren wird das Ot jekt aus verschiedenen Richtungen mit einer Vielzahl von Röntgenröhren, die alle gleichzeitig ausgelöst wei den, durchleuchtet. Bei diesem Verfahren ist zwar der hohe Zeitaufwand eliminiert, jedoch ist dabei wiederum der Röntgengeräteaufwand extrem kostspielig, weil bis zu 24 Geräte pro System verwendet werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Ablenk-Impuls-Aöntgenverfahren werden diese Nachteile eliminiert. Die erforderliche Bewegung wird nur noch mit dem trägheitslosen ί·)1β> tronenstrahl ausgeführt. Der jjllektronenstrahl fährt nacheinander in die einzelnen Impulspositionen 39 A bi 39D. Die Objekt-Details O^ werden dabei auf dem limpfär ger oder Film in unterschiedlichen Punkten 3. abgebildet. Aus den Systomkonstanten a., c, d. und e sowie den auf dem Film gemessenen Abbildungsverschiebungen t
- 21 -
ORiGIISJAL INSPECTED I °°ΡΥ
• ■ ·*
- -ablassen sich die Koordinaten t. der Objekt-Details rela tiv zu vorgegebenen Objekt-Ursprungskoordinaten bestim .raen. Das erfolgt mit der Gleichung
Durch geeignete V/ahl des Impulsdauer-Pausenverhältnisses kann die auf das Target aufgebrachte integrierte spezifische Leistung erheblich gesteigert werden. Bei konstantem kontinuierlichem Betrieb der erfindungsgemäßen Röntgenanlage wird bei einer Fokusgröße von 0,01 mm Durchmesser bereits eine auf das Target aufgebrachte spezifische Leistung von 1,2 χ 10 Watt χ mm erreicht, was.etwa um den Faktor 10 über den mit herkömmlichen Geräten erreichbaren Vierten liegt. Zusätzlich konnte die spezifische Leistung durch den Impulsbetrieb noch einmal um den Paktor 30 gesteigert werden und erreichte einen
7 -2 .Wert von ca. 3,5 x 10' vtfatt χ mm .
Bei der erfindungsgemäßen Ablenkimpulsmethode lässt sich die Targetauftreffposition des Elektronenstrahles perina- · nent oder/und schrittweise verändern, so daß die jeweils verlassene Targetposition abkühlen kann.
In Pig. 12 ist die erfindungsgemäße Methode noch einmal kurz skizziert:
Der Elektronenstrom 11 wird durch die Ablenkspulen 6 auf verschiedene halbzylindrische Oberflächenköper auf dem Target 8 nacheinander gelenkt. Durch das Strahlenaustritt sfenst er 9 im Targetkopf 7 fallen je nach dem Auftreffpunkt verschiedene Strahlenbündel 1OA bis 1OD, die das Objekt, einen menschlichen Kopf 70, durchstrahlen und von einem Bildverstärker 71 aufgenommen werden, der von der Kamera 72 abgetastet wird. Die hier aus der Kamera austretenden elektronischen Impulse werden einem
COPY Λ
- 22 -
Bildspeicherbzw. Datenspeicher 80 zugeführt, aus dem sie vom Rechner 81 abgerufen werden können und verarbeitet werden können. Gleichzeitig kann eine Bildwiedergabe beispielsweise auf dem TV-Monitor 82 erfolgen.
COPY ]
Leerseite
copy

Claims (11)

  1. Ansprüche
    Verfahren zur Jirzeugung von Röntgenstrahlung für die Durchführung von Stereοaufnahmen und die Herstellung von Tomografien und Tomosynthesen mit Röntgengeräten, deren Röntgenröhre einen Heizfaden als Kathode, eine Anode mit einem Target und ein Austrittsfenster aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß man eine einzige Röntgenröhre verwendet und daß man in dieser Röntgenröhre den "Elektronenstrahl mindestens einmal von mindestens einem Abstrahlpunkt auf einen anderen Abstrahlpunkt auf dem Target ablenkt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß man ein Target mit gewölbter, sphärischer oder zylinderförmiger Oberfläche benutzt, daß man für die durch das Austrittsfenster der Röntgenröhre austretenden Strahlen den Targetwinkel so wählt, daß er zwischen 0 und 10°, vorzugsweise bei 5,5° liegt, .
    und daß man den Auftreffpunkt des iSlektronenstromes während der Bewegung von einem Abstrahlpunkt zum nächsten Abstrahlpunkt so ablenkt, daß er von einen Abstrahlpunkt über den Zenit des Targets, dann auf de dem Austrittsfenster abgelegenen Seite des Targets, dann wieder über den Zenit des Targets zum nächsten Abstrahlpunkt geführt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß man ein Target mit nuader-, prismen- oder keilför
    COPY
    ""* C- mm
    32225U
    ger Oberfläche benutzt und eine Kante dieses Targets auf die Kathode hinwendet, daß man den Targetwinkel für die aus dem Austrittsfenster austretenden Strahlen so wählt, daß er zwischen 0 und 10°, vorzugsweise bei 5,5°, liegt und daß man den Auftreffpunkt des Elektronenstromes während der Bewegung von einem Abstrahlpunkt zum anderen so ablenkt, daß er von dem einen'Abstrahlpunkt über die Kante des Targets, dann auf der dem Austrittsfenster abgelegenen Seite des Targets und dann wieder über die Kante des Targets zum nächsten Abstrahlpunkt geführt wird.
  4. 4. "Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß man den Auftreffpunkt des Elektronenstrahles auf einem Abstrahlpunkt verharren lässt und dann den Elektronenstrahl mit hoher Geschwindigkeit auf den nächsten Abstrahlpunkt bewegt und ihn dort wieder verharren lässt.
  5. 5. Verfahren nach AnspRÜCH 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
    daß man den Jechsel des Auftreffpunktes des Elektronei Strahles auf verschiedene Brennflecke ein- oder mehrmals wiederholt.
  6. 6. Vorrichtung zur !ülrzeugung von Röntgenstrahlung für die Durchführung von Stereo-Aufnahmen und die Herstellung von Tomograf!en und TomoSynthesen mit Röntgengeräten, deren Röntgenröhre einen Heizfaden als Kathoi und eine Anode mit einem Target (Antikathode) und einem Röntgenctrahlungs-Austrittsfenster aufweist, dadurch gekennzeichnet,
    daß in dem Kolben (1,2) der Röntgenröhre eine Ablenk-
    COPY
    ORIGINAL IMSPECTED - 5 -
    "vorrichtung (S) für den von dor Kathode (3) ©mittler ten Elektronenstroa vorgesehen ist und daß eine Steuervorrichtung (60) für die in die Ablenkvorrichtung (6) eingespeisten Spannwagen vorgesehen iat, ait der der Slektronenatroia (11) aimdesteii einmal von aindestens eines Abstrahlpunkt (39A) auf einen anderen Abstrahlpunkt (39B, 39C, 39D) auf dea Target (8) abgelenkt wird.
  7. 7· Vorrichtung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Target gewölbt, sphärisch oder zylindrisch in seiner Oberflächengestaltung ist.
  8. 8. Torrichtung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Oberfläche des Targets (8) aus aehraren sphärischen oder halbsylindrisehen Oberflächen bestet die parallal zueinander angeordnet ist.
  9. 9. "Vorrichtung nach Anspruch 6,
    dadnrch gekennzeichnet,
    daß das Target als Stufentarget ait einem sägezahnföraigen Querschnitt ausgebildet ist.
  10. 10. Vorrichtung nach Ansprach 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Target quader-, prismen- oder keilfSraig in seiner Oberflächengestaltung gestaltet iat.
  11. 11. Vorriehttmg nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die AusgangsSpannung des Steuergerätes (SO) iiapulsföraig ist und/oder mach einer Punktion ^Ablenk™ f^ verläuft, die den Ablenkweg des Elektronen3trahles auf dem Target bestimmt.
    COPY ORIGINAL INSPECTED
DE3222514A 1982-06-16 1982-06-16 Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von roentgenstrahlung fuer stereoaufnahmen, tomografien und tomosynthesen Granted DE3222514A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3222514A DE3222514A1 (de) 1982-06-16 1982-06-16 Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von roentgenstrahlung fuer stereoaufnahmen, tomografien und tomosynthesen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3222514A DE3222514A1 (de) 1982-06-16 1982-06-16 Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von roentgenstrahlung fuer stereoaufnahmen, tomografien und tomosynthesen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3222514A1 true DE3222514A1 (de) 1984-03-22
DE3222514C2 DE3222514C2 (de) 1989-12-28

Family

ID=6166127

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3222514A Granted DE3222514A1 (de) 1982-06-16 1982-06-16 Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von roentgenstrahlung fuer stereoaufnahmen, tomografien und tomosynthesen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3222514A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4819260A (en) * 1985-11-28 1989-04-04 Siemens Aktiengesellschaft X-radiator with non-migrating focal spot
DE4110468A1 (de) * 1991-03-30 1992-10-01 Forschungszentrum Juelich Gmbh Einrichtung zur roentgenbestrahlung von objekten
DE19823450A1 (de) * 1998-05-18 1999-12-09 Bos Berlin Oberspree Sondermas Vorrichtung zum Prüfen von Gegenständen mittels Röntgenstrahlung
CN102768931A (zh) * 2012-07-30 2012-11-07 深圳大学 用于大视场x射线相衬成像的x射线源

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006062451A1 (de) * 2006-12-28 2008-07-03 Comet Gmbh Mikrofocus-Röntgenröhre

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH355225A (de) * 1958-01-22 1961-06-30 Foerderung Forschung Gmbh Verfahren und Einrichtung zum Kontrollieren und Korrigieren der Lage des durch einen Kathodenstrahl erzeugten Brennflecks auf der Antikathode einer Röntgenröhre
US3852605A (en) * 1972-12-27 1974-12-03 Jeol Ltd Control circuitry for preventing damage to the target of a scanning x-ray generator
GB1469932A (en) * 1973-11-01 1977-04-06 Nat Res Dev Rotating-anode x-ray tube
DE2559658A1 (de) * 1974-08-28 1977-09-29 Emi Ltd Radiographisches geraet
GB1526041A (en) * 1975-08-29 1978-09-27 Emi Ltd Sources of x-radiation
GB1604431A (en) * 1977-10-26 1981-12-09 Emi Ltd X-ray generating tubes

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH355225A (de) * 1958-01-22 1961-06-30 Foerderung Forschung Gmbh Verfahren und Einrichtung zum Kontrollieren und Korrigieren der Lage des durch einen Kathodenstrahl erzeugten Brennflecks auf der Antikathode einer Röntgenröhre
US3852605A (en) * 1972-12-27 1974-12-03 Jeol Ltd Control circuitry for preventing damage to the target of a scanning x-ray generator
GB1469932A (en) * 1973-11-01 1977-04-06 Nat Res Dev Rotating-anode x-ray tube
DE2559658A1 (de) * 1974-08-28 1977-09-29 Emi Ltd Radiographisches geraet
GB1526041A (en) * 1975-08-29 1978-09-27 Emi Ltd Sources of x-radiation
GB1604431A (en) * 1977-10-26 1981-12-09 Emi Ltd X-ray generating tubes

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4819260A (en) * 1985-11-28 1989-04-04 Siemens Aktiengesellschaft X-radiator with non-migrating focal spot
DE4110468A1 (de) * 1991-03-30 1992-10-01 Forschungszentrum Juelich Gmbh Einrichtung zur roentgenbestrahlung von objekten
DE19823450A1 (de) * 1998-05-18 1999-12-09 Bos Berlin Oberspree Sondermas Vorrichtung zum Prüfen von Gegenständen mittels Röntgenstrahlung
CN102768931A (zh) * 2012-07-30 2012-11-07 深圳大学 用于大视场x射线相衬成像的x射线源
CN102768931B (zh) * 2012-07-30 2015-05-06 深圳大学 用于大视场x射线相衬成像的x射线源

Also Published As

Publication number Publication date
DE3222514C2 (de) 1989-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2902308C2 (de) Röntgenröhre
DE102006062667B4 (de) Vorrichtung für die Ausgabe von Hoch- und/oder Niederenergieröntgenstrahlen
DE69129008T2 (de) Röntgenstrahlentherapiesimulator
EP1883093B1 (de) Computertomograph
DE102014202330B3 (de) Single Source DualEnergy mit zwei Filtern zur Röntgenspektrumsdifferenzierung bei Strahlerblenden mit Schlitzplatte
EP0466956A1 (de) Computertomograph
DE2650237A1 (de) Roentgendiagnostikgeraet zur herstellung von transversalschichtbildern
DE2364142B2 (de) Einrichtung zur Erzeugung von Röntgenstrahlen mit einer Ablenkeinrichtung zur Erzeugung einer Abtastbewegung eines die Röntgenstrahlen erzeugenden Elektronenstrahls
EP2038642A2 (de) Anordnung zur erzeugung elektromagnetischer strahlung und verfahren zum betreiben der anordnung
DE2853363A1 (de) Roentgendiagnostikeinrichtung mit fernsehuebertragung
DE102010042683B4 (de) Einrichtung und Verfahren zur Erzeugung von Röntgenstrahlung sowie Rechenprogramm und Datenträger
DE102011080263B4 (de) Vorrichtung zur Röntgenbildgebung für Projektionsradiographie und Computertomographie sowie ein entsprechend ausgebildetes Verfahren zur Röntgenbildgebung
DE102013107736A1 (de) Röntgenprüfvorrichtung für die Materialprüfung und Verfahren zur Erzeugung hochaufgelöster Projektionen eines Prüflings mittels Röntgenstrahlen
DE102008005718A1 (de) Anordnung zur dreidimensionalen Elektronenstrahltomographie
DE19635592B4 (de) Verfahren zum Betrieb einer medizinischen Röntgeneinrichtung und medizinische Röntgeneinrichtung
DE2723462A1 (de) Roentgendiagnostikgeraet fuer transversalschichtbilder
DE102006006840A1 (de) Röntgen-Computertomograph mit Lichtstrahl-gesteuerter Röntgenquelle
DE2548531C2 (de)
DE3222514A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von roentgenstrahlung fuer stereoaufnahmen, tomografien und tomosynthesen
EP0481103B1 (de) Röntgencomputertomograph mit ringförmig geführtem Elektronenstrahl
DE10356601B4 (de) Vorrichtung zur Röntgentomographie mit einem elektromagnetisch abgelenkten Elektronenstrahl
DE102006014624B4 (de) Verfahren zur Aufnahme von Projektionsbildern
DE102018221559B4 (de) Tomosyntheseeinrichtung mit einem bewegten Röntgenstrahler
DE3106264A1 (de) Durchleuchtungsvorrichtung
DE4200653C2 (de) Röntgenaufnahmegerät für Röntgenschattenbilder

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: FEINFOCUS VERWALTUNGS GMBH & CO KG, 3050 WUNSTORF,

D2 Grant after examination
8363 Opposition against the patent
8365 Fully valid after opposition proceedings
8380 Miscellaneous part iii

Free format text: ES ERFOLGT ERGAENZUNGSDRUCK NACH AUFRECHTERHALTUNG ANSPRUCH 1 "ABGEWANDTEN" AENDERN IN "ABGEWANDTE"

8339 Ceased/non-payment of the annual fee