DE372421C - Einrichtung zur Bestimmung der Zusammensetzung einer Roentgenstrahlung - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Bestimmung der Zusammensetzung einer Röntgenstrahlung. Für die verschiedenen Anwendungsgebiete der Röntgenstrahlen ist die Kenntnis ihrer Zusammensetzung von besonderem Wert, namentlich bei der Anwendung von Röntgenstrahlen in der Elektromedizin. In der Röntgentherapie ist es häufig von größer Wichtigkeit, zu weissen, ob die zu benutzende Strahlung in dem Maße homogen ist, wie man es wünscht. Mit den bisher gebräuchlichen Meßvorrichtungen hat man in bezug auf die eine bestimmte Strahlung zusammensetzenden Komponenten keine genauen Angaben erhalten können. Die üblichen Härtemesser zeigen meist nur die härteste Komponente einer Strahlung an, während die darunter liegende weichere Strahlung aus den Anga':en nicht al:-zulesen ist. 0l> die Strahlung homogen ist oder nicht, kann also mit diesen Vorrichtun-(sen nicht entschieden werden.
• Diesem Nachteil wird erfindtulgsgenläl,; dadurch begegnet, daß die IZ;#)iltgeilstrallluilg ztinächst durch einen keilf(-)rinigen Absorptionskörper, zweckmäßig aus eineue Stoff mit niedrigem Atomgewicht, geleitet wird und gemäß der Größe der in den verschiedenen Keildicken erlittenen Absorption hinter dein Keil einen strahlenenlptindlichen Körper beeinflußt. Dein auf diesen Körper entstehenden Absorptions-1-.il(l wird ein in seiner Helligkeit stetig al#-gestuftes, in bezug auf die Al>stttfttngsnichtung senkrecht zum ersten stehendes Bild objektiv oder subjektiv iil;erlagert, so daß an dein Verlauf der aus dein Zusammenwirken 1 eider Bilder sich ergel#enden Linien gleicher Helligkeit auf die Strahlenzusammensetzung geschlossen werden kann.
• In deal Abb. z bis ; sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der E=rfindung scheinatisch dargestellt.
• In Abt. i bezeichnet p einen keilförmigen Absorptionskörper aus Aluminium. Die Röntgenstrahlung wird quer durch den Keil hindurchgeleitet und trifft hinter dein Keil auf eine lichtempfindliche Platte oder einen lichtempfindlichen Film. \ach der Entwicklung des Bildes kommt ein Absorptionsschema zum Vorschein, wie es beispielsweise in Abb.2 dargestellt ist. Unter der Annahme, daß die untersuchte Strahlung homogen war, nimmt die Helligkeit des Bildes vom Rand a der Abb. 2 lies zum Rand h linear zu: da in der Nähe der Keilschneide die Strahlung die geringsten Absorptionsverluste erleidet, ist die Bildschwärzung an dieser Stelle am größten, während die Schwärzung hinter dein stark absorbierenden Keilrücken am kleinsten ist.
• Diesem Absorptionsbild, das eine quadratische Form haben möge, wird nun eine zweite ein für allemal angefertigte Platte, deren Durchsichtigkeit von einem Rand zum anderen gleichmäßig zunimmt, überlagert, und zwar so, daß bei beiden. Bildern die Richtungen der größten Helligkeitsänderungen aufeinander senkrecht stehen. Abb.3 zeigt die Abstufungsrichtung von der Kante c nach der Kante d hin, die senkrecht steht zur Abstufungsrichtung a, b in Abb. 2.
• Das der Abb.3 entsprechende Bild kann etwa durch Belichten einer lichtempfindlichen Platte unter Vorschaltung eines Graukeils hergestellt werden, man kann auch einen Graukeil selbst verwenden. Werden nun beide Bilder überlagert, so ergibt sich das in der Abh..l veranschaulichte Bild, aus dein ersichtlich ist, claß unter der Annahme einer gleichmäßigen Helligkeitsabstufung in den Absorptionsi:ildern der Abb. 2 und 3 die Linien gleicher Helligkeit geradlinig und parallel zueinander verlaufen. wie (lies durch die Linien c° gleicher Helligkeit in Abh.-I dargestellt ist. Dieser geradlinige Verlauf der Linien gleicher Helligkeit ist las Kennzeichen für die Hnnlo-`eiiitüt der untersuchten Strahlung.
• Wird eine nicht homogene Strahlung l:entit7t, so ist die Helligkeitsabstufung auf den einzelnen Absorptionsbildern eine ungleichmäßige. Diese Abstufung ist aper in dein Einzelbild schwer zu beobachten: durch die l"1 erlagerung eines Graukeiles o. dgl. wird die Beobachtung ermöglicht. Die härteste Komp(,nente wird an der Linie f des Aluminiumkeils (Abb. 5,) noch gerade hindurchgelassen und l:ewirht auf der dahinterliegenden Platte die Schwärzung. Die in der Strahlung außer-,lein noch enthaltenen weicheren Komponenten wirken aber nach der Richtung der Keilschneide hin in erheblich größerer Intensität auf die lichtempfindliche Schicht ein, als es die härteste homogene Strahlung allein zu leisten vermöchte. Infolgedessen verlaufen die Linien gleicher Helligkeit nicht mehr geradlinig, wie in Abt. 3, sondern in Form von Kurven, deren Krfiininungsgrad von der Zusammensetzung der Strahlung abhängig ist. 'Mit überlagerten Absorptionsbildern bereits l:ekannter Strahlenzusanimensetz_ungen kann man dann bestimmte \ ormalh,ilder herstellen, die später als Vergleichsinaßstah für die gewonnenen Kurven dienen 1Jönnen.
• Die Überlagerung des in seiner Helligkeit stetig abgetönten Bildes nach Abt. 3 kann am zweckmäßigsten :in der Weise erfolgen, daß dem auf einer photographischen Platte aufgenommenen Ahsorptic@nsbild unmittelbar ein Graukeil aufgelegt wird, dessen Schneide senkrecht verläuft zur Änderungsrichtung größter Helligkeit im Absorptionsbild. Wird diese Vereinigung gegen das Licht betrachtet, so ist die Wirkung die gleiche, wie wenn in objektiver Weise zwei verschiedene Bilder überhfiert worden wären.
• Das heschriehene Verfahren hat zwar den Vorteil, daß stets eine festgelegte Unterlage über die Strahlenzusaininensetzung vorhanden ist. Immerhin muß das Absorptionsbild erst entwickelt werden, leas in vielen Fällen umständlich und zeitraubend ist.
• Um diesem Nachteil zu begegnen, ist nach Abt. 6 hinter dem Absorptionskeil pz aus Aluminium ein Leuchtschirm s angeordnet, der zunächst von den durch das Prisma hindurchgegallgenen Röntgenstrahlen getroffen wird. Die Leuchtintensität auf dein Schirm ist abhängig von der Absorption der Strahlung im Keil. Auf den Leuchtschirm wird nun ein Graukeil p, gelegt, dessen Schneide zu der des Absorptionskeiles senkrecht steht. Mit Hilfe dieser iin Prinzip mit der vorher beschriel:enen übereinstimmenden Einrichtung ist es möglich, während der Bestrahlung ständig die Strahlenzusammensetzung zu verfolgen, ohne daß umständliche Nel;enarbeiten nötig wären.
• In Abb. 7 ist eine Einrichtung dargestellt, bei der auf einer und derselben lichtempfindlichen Schicht zugleich das Absorptions- und das Üherlagerungsbild erzeugt werden. Der Schichtträger o ist durch eine Bleiblende L abgedeckt, in die eine Blendenöffnung i eingeschnitten ist, welche eine von einer logarithmischen Kurve abgegrenzte öffnung eines rechten Winkels w darstellt. Mit dieser Blende wird ein Absorptionsbild in Richtung der größten Helligkeitsänderung des Bildes durch ein zeitlich bestimmt bemessenes ein-oder mehrmaliges Überfahren belichtet. Die einzelnen Teile der Blendenöffnung wirken dabei nach Art des Schlitzverschlusses einer photographischen Kamera, so daß die Belichtungszeit am Pfeil in in demselben Maße größer ist als an der Stelle n wie der bei na bezeichnete Pfeil größer ist als der bei n bezeichnete. Wäre kein Absorptionsbild auf dem Schichtträger vorhanden, so entstände bei Belichtung des Schichtträgers mit dieser bewegten Blende eine Schwärzung, die linear von dem oberen bis zum unteren Rande abnimmt. Da das Absorptionshild eine Schwärzung ergibt, die von links nach rechts abnimmt, so ergibt sich aus dem Zusammen-,virken beider eine Helligkeitsverteilung, die ähnlich ist wie in der Abb. 4. -Die Belichtung der lichtempfindlichen Schicht durch einmaliges oder mehrmaliges überfahren mit der Blende erfolgt zweckmäßig so, daß man den Rand der Schwärzung, d. h. die Grenze zwischen gerade noch feststellbarer Schwärzung und glasklarer Schicht, als Linie gleicher Helligkeit wählt (Schwellenwertverfahren).

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einnichtung zur Bestimmung der Zusammensetzung einer Röntgenstrahlung, dadurch- gekennzeichnet, daß die durch einen keilförmigen Absorptionskörper, zweckmäßig aus einem Stoff mit niednigein Atomgewicht geleitete Strahlung einen hinter dem Keil angeordneten strahlenempfindlichen Körper beeinflußt, und daß dem auf diesem Körper entstehenden Absorpüionsbild ein in seiner Helligkeit gleichmäßig abgestuftes, in bezug auf die Abstufungsrichtung senkrecht zur ersten stehendes Bild überlagert wird zu dem Zweck, aus dem Zusammenwirken beider Bilder derart verlaufende Linien gleicher Helligkeit zu erzielen, daß nach deren Verlauf die Zusammensetzung der Strahlung beurteilt werden kann.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Absorptions- und Überlagerungsbild auf photographische Schichtträger aufgenommen sind und nach der Überlagerung in der Durchsicht betrachtet werden.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß dem auf einem photographischen Schichtträger aufgenominenen Absorptionsbild ein Graukeil aufgelegt wird.
4. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein keilförmiger Absorptionskörper und ein keilförmiges Rauchglas so aufeinandergelegt sind, daß die Schneiden zueinander senkrecht stehen und zwischen beiden, zweckmäßig auf einem Leuchtschirm, eine Leuchtmasse angebracht ist, zum Zweck, die Strahlenzusammensetzung unmittelbar beobachten zu können. -
5. 5. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtträger, auf dem das Absorptionsbild aufgenommen wird, zugleich vermittels einer mechanisch bewegten Blende, unter entsprechender zeitlicher Regelung, belichtet wird.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch i und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung der Blende zweckmäßig durch eine von einer geeigneten Kurve, z. B. einer logarithmischen, abgeschlossenen Winkelfläche dargestellt wird.