DE3831180A1 - Verfahren zur bildregistrierung und vorrichtung zu dessen anwendung - Google Patents
Verfahren zur bildregistrierung und vorrichtung zu dessen anwendungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildregistrierung
mit hoher Bildfolgefrequenz, vor allem für die Anwendung der Kinematogra
phie durch Röntgenstrahlimpulse oder Röntgenstrahlkinematographie.
Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Vorrichtung zur Anwendung des
vorgenannten Verfahrens.
Die Erfindung ist vor allem dazu bestimmt, Röntgenbilder eines flüch
tigen Hochgeschwindigkeitsvorganges aufzunehmen, der z. B. mit Geschwindig
keiten zwischen 1000 und 10 000 m/s abläuft wie die Detonation eines
Sprengstoffes oder der Aufschlag eines Geschosses auf einem Ziel.
Aufnahmevorrichtungen der vorgenannten Art sind bereits bekannt. Sie
bestehen aus einem Generator für die Erzeugung von Röntgenstrahlimpulsen,
die dazu bestimmt sind, auf das Objekt gelenkt zu werden, von dem Röntgen
bilder aufzunehmen sind, und hinter dem nacheinander und koaxial im Hin
blick auf den Ausgang des Röntgenstrahlimpulsgenerators ein Szintillator
schirm, der die Röntgenstrahlen in sichtbares Licht umwandelt, und Bild
registrierungsteile angeordnet sind.
Da Röntgenbilder eines flüchtigen Hochgeschwindigkeitsvorganges nur
dann mit einer vernachlässigbaren Bewegungsschärfe aufgenommen werden
können, wenn die Belichtungszeit der Bildregistrierungsteile zwischen
10 µs und 100 ns liegt, wurde für die Bildaufnahme eine schnell arbei
tende elektronische Kamera verwendet. Zieht man aber die Kenndaten dieser
Kamera und die maximale Intensität der am Ausgang der besten Röntgen
strahlimpulsgeneratoren verfügbaren Röntgenstrahlung in Betracht, erhält
man mit dem vorgenannten Kameratyp auf dem belichteten lichtempfindlichen
Film nur eine besonders schwache Bildschärfe und eine Bildauflösung in der
Größenordnung von 2 bis 3 Linienpaaren pro Millimeter. Die Güte der re
gistrierten Bilder wird deshalb stark beeinträchtigt.
Außerdem macht die Analyse von sehr schnell verlaufenden Vorgängen
eine Trennung der Bilder erforderlich. Somit kommt auch die Verwendung
eines Szintillatorschirms mit einem übertrieben hohen Fluoreszenzwir
kungsgrad nicht in Betracht, denn man erhält korrelativ ein Nachleuchten
des Schirms, dessen Dauer den Zeitintervall zwischen zwei aufeinander
folgenden Röntgenstrahlimpulsen überschreitet.
Dies führt unweigerlich zu einer zu wenig abgeschrägten Überlagerung
eines Bildes mit dem vorhergehenden Bild sowie zu einer Unschärfe dieser
Bilder.
Eines der Ziele der vorliegenden Erfindung ist es, eine Methode und
eine Bildaufnahmevorrichtung vorzuschlagen, mit deren Hilfe mehrere auf
einanderfolgende Bilder eines flüchtigen Hochgeschwindigkeitsvorganges mit
hoher Bildfolgefrequenz und mit ausgezeichneter Bildschärfe aufgenommen
werden können, wobei ein Röntgenstrahlimpulsgenerator von klassischer Kon
zipierung eingesetzt wird.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, die räumliche Trennung der
Röntgenbilder des Vorganges oder des Objektes zu gewährleisten.
Die vorlegende Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Bildregi
strierung mit hoher Bildfolgefrequenz, wobei dieses Verfahren in Phasen
abläuft, die darin bestehen, von einem Objekt durch den Aufschlag von
Röntgenstrahlimpulsen Röntgenbilder aufzunehmen, diese Röntgenstrahlimpul
se in sichtbare Lichtimpulse umzuwandeln und mehrere lichtempfindliche
Filme oder Teile eines lichtempfindlichen Films mittels der vorgenannten
Lichtimpulse nacheinander zu belichten, um getrennte Bilder des von den
Röntgenstrahlen beaufschlagten Objektes aufzunehmen.
Erfindungsgemäß ist dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß vor
der Umwandlung der Röntgenstrahlimpulse in sichtbare Lichtimpulse, die
besagten Röntgenstrahlimpulse durch Photovervielfachung, die darin be
steht, die Röntgenstrahlen in Elektronen umzuwandeln, verstärkt werden.
Aufgrund der Verstärkung der Röntgenstrahlimpulse kann man Röntgenbilder
des Objektes mit einer ausgezeichneten Bildschärfe registrieren, und zwar
selbst dann, wenn die Emissionsstärke dieser Impulse relativ schwach ist.
Die Röntgenstrahlimpulse können ebenfalls in sichtbare Lichtimpulse umge
wandelt werden, ohne daß die Gefahr besteht, eine Überlappung von zwei
aufeinanderfolgenden Bildern zu erzeugen, indem der Fluoreszenzwirkungs
grad der verwendeten Umwandlungsteile zugunsten eines schwachen Nach
leuchtens dieser Teile vernachlässigt wird.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung besteht die Bildaufnahmevor
richtung für die Anwendung des vorgenannten Verfahrens aus einem Generator
für die Erzeugung von Röntgenstrahlimpulsen, die dazu bestimmt sind, auf
ein Objekt gelenkt zu werden, von dem Röntgenbilder aufzunehmen sind, und
hinter dem nacheinander und koaxial im Hinblick auf den Ausgang des
Impulsgenerators ein Szintillatorschirm, der die Röntgenstrahlen in sicht
bares Licht umwandelt, und Bildregistrierungsteile angeordnet sind.
Erfindungsgemäß ist diese Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß
Photovervielfachungsteile zwischen dem aufzunehmenden Objekt und dem
Szintillatorschirm eingefügt sind, wobei diese Photovervielfachungsteile
dazu bestimmt sind, die Intensität der den Szintillatorschirm beaufschla
genden Röntgenstrahlung zu erhöhen.
Durch den kombinierten Einsatz von Photovervielfachungsteilen, die als
Verstärker der Röntgenstrahlung fungieren, und Szintillatorschirm, erhält
man einen Wandler, der die Röntgenstrahlungsimpulse in sichtbares Licht
umwandelt und dabei Lichtimpulse von hoher Intensität und von sehr kurzer
Dauer emittiert. Somit kann man einen Röntgenstrahlimpulsgenerator von
klassischer Konzipierung verwenden, das heißt, einen Generator, dessen
Ausgangsintensität normalerweise unzureichend ist, um sehr kurze Licht
impulse von hoher Intensität zu erhalten, nachdem die Röntgenstrahlen in
einem Szintillator in Licht umgewandelt worden sind. Durch die Verwendung
eines Szintillatorschirms mit schwachem Nachleuchten, z. B. unter 10 s,
kann man derart verfahren, daß zwei aufeinanderfolgende Röntgenstrahl
impulse durch einen sehr kurzen Zeitintervall voneinander getrennt sind.
Es wird somit möglich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung mehrere auf
einanderfolgende Röntgenbilder von sehr schnell verlaufenden Vorgängen
aufzunehmen.
Entsprechend einer ersten vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung,
bestehen die Photovervielfachungsteile aus einer Platte aus Bleiglas oder
aus einem gleichartigen Material, deren Fläche im wesentlichen senkrecht
zu einfallenden Röntgenstrahlen ausgerichtet ist, wobei diese Platte von
einer Vielzahl von Mikrokanälen durchzogen ist, deren Oberfläche mit einer
Schicht aus einem halbleitenden Werkstoff überzogen ist, der sich unter
der Einwirkung einer einfallenden Röntgenstrahlung wie eine Photokathode
verhält.
Somit verhält sich jeder Mikrokanal wie ein einzelner Photoverviel
facher, so daß das Verstärkungsvermögen der Photovervielfacherteile durch
deren Anzahl von Mikrokanälen multipliziert wird.
Entsprechend einer zweiten vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung
sind die Bildaufnahmeteile so konzipiert, daß die räumliche Trennung der
von dem Objekt aufgenommenen Röntgenbilder gewährleistet ist.
Vorzugsweise umfassen die Bildaufnahmeteile mehrere optische Unter
gruppen, von denen jede aus einem Objektiv, einem Verschluß und einem
photoempfindlichen Film besteht, wobei jede einzelne optische Untergruppe
so angeordnet ist, daß der von dem Szintillatorschirm ausgehende Licht
strahl auf sie trifft, und daß die Öffnung eines jeden Verschlusses mit
einem Spannungsimpuls des Röntgenstrahlimpulsgenerators synchronisiert
wird, und dadurch die Emission eines Röntgenstrahlimpulses praktisch
gleichzeitig ausgelöst wird.
Aufgrund der Verwendung von optischen Untergruppen von einfacher Kon
zipierung, d. h. von Untergruppen, die insbesondere keine elektronischen
Teile für die Bildwandlung aufweisen, wie dies bei einer schnell arbei
tenden elektronischen Kamera der Fall ist, wird eine Verschlechterung der
Schärfe der aufgenommenen Bilder verhindert.
Weitere Kenndaten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich noch aus der
nachstehenden Beschreibung.
Die Zeichnungen, die als nicht erschöpfte Beispiele zu
betrachten sind, enthalten folgende Figuren:
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer erfindungs
gemäßen Bildaufnahmevorrichtung, die
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht mit getrennter Dar
stellung der erfindungsgemäßen Photovervielfachungsteile, die
Fig. 3 ist ein erläuterndes, perspektivisches Schema mit ge
trennter Darstellung eines einzelnen Photovervielfachungskanals der Teile
aus Fig. 2 und die
Fig. 4 bis 7 sind zeitliche Diagramme und veranschaulichen
jeweils:
- * die Auslösenimpulse des Generators der Fig. 1,
- * die Röntgenstrahlimpulse des vorgenannten Generators,
- * die vom Szintillatorschirm der Fig. 1 emittierten Lichtimpulse und
- * die Öffnungs- und Schließungsfolgen der optischen Untergruppen der Fig. 1.
Bei der Ausführung in Fig. 1 besteht die erfindungsgemäße Bildauf
nahmevorrichtung zur Anwendung der Röntgenkinematographie oder Röntgen
blitzkinematographie aus einem Generator 1 für die Erzeugung von Röntgen
strahlimpulsen IX, dessen Ausgangsrohr 1 a auf ein aufzunehmendes Objekt 2
gerichtet ist. Das Objekt 2 stellt zum Beispiel einen Vorgang von sehr
kurzer Lebensdauer dar wie die Detonation eines Sprengstoffes oder der
Aufschlag eines Geschosses auf einem Ziel. Hinter dem Objekt 2 sind nach
einander und koaxial im Hinblick auf den Ausgang 1 a des Generators 1,
Photovervielfachungsteile 3, ein Szintillatorschirm 4 und Bildregistrie
rungsteile 5 angeordnet, wobei die Photovervielfachungsteile 3 dazu be
stimmt sind, die Intensität der den Szintillatorschirm 4 beaufschlagenden
Röntgenstrahlimpulse IX zu erhöhen.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel ist der Generator 1, der an
und für sich von bekannter Art ist, so konzipiert, daß er bei einer Fre
quenz von ca. 500 kHz vier aufeinanderfolgende Röntgenstrahlimpulse er
zeugt, deren Dauer im wesentlichen 40 ns entspricht. Dieser Generator 1
ist zum Beispiel derjenige, der von den Urhebern dieser Erfindung beim
"1er Congrès Europ´en de Cin´radiographie par photons ou particules"
(abgehalten in Paris vom 18. bis 21. Mai 1981) vorgeführt wurde und der
Gegenstand einer Mitteilung war (siehe PROCEEDINGS - SPIE - Band 312 -
1981 - Seiten 164 bis 167).
Die Platte 3 mit den Mikrokanälen und der Szintillatorschirm 4, der
zum Beispiel einen kreisrunden Querschnitt haben kann, sind dazu bestimmt,
die einfallenden Röntgenstrahlimpulse in sichtbare Lichtimpulse ILS umzu
wandeln, die von den Bildregistrierungsteilen 5 ausgewertet werden können.
Nach einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung wird der Werkstoff für
die Fertigung des Schirms 4 so gewählt, daß dessen Nachleuchten (siehe
Fig. 6) nicht über dem Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Röntgenstrahlimpulsen liegt, d. h. 2 s. Im gegenteiligen Falle würde man
eine Überlagerung von jedem Bild mit dem vorhergehenden Bild erhalten, und
die somit registrierten Bilder wären unscharf. Erfindungsgemäß wird
deshalb für den Schirm 4 ein Kunststoff verwendet, wie zum Beispiel Pater
phenil, dessen Nachleuchtdauer unter 10 ns liegt, so daß bei einer Emis
sionsfrequenz der Röntgenstrahlimpulse von 500 kHz, die einer Emissions
periode von 2 µs entspricht, keine Gefahr für eine Überlagerung von zwei
aufeinanderfolgenden Bildern besteht. Die Dicke des Schirms 4 liegt vor
zugsweise zwischen 0,1 und 0,5 mm, um Bewegungsschärfen bei den Bildern
zu vermeiden.
Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung umfas
sen die Photovervielfachungsteile 3 eine Platte von kreisrunder Form (s.
Fig. 2) aus Bleiglas oder aus einem gleichartigen Material, deren Fläche
im wesentlichen senkrecht zur Achse des Ausgangsrohrs 1 a des Generators 1
ausgerichtet ist. Diese Platte 3 ist von einer Vielzahl von Mikrokanä
len 3 a durchzogen (s. Fig. 2 und 3), deren Oberfläche mit einer Schicht
aus einem halbleitenden Werkstoff 3 b überzogen ist, der sich unter der
Einwirkung einer einfallenden Röntgenstrahlung wie eine Photokathode ver
hält, vorausgesetzt, daß die Vorderseite 3 c und die Rückseite 3 d der
Platte 3, die mit einem elektrisch leitenden Werkstoff überzogen sind, mit
einer Gleichstromspannungsquelle V in Verbindung stehen (siehe Fig. 1
und 3). Diese metallische Belegung der besagten Seiten 3 c und 3 d stellt
ebenfalls eine elektrische Parallelverbindung zwischen den verschiedenen
Kanälen 3 a her.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, erzeugt somit die einfallende
Strahlung IX, welche die Oberfläche 3 b des Mikrokanals 3 a beaufschlägt,
die Emission einer ersten Serie von Photonen, von denen jedes einzelne
seinerseits die Emission einer zweiten Serie von Photonen unter Beauf
schlagung der besagten Oberfläche 3 b bewirkt. Dieser Vorgang wiederholt
sich bis zu dem Ausgang des Mikrokanals 3 a, so daß durch Photoverviel
fachungseffekt die Intensität der von der Platte 3 herkommenden Strahlung
derjenigen der einfallenden Strahlung gleich ist, und zwar multipliziert
um einen Faktor, der im besonderen von der Struktur der Platte 3 und von
dem Spannungswert der Quelle V abhängig ist.
Die eben beschriebene Photovervielfachungsplatte 3 ist z. B. von der
Art der Platten, wie sie von der amerikanischen Firma GALILEO ELECTRO-
OPTICS CORP. hergestellt und in Frankreich von der Firma TEKNIS vertrieben
werden. Diese Platte und ihre Verwendung werden in dem aus "Nuclear
Instruments and Methods, Band 162, 1979, Seiten 587 bis 601, entnommenen
Artikel "MICROCHANNEL PLATE DETECTORS" eingehend beschrieben.
Durch die Verwendung der Photovervielfachungsplatte 3 ist es insbe
sondere möglich, die sichtbare Lichtstrahlung ILS zu verstärken, die dazu
bestimmt ist, von den Bildregistrierungsteilen 5 ausgenutzt zu werden, um
eine ausgezeichnete Auflösung oder Schärfe dieser Bilder zu erhalten, und
zwar unter Verwendung eines Röntgenstrahlimpulsgenerators von bekannter
und nicht spezifischer Konzipierung. Entsprechend der Erfindung erhält man
somit mit den verwendeten Bildregistrierungsteilen, die nachstehend be
schrieben werden, eine Bildschärfe, die 100 Linienpaare pro mm über
schreitet, während die bekannten Vorrichtungen lediglich eine Bildschärfe
von einigen Linienpaaren pro mm liefern.
Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung umfassen
die Bildregistrierungsteile 5 vier optische Untergruppen 5 a, von denen je
de aus einem Objektiv 6, einem Verschluß 7 mit elektrischer Steuerung,
und einem photoempfindlichen Film 8 besteht, wobei jede einzelne optische
Untergruppe 5 a so angeordnet ist, daß der von dem Szintillatorschirm
herkommende sichtbare Impulslichtstrahl ILS auf sie trifft. Der Strahl ILS
wird somit auf das Objekt 6 einer jeden optischen Untergruppe 5 a reflek
tiert, und zwar mittels eines halbdurchlässigen Spiegels 9 (s. Fig. 1),
der in Achsenrichtung des Rohrausgangs 1 a des Generators 1 angeordnet ist,
entsprechende Abmessungen hat und auf den Schirm 4 ausgerichtet ist, um
eine optimale Reflexion auf die Objektive 6 zu gewährleisten. Aufgrund der
teilweisen Reflexion, die von jedem Spiegel 9 induziert wird, ist es ver
ständlich, daß die Intensität des auf eine optische Untergruppe 5 a fal
lenden Strahls ILS um so schwächer ist, je weiter der Spiegel 9, der den
Strahl reflektiert, vom Szintillatorschirm 4 entfernt ist. Die Öffnung von
jedem Verschluß 7 muß deshalb auf geeignete Weise auf die Position im
Verhältnis zum Schirm 4 der optischen Untergruppe 5 a, zu der dieser Ver
schluß gehört, eingestellt werden, d. h. auf die Intensität des aufge
nommenen Strahls ILS.
Der letzte Spiegel 9 a der Serie kann natürlich eine Totalreflexion haben.
Damit diese Anordnung die räumliche Trennung der Röntgenbilder des Ob
jektes gewährleisten kann, ist die Erfindung so ausgelegt, daß die Öf
fnung von jedem Verschluß 7 mit einem Spannungsimpuls ID des Röntgen
strahlimpulsgenerators 1 synchronisiert wird, und dadurch die Emission
eines Röntgenstrahlimpulses IX praktisch gleichzeitig ausgelöst wird.
Der Generator 1 besteht somit aus den an und für sich bekannten Teilen
1 b, die mit den optischen Untergruppen 5 a verbunden sind, um an diese
Untergruppen 5 a Synchronisierungsimpulse IS zu übermitteln und um gleich
zeitig die Spannungsimpulse ID abzugeben, von denen jeder einzelne selek
tiv und fortlaufend eine Öffnungs- und Schließungsfolge O-F des Ver
schlusses 7 einer optischen Untergruppe 5 a auslöst, um getrennt und nach
einander die vier Bilder zu registrieren, die den vier vom Generator 1
emittierten Röntgenstrahlimpulsen IX entsprechen. Die vier vorgenannten
Röntgenbilder verwirklichen somit den Verlauf des registrierten Vorganges.
Die Zeitdiagramme der Fig. 4 bis 6, auf denen die Zeit t in den
Abszissen aufgetragen ist, vermitteln jeweils den Verlauf und die
Synchronisierung eines Zuges von vier Auslöseimpulsen ID, von Röntgen
strahlimpulsen IX und von sichtbaren Lichtimpulsen ILS am Ausgang des
Szintillatorschirms 4. Die entsprechenden Öffnungsperioden O und Schlie
ßungsperioden F der fortlaufend aktivierten Verschlüsse 7 a, 7 b, 7 c, 7 d
sind in der Fig. 7 dargestellt. Diese Diagramme veranschaulichen die vor
stehend beschriebene Arbeitsweise, die dem Einsatz des die Erfindung be
treffenden Verfahrens entspricht.
Die selektive Fernsteuerung der Verschlüsse 7 mit Hilfe der Impulse IS
wird z. B. erreicht, indem man in den Steuerkreis 1 c der Verschlüsse 7
eine Weichenanordnung 10 von an und für sich bekannter Art einfügt, die
z. B. vier Impulstore umfaßt, von denen jedes für einen Verschluß 7 be
stimmt ist und dessen Öffnung synchronisiert wird mit einem der Impulse
IS, der die Öffnungs- beziehungsweise Schließungsfolge des betreffenden
Verschlusses 7 steuert.
Da erfindungsgemäß am Ausgang des Szintillatorschirms 4 sichtbare
Lichtimpulse von hoher Intensität aufgrund der Photovervielfachungsteile 3
verfügbar sind, ist es also möglich, Bildregistrierteile 5 von einfacher
Konzipierung zu verwenden, die insbesondere keine elektronischen Bildwand
lerkomponenten enthalten, wie diejenigen einer schnell arbeitenden elek
tronischen Kamera, die in den bekannten Anordnungen zum Einsatz gelangt.
Es ist bekannt, daß diese elektronischen Umwandlungsteile die Bildschärfe
beeinträchtigen. Mit der unter Bezug auf die Figuren beschrie
benen Vorrichtung ist es somit möglich, eine ausgezeichnete Bildschärfe zu
erhalten, die 100 Linienpaare pro mm überschreiten kann.
Entsprechend einer praktischen Ausführungsart stellt man fest, daß
sich das Objekt 2, von dem Röntgenbilder aufzunehmen sind, in einer bevor
zugten Entfernung von im wesentlichen 3 m vom Ende des Ausgangsrohrs 1 a,
sowie in einer bevorzugten Entfernung vom im wesentlichen 0,3 m von der
Gesamtvorrichtung befindet, die aus den Photovervielfachungsteilen 3 und
dem Szintillatorschirm 4 besteht.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die beschriebenen und darge
stellten Beispiele. Der Generator 1 und die Bildregistrierungsteile 5
können derart konzipiert werden, daß mehr als vier aufeinanderfolgende
Bilder aufgenommen werden können. Die Bildregistrierungsteile 5 könnten
ebenfalls eine schnell arbeitende elektronische Kamera sein, wobei aber
ein Bildschärfeverlust in Kauf zu nehmen ist.
Claims (11)
1. Verfahren zur Bildregistrierung mit hoher Bildfolgefrequenz, vor
allem für die Anwendung der Röntgenkinematographie oder Röntgen
blitzkinematographie, wobei dieses Verfahren in Phasen abläuft, die
darin bestehen, von einem Objekt (2) durch den Aufschlag von Rönt
genstrahlimpulsen (IX) Röntgenbilder aufzunehmen, diese Röntgen
strahlimpulse in sichtbare Lichtimpulse (ILS) umzuwandeln und meh
rere lichtempfindliche Filme oder Teile eines lichtempfindlichen
Films mittels der vorgenannten Lichtimpulse nacheinander zu belich
ten, um getrennte Bilder des von den Röntgenstrahlen beaufschlagten
Objektes aufzunehmen, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Umwand
lung der Röntgenstrahlimpulse (IX) in sichtbare Lichtimpulse (ILS),
die besagten Röntgenstrahlimpulse durch Photovervielfachung ver
stärkt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Re
gistrierung der Röntgenbilder des Objektes mit der Emission der
Röntgenstrahlimpulse (IX) synchronisiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Röntgenstrahlimpulse (IX) mit einer Frequenz, die im wesentli
chen 500 kHz entspricht und mit aufeinanderfolgenden Zeitabständen,
die im wesentlichen 2 µs entsprechen emittiert werden.
4. Bildaufnahmevorrichtung für die Anwendung des Verfahrens nach
einem der vorgenannten Ansprüche, bestehend aus einem Generator (1)
für die Erzeugung der Röntgenstrahlimpulse (IX), die dazu bestimmt
sind, auf ein Objekt (2) gelenkt zu werden, von dem Röntgenbilder
aufzunehmen sind, und hinter dem nacheinander und koaxial im Hin
blick auf den Ausgang des Impulsgenerators (1) ein Szintillator
schirm (4), der die Röntgenstrahlen in sichtbares Licht umwandelt,
und Bildregistrierungsteile (5) angeordnet sind, dadurch gekenn
zeichnet, daß Photovervielfachungsteile (3) zwischen dem aufzuneh
menden Objekt (2) und dem Szintillatorschirm (4) eingefügt sind,
wobei diese Photovervielfachungsteile (3) dazu bestimmt sind, die
Intensität der den Szintillatorschirm (4) beaufschlagenden Röntgen
strahlung zu erhöhen.
5. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Photovervielfachungsteile eine Platte aus Bleiglas oder
aus einem gleichartigen Material (3) haben, deren Fläche (3 c, 3 d)
im wesentlichen auf den Ausgang (1 a) des Generators (1) ausgerich
tet ist, wobei diese Platte (3) von einer Vielzahl von Mikrokanälen
(3 a) durchzogen ist, deren Oberfläche mit einer Schicht aus einem
halbleitenden Werkstoff (3 b) überzogen ist, der sich unter der Ein
wirkung einer einfallenden Röntgenstrahlung wie eine Photokathode
verhält, so daß jeder Mikrokanal (3 a) sich wie ein einzelner Photo
vervielfacher verhält.
6. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Szintillatorschirm (4) aus einem Werkstoff mit
schwachem Nachleuchten (τ) gefertigt ist, wie z. B. aus einem Kunst
stoff, dessen Nachleuchtdauer unter 10 ns liegt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Bildaufnahmeteile (5) so konzipiert worden sind,
daß die räumliche Trennung der von dem Objekt (2) aufgenommenen
Röntgenbilder gewährleistet ist.
8. Bildaufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß der Röntgenstrahlimpulsgenerator (1) so
konzipiert wurde, daß er mehrere Impulse (IX) von einer Dauer, die
im wesentlichen 40 ns entspricht, mit zeitlichen Abständen, die im
wesentlichen 2 µs entsprechen, erzeugt.
9. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildaufnahmeteile (5) mehrere optische Untergruppen (5 a)
aufweisen, von denen jede ein Objektiv (6), ein Verschluß (7 a, 7 b,
7 c, 7 d . . .) und einen photoempfindlichen Film (8) hat, wobei jede
einzelne optische Untergruppe (5 a) so angeordnet ist, daß der von
dem Szintillatorschirm (4) herkommende Lichtstrahl (ILS) auf sie
trifft, und daß die Öffnung eines jeden Verschlusses (7) mit einem
Spannungsimpuls (ID) des Röntgenstrahlimpulsgenerators (1) synchro
nisiert wird, und dadurch die Emission eines Röntgenstrahlimpulses
(IX) gleichzeitig ausgelöst wird.
10. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net, daß der Röntgenstrahlimpulsgenerator (1) mit Teilen (1 b) aus
gestattet ist, die mit den vorgenannten optischen Untergruppen (5 a)
verbunden sind, um an diese Untergruppen (5 a) Synchronisierungs
impulse (IS) zu übermitteln und um gleichzeitig Spannungsimpulse
(ID) abzugeben, von denen jeder einzelne die Erzeugung eines Rönt
genstrahlimpulses auslöst, wobei jeder Synchronisierungsimpuls (IS)
selektiv eine Öffnungsfolge (O) und Schließungsfolge (F) des Ver
schlusses (7 a, 7 b, 7 c, 7 d . . .) einer der optischen Untergruppen
(5 a) bewirkt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der vom Szintillatorschirm (4) herkommende Lichtstrahl (ILS)
auf das Objektiv (6) von mindestens einer optischen Untergruppe
(5 a) mittels eines halbdurchlässigen Spiegels (9) reflektiert wird.
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WO1995025418A2 (en) * | 1994-03-17 | 1995-09-21 | Philips Electronics N.V. | X-ray device |
WO1995025418A3 (en) * | 1994-03-17 | 1995-11-02 | Philips Electronics Nv | X-ray device |
US5559849A (en) * | 1994-03-17 | 1996-09-24 | U.S. Philips Corporation | X-ray device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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FR2621773B1 (fr) | 1994-12-02 |
DE3831180C2 (de) | 1996-06-20 |
FR2621773A1 (fr) | 1989-04-14 |
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