DE409840C

DE409840C - Verfahren und Roentgenroehre zur Erzeugung scharfer Roentgenbilder

Info

Publication number: DE409840C
Application number: DER57959D
Authority: DE
Original assignee: RADIOLOGIE AKT GES
Current assignee: RADIOLOGIE AKT GES
Publication date: 1925-02-14

Description

Um scharfe Röntgenbilder zu erzeugen, sind bisher zwei Verfahren bekannt geworden :

i. Unter Verwendung der gewöhnlichen Art von Röntgenröhren, d. h. solcher Röntgenröhren, bei welchen auf der Antikathode ein kreisförmiger oder nahezu kreisförmiger (ovaler) Brennfleck entsteht, hat man zur Bilderzeugung diejenigen Strahlen verwendet, welche unter einem sehr kleinen Winkel, also nahezu tangential zur Antikathodenauftrefffläche verlaufen. Wenn also die Antikathodenfläche, wie vielfach üblich, einen Winkel von etwa 45 Grad mit der Kathoden-Strahlrichtung bildete, neigte man die Röhre bei der Aufnahme so weit, daß der sogenannte Zentralstrahl, d. h. der Strahl, welcher auf der photographischen Platte senkrecht steht, nur einen sehr kleinen Winkel mit der Antikathodenfläche einschloß. Die eine Erstreckungsrichtung (z. B. Längsrichtung) des Brennfleckes wurde hierbei zu einem schmalen Strich projiziert und rief dadurch scharfe Bilder hervor. Der Mangel dieser Methode liegt darin, daß die andere Erstreckungsrichtung des Brennfleckes (Querrichtung) nicht verkürzt projiziert wurde und daher eine ungenügende Bildschärfe in dieser Bildrichtung hervorrief.

2. Die zweite Methode besteht darin, daß nicht eine Röntgenröhre der gewöhnlichen Art verwendet wird, sondern eine Röhre besonderer Bauart, welche einen bandförmigen Brennfleck auf der Antikathode erzeugt. Wird j eine solche Röhre in der unter 1 angegebenen Weise gehandhabt, so wird die Längsrichtung i des Bandes wieder verkürzt projiziert, wäh- i rend die Querrichtung an sich schon so kurz ; im Verhältnis zur Längsrichtung ist, daß sie ^! nicht verkürzt projiziert zu werden braucht, um Bildschärfe zu erzeugen.

Die unter 2 genannte Methode hat den Nachteil, daß sie die Verwendung besonders 1 konstruierter Röntgenröhren verlangt. Bei ^: Gas- (Ionen-) Röhren ist es technisch fast unmöglich, einen bandförmigen Brennfleck hervorzurufen, da die Kathode stets ein runder j Aluminiumteller ist, der konzentrisch in dem j zylindrisch ausgestalteten Glashals der Röhre ' angebracht ist, wodurch zwangsweise stets ein kreisförmiger oder ovaler Brennfleck auf der Antikathode hervorgerufen wird. Bei den Glühkathoden- (Elektronen-) Röhren läßt sich die Erzeugung eines bandförmigen Brenn- j fleckes nur durch Verwendung eigens hierfür. ι gebauter Glühkathoden herbeiführen, die in ; bezug auf Emissionsfähigkeit und andere _; Eigenschaften ein ungünstiges Verhalten zeigen. Es liegt daher ein Bedürfnis dafür vor, ein Verfahren zu finden, welches die Erzeugung scharfer Röntgenbilder, auch unter Verwendung von Röntgenröhren der gewöhnlichen Art, d. h. solcher Röhren, die einen kreisförmigen oder nahezu kreisförmigen (ovalen) Brennfleck erzeugen, zeitigt.

Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe in folgender Weise:

Man benutzt eine Röhre der gewöhnlichen Art, d. h. entweder eine Gasröhre, bei welcher die Kathode die oben beschriebene runde Form und Anbringungsweise besitzt, oder bei Glühkathodenröhren eine Glühkathode der gewöhnlichen Art, die also ein im Querschnitt kreisförmiges oder nahezu kreisförmiges Kathodenstrahlenbündel aussendet. Es entsteht daher auf der Antikathode der bekannte kreisförmige oder ovale Brennfleck.

Gemäß der Erfindung gestaltet man nun die Antikathodenauf trefffläche so aus, daß, wie die ' Abbildung ersehen läßt, eine schmale Längs- ', zone A aus einem Metall hohen Atomgewichtes, wie Platin, Wolfram o. ä., gebildet wird, während die diese Zone zu beiden Seiten umgebenden Gebiete B aus Metallen oder Stoffen niedrigen Atomgewichtes bestehen. Bekanntlich entstehen auf den Stoffen niedrigen Atomgewichtes Strahlen viel weniger harter Beschaffenheit als in der Zone, welche aus einem Metall hohen Atomgewichtes besteht. Infolgedessen wirken die aus den Zonen B her- go rührenden Strahlen bei der Bilderzeugung in geringerem Maße mit als die aus der Zone Λ stammenden.

Auf der Zeichnung hat der Brennfleck, der auf der Antikathode erzeugt wird, kreisrunde Gestalt (gestrichelt umrahmt); seine Form kann auch in bekannter Weise oval sein. Derjenige Teil des runden Brennfleckes, der die mittlere Zone A teilweise überdeckt, ist mit a und die beiden in die seitlichen Zonen B fal- !enden Brennfleckteile sind mit b bezeichnet. Benutzt man zur Bilderzeugung nunmehr die unter einem sehr kleinen Winkel gegen die Antikathodenfläche geneigten Strahlen, so erhält man die Bildschärfe in einer Richtung (z. B. Längsrichtung) durch die bekannte perspektivische Verkürzung sämtlicher Strahlen aus α und b; in der Querrichtung erhält man

gegenüber dem unter ι beschriebenen bekannten Verfahren eine wesentliche Verbesserung der Bildschärfe durch den Umstand, daß die Röntgenstrahlen, welche aus den Brennfleckteilen b herkommen, infolge ihrer bedeutend weicheren Beschaffenheit in geringerem Maße bei der Bilderzeugung mitwirken als die aus α stammenden. Der größte Teil der aus b stammenden Strahlen wird nämlich infolge ihrer Weichheit im menschlichen Körper absorbiert werden und die photographische Platte gar nicht erreichen.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung läßt man sämtliche von der Antikathode kommenden Strahlen ein Filter passieren, welches so dimensioniert ist, daß die aus den Zonen B stammenden Strahlen infolge ihrer verhältnismäßigen Weichheit ganz oder fast ganz absorbiert werden, während die aus der Zone A stammenden Strahlen in einer zur Bilderzeugung genügenden Stärke durch das Filter hindurchdringen können. Als solches Filter kann gegebenenfalls die Glaswand der Röhre ausgebildet werden.

Das Auftreffen der Kathodenstrahlen auf ' die Zonen B kann, besonders in Gas- (Ionen-) Röhren, unter Umständen zu schädlichen Zerstäubungsvorgängen führen, sofern die Anti- ! kathodenfläche an den den Zonen B ent- i sprechenden Stellen aus Metallen mittleren Atomgewichtes, wie Kupfer, Eisen, Nickel usw. besteht. Gegen diese Wirkungen kann man sich dadurch schützen, daß man die betreffenden Teile der Antikathodenauf trefffläche mit einem schützenden Überzug (Emaille, Glas, Quarz usw.) versieht. Dieser Überzug hat den weiteren Vorteil, die Härte der an ihm erzeugten Strahlen noch weiter herabzusetzen infolge seines in der Regel geringeren Atomgewichtes.

Es ist nicht unbedingt notwendig, die mittlere Zone A als schmale Längszone auszubilden; es ist vielmehr ebenfalls möglich, das neue Verfahren auszuüben, wenn die Zone A in der Längsrichtung eine die Querrichtung gar nicht oder wenig überschreitende Ausdehnung besitzt; je stärker nämlich die ) Längsrichtung dieser Zone verkürzt wird, in \ desto geringerem Maße braucht man die perspektivische Verkürzung zur Erzeugung der gewünschten Bildschärfe heranzuziehen. Es , ist ferner nicht notwendig, daß die Längsrich- ' tung der Zone A mit der Symmetrieebene der Röhre zusammenfällt, sie kann gegebenenfalls j

auch senkrecht zu ihr stehen oder einen beliebigen anderen Winkel mit ihr bilden. In diesem Falle ergibt sich die perspektivische Verkürzung aus der Längsrichtung durch Benutzung eines entsprechend ausgewählten Zentralstrahles.

Claims

Patent-Ansprüche:

ι. Verfahren zur Erzeugung scharfer Röntgenbilder, bei welchem die unter einem sehr kleinen Winkel gegen die Antikathodenfläche geneigten Strahlen benutzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Antikathode ein an sich bekannter runder oder ovaler Brennfleck erzeugt wird, von dem infolge Unterteilung der Antikathodenfläche in eine mittlere Längszone (A) und diese umgebende Zonen (S) von gegenüber jener verschiedenem Strahlenaussendungsvermögen mehrere Strahlenschichten ausgesandt werden, von denen, bei der an sich bekannten Anwendung perspektivischer Verkürzung, allein oder überwiegend nur die aus der mittleren Zone (A) stammenden Strahlen infolge der verhältnismäßig größeren Weichheit der übrigen Strahlen auf der photographischen Platte die Bilderzeugung hervorrufen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein Filter die aus den seitlichen bzw. äußeren Zonen (B) der Antikathodenfläche stammenden Strahlen infolge ihrer verhältnismäßigen Weichheit ganz oder fast ganz absorbiert go werden, während die aus der Mittelzone (A) kommenden Strahlen in einer zur Bilderzeugung genügenden Stärke das Filter durchdringen.
3. Röntgenröhre zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Antikathodenfkche durch eine schmale Mittelzone (A) aus einem Metall hohen Atomgewichtes und durch seitliche bzw. die Mittelzone umgebende Zonen (B) aus Stoffen niedrigen oder mittleren Atomgewichtes gebildet wird.
4. Röntgenröhre nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen bzw. äußeren Zonen (B) 'der Antikathodenfläche mit einem schützenden Überzug versehen sind, um schädliche Zerstäubungsvorgänge zu vermeiden und die Härte der in diesen Zonen erzeugten Strahlen noch weiter herabzusetzen.
5. Röntgenröhre nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Glaswand der Röhre an der Durchgangsstelle der von der Antikathodenfläche ausgehenden Strahlen als Filter ausgebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.