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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung röntgenographischer Aufnahmen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung röntgenographischer
Aufnahmen. Bisher ist man bei röntgenographischen Aufnahmen, da sich die Belichtungszeiten
bei diesen Aufnahmen je nach dem Absorptionsfaktor des Objekts ändern, lediglich
auf Erfahrung und schätzungsweise Vorausbestimmung der notwendigen Belichtungszeiten
angewiesen gewesen. Wenn z. B. Nierenaufnahmen vorgenommen werden sollten, mußten
bisher mit Rücksicht auf die verschiedene Dicke der Patienten bei der Durchstrahlung
jedes Patienten mehrere Aufnahmen gemacht werden. Es wurde z. B. bei der Durchstrahlung
eines Patienten eine Platte mit einer Sekunde belichtet, wobei eine Unterbelichtung
erzielt wurde, dann eine Platte mit 3 Sek., wobei eine Überbelichtung eintrat. Dann
ergab erst eine Belichtung mit z Sekunden die richtige Grundschwärzung. Bei den
bisherigen röntgenographischen Aufnahmen trat daher ein starker Plattenverschleiß
ein. Außerdem wurden die Patienten, wenn zur Erzielung der günstigsten Plattengrundschwärzung
eine häufige Wiederholung einer Aufnahme erforderlich war, unnötig belästigt und
einer unter Umständen schädlichen Strahlendosis ausgesetzt.
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Man hat bereits vorgeschlagen, ein ionimetrisches Meßgerät, dessen
Entladung an einer elektrometrischen Vorrichtung ablesbar ist, als Kopieruhr auch
für Röntgenstrahlen zu verwenden, jedoch sind sämtliche nach dieser Richtung hin
gebrachten Veröffentlichungen und Versuche lediglich unter dem Gesichtspunkt unternommen
worden, die energetische Be= ziehung zwischen Ionisation und Schwärzung festzustellen,
um auf diese Weise aus der Schwärzung einer photographischen Schicht einen definierten
Rückschluß auf die Intensität der Röntgenstrahlen zu ziehen.
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Es ist ferner ein Beleuchtungsregler bekannt, bei welchem zur Bewegung
einer in den Strahlengang der Lichtquelle eingeschalteten Blende ein elektrischer
Stromkreis benutzt wird, der von einem strahlenempfindlichen System, z. B. von einer
lichtelektrischen Zelle, beeinflußt wird. Diese bekannte Einrichtung soll jedoch
nicht, wie das Verfahren nach der Erfindung zur Herstellung röntgenographischer
Aufnahmen benutzt werden, vielmehr soll durch die bekannte Einrichtung beispielsweise
bei Kopiervorrichtungen für kinematographische Filme mittels Steuerung der Blende
eine selbsttätige Beleuchtungsreglung erzielt werden.
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Um die oben geschilderten, bisher bei der Herstellung röntgenographischer
Aufnahmen auftretenden Übelstände zu vermeiden, wird bei dem Verfahren nach der
Erfindung das strahlenempfindliche Organ eines Meßgeräts, dessen Zustandsänderung
unter @ der Wirkung der Röntgenstrahlen an einer Anzeigevorrichtung ablesbar ist,
hinter dem Objekt zwecks Berücksichtigung des Absorptionsfaktors des Objekts belichtet
und auf Grund der Angabe. der Anzeigevorrichtung die Belichtungszeit bestimmt, die
zur Erzielung des der günstigsten Plattengrundschwärzung entsprechenden, zuvor ermittelten
Ausschlages des Zeigers nötig ist.
Beim Verfahren nach der Erfindung
braucht daher bei einer bestimmten Plattensorte unter Verwendung eines mit einem
strahlenempfindlichen Organ versehenen Meßgeräts nur einmal durch Versuche eine
Platte geeicht zu werden, d. h. es braucht nur einmal festgestellt zu werden, bei
welchem Zeigerausschlag des Meßgeräts die Platte die günstigste Grundschwäxzung
aufweist. Diesem Vorgang liegt die Erkenntnis zugrunde, daß einer bestimmten Strahlendosis
eine günstigste Plattenschwärzung entspricht. Bei der Aufnahme wird dagegen die
günstigste Plattengrundschwäxzung in der geschilderten Weise durch Beobachtung eben
jenes bei der Eichung ermittelten Zeigerausschlages der Anzeigevorrichtung sicher
ermittelt, gleichgültig, ob es sich um einen dicken oder dünnen Patienten handelt.
Das Verfahren nach der Erfindung ermöglicht daher die selbsttätige Ermittlung der
richtigen Aufnahmebedingungen bei der Durchführung röntgenographischer Aufnahmen.
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Durch das Verfahren nach der Erfindung ist Gewähr gegeben, daß bei
jeder Aufnahme die Platte die' gewünschte Grundschwärzung auch richtig erhält. Die
Erfindung bietet infolgedessen den Vorteil, daß ein unnötiger Plattenverschleiß
bei der Herstellung der Röntgenaufnahmen vermieden ist. Außerdem ist eine Belästigung
oder gar Schädigung der Patienten durch häufige Wiederholung einer Aufnahme zwecks
Erzielung der richtigen Grundschwärzung verhütet.
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Das Verfahren nach der Erfindung wird zweckmäßig in der Weise ausgeübt,
daß die. photographische Platte zwischen das Objekt und das strahlenempfindliche
Organ des Meßgeräts gebracht wird, wobei die Kassette für Röntgenstrahlen so durchlässig
ausgebildet ist, daß diese das Meßgerät beeinflussen können. Hierdurch ist der Vorteil
erreicht, daß man bei Berücksichtigung des Absorptionsfaktors des Objekts mit einer
einzigen Belichtung auskommt.
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Ist man auf Kassetten gewöhnlicher Bauart angewiesen, so kann das
Verfahren nach der Erfindung auch in der Weise durchgeführt werden, daß das strahlenempfindliche
Organ des Meßgeräts hinter dem Objekt während einer bestimmten Zeit, z. B. der Zeiteinheit
von einer Sekunde, belichtet und die Angabe der Anzeigevorrichtung mit der Angabe
verglichen wird, welche der günstigsten Plattengrundschwärzung entspricht. Dieser
Vergleich ergibt den Zeitfaktor für die Aufnahme. Bei der Aufnahme selbst braucht
dann das mit einem strahlenempfindlichen Organ versehene Meßgerät nicht benutzt
zu werden, da. nun die genaue Belichtungsdauer bekannt ist.
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In der Regel stellt die röntgenographische Aufnahme die Aufgabe, verschiedene
Bildelemente unterschiedlicher Dichte, also auch entsprechend modifizierten Absorptionsvermögens
gleichzeitig auf der photographischen Platte °, zur Abbildung zu bringen, und zwar
derart, daß jeweils für das aus allen diesen Bildelementen zusammengesetzte Bild
möglichst günstige Aufnahmebedingungen erreicht werden. Dabei ist es natürlich unvermeidlich,
daß eine gewisse mittlere Deckung im Rahmen der zu überbrückenden Kontraste die
Güte des Bildes bedingt.
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Würde man demzufolge mit dem oben beschriebenen Verfahren nach der
Erfindung die optimale Belichtungszeit, die sich auf ein einziges dieser gleichzeitig
abzubildenden Körperelemente bezieht, festlegen wollen, so besteht die Gefahr, daß
dadurch die Belichtungszeiten, welche die übrigen - Körperelemente erfordern würden,
welche ja von diesem Meßverfahren nicht erfaßt werden, nicht berücksichtigt werden,
so daß das Gesamtbild den diagnostischen Anforderungen nicht mehr genügt. Es ergibt
sich daraus die Aufgabe, einen mittleren Wert der den verschiedenen Körperelementen
entsprechenden Intensitäten der Röntgenstrahlen und daraus bedingten Belichtungszeiten
zu erfassen.
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Dies ist erfindungsgemäß' dadurch erreicht, daß die strahlenempfindliche
Zelle des Meßgeräts so ausgebildet ist, daß sie von den Röntgenstrahlen beeinflußt
wird, die durch eine Mehrzahl dieser Körperelemente hindurchtreten. Es ist dann
gewährleistet, daß jedes der Körperelemente einen bestmöglichen Schwärzungsantei.l
erhält entsprechend einer mittleren Gesamtschwärzung.
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Dabei kann die strahlenempfindliche Zelle dcs Meßgeräts so groß bemessen
sein, daß sie eine Mehrzahl der aufzunehmenden Körperelemente deckt; es kann aber
auch eine nur so kleine Zelle Verwendung finden, daß sie lediglich von den durch
eines der Körperelemente, hindurchtretenden Röntgenstrahlen beeinflußt wird, die
aber während der Durchstrahlung so bewegbar ist, daß sie in den Bereich der Röntgenstrahlen
gelangt, die durch mehrere Körperelemente hindurchtreten.
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Zur Ausübung des Verfahrens, nach welchem die Zelle des Meßgeräts
hinter der Platte anzuordnen ist, muß die Rückseite der Kassette an dieser Stelle
für die Röntgenstrahlen durch-. lässig sein. Bei Verwendung einer gewöhnlichen Kassette
kann jedoch der Nachteil auftreten, daß Streustrahlen auf die Platte einwirken und
eine Verschleierung des Bildes herbeiführen können. Nach der Erfindung ist dies
dadurch vermieden, daß die Rückwandung der Kassette und nach außen hin auch die
Zelle durch eine Verkleidung aus Blei o, dgl. strahlendicht abgedeckt sind. In diesem
Fall ist die Gefahr einer Verschleierung des Bildes Ydurch Streustrahlen vermieden.
Nach
der Erfindung kann die Zelle auch an einem Fenster einer Einstellvorrichtung, wie
solche zur beweglichen Halterung der Kassetten bekannt sind, angeordnet sein. Auch
in diesem Fall sind zur Verhütung einer Verschleierung des Bildes zweckmäßig die
Einstellvorrichtung und nach außen hin auch die Zelle durch eine Verkleidung aus
Blei o. dgl. abgedeckt.
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Auf der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
nach der Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen schematisch dargestellt.
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Abb. i stellt das ionimetrische Meßgerät dar, wobei die fingerhutförmige
Zelle des Geräts unter Zwischenschaltung einer Platte hinter das Objekt gebracht
ist. Abb. 2 veranschaulicht das ionimetrische Meßgerät, wobei die Zelle unter Fortlassung
der Platte hinter das. Objekt gebracht ist. -Abb. 3 veranschaulicht die Anordnung
einer kapselförmigen Zelle bei einer Lungenaufnahme. Abb.4 ist ein senkrechter Schnitt
durch eine mit einer kapselförmigen Zelle versehene Kassette nach der Linie A-B
der Abb.5, welche diese Kassette in Draufsicht darstellt. Abb. 6 und 8 veranschaulichen
eine Vorrichtung zur Einstellung einer kapselförmigen Zelle in verschiedene Lagen
in Seitenansicht, Draufsicht und Oberansicht. Abb. g stellt die Anordnung einer
fingerhutförmigen Zelle bei einer Gallenblasenaufnahme dar.
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Die von der Glühkathodenröntgenröhre i ausgehende Strahlung durchsetzt
das Aufnahmeobjekt 2 und trifft dann die Kassette 3, welche den lichtempfindlichen
Film oder die Platte enthält. Im Strahlengang der Röhre i hinter dem Objekt 2 befindet
sich auch die strahlenempfindliche Zelle oder Kammer 4 eines ionimetrischen Meßgeräts.
Die Zelle 4 ist bei der Ausführungsform nach Abb. i fingerhutförmig ausgebildet.
Die -Kassette 3 ist zwischen dem Objekt 2 und der Zelle 4 angeordnet. Die isolierte
Elektrode 5 der Zelle 4 steht mit der elektrometrischen Anzeigevorrichtung 6 in
Verbindung, während der die andere Elektrode bildende Mantel 7 der Zelle geerdet
ist.
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Mit der Elektrode 5 dieses ionimetrischen Systems ist eine mit dem
einen Pol geerdete Elektrisiermaschine 8 verbunden, durch die der isolierten Elektrode
5 eine negative Ladung erteilt werden kann, deren Spannung an der Skala des Elektrometers
6 abzulesen ist. Mit der Elektrode 5 ist anderseits bei g der eine Pol eines nicht
dargestellten Drehkondensators verbunden, dessen anderer Pol geerdet ist.
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Wird nun die geladene Ionisationszelle 4 von den Röntgenstrahlen getroffen,
so wird die Luft in der Kammer ionisiert und eine der Strahlungsenergie entsprechende
Elektrizitätsmenge abgeleitet, so daß die vom Elektrometer 6 angezeigte Spannung
entsprechend dieser abgeführten Elektrizitätsmenge und der Kapazität des Systems
fällt. Der Abfall der Elektrometerspannung steht also bei gegebener Ionisationskammer
und fester Kapazität in eindeutiger Beziehung zu der Strahlungsenergie, die die
Ionisationskammer getroffen hat, und damit zu dem durch die Strahlungsenergie bestimmten
Schwärzungsgrad der Platte, Korrekturen in diesem Empfindlichkeitsverhältnis lassen
sich dadurch vornehmen, daß man durch Verstellen des obenerwähnten Drehkondensators
die Kapazität ändert.
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Bei der Benutzung des beschriebenen ionimetrischen Meßgeräts wird
mittels dieses Geräts zunächst eine Platte der in Aussicht genommenen Plattensorte
geeicht. Die Zelle 4 wird hinter die Platte gebracht, und es wird dann durch Versuche
festgestellt, welchen Ausschlag der Zeiger des Elektrometers 6 bei der optimalen
Grundschwärzung der Platte ausführt. Dieser Ausschlag entspricht z. B. dem Teilstrich
4.
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Bei der Aufnahme wird die Zelle 4 (Abb, i) unter Zwischenschaltung
der Kassette 3 hinter das Objekt gebracht. Nach Einschaltung des Apparates betrachtet
man jetzt den Ablauf des Elektrometers 6 und unterbricht, wenn dieses den vorher
bei der Eichung festgelegten Meßbereich durchlaufen, d. h. beispielsweise den Teilstrich
4 erreicht hat, die Belichtung. Das Elektrometer 6 gibt daher den Zeitpunkt für
die Unterbrechung der Belichtung an.
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Falls das ionimetrische Meßgerät bei der Aufnahme selbst nicht verwendet
werden soll, so wird nach der beschriebenen Eichung der Platte die Zelle 4 (Abb.
2) unter Fortlassung der Platte hinter das Objekt 2 gebracht und während einer gewissen
Zeit, z. B. während einer Sekunde, belichtet. Hierbei gelangt der Zeiger des Elektrometers
6 in die Stellung 2. Die Zelle 4 wird jetzt entfernt, und es wird nur die Kassette
hinter das Objekt gebracht. Da die Eichung dem Zeigerausschlag 4 entspricht, muß
jetzt eine Strahlendosis verabfolgt werden, die den Zeiger in die Stellung 4 bringen
würde. Diese Dosis entspricht einer Zeitdauer von zwei Sekunden. Die Platte wird
jetzt unter Beobachtung einer Uhr während zwei Sekunden belichtet. Auch in diesem
Falle ist Gewähr geboten, daß die richtige Grundschwärzung der Platte erreicht ist.
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Mit Hilfe des . vorher beschriebenen Verfahrens kann auch eine möglichst
günstige mittlere Grundschwärzung der Platte erzielt werden.
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In Abb. 3 ist beispielsweise eine Lungendurchstrahlung veranschaulicht,
die an einem.' Beleuchtungsschirm bekannter Art beobachtet werden kann. Es sei angenommen,
daß es darauf ankommt, eine möglichst günstige mittlere Plattenschwärzung für die
Objektzone zu erzielen, .die die beiden Rippen 45, 46 und den Interkostalraum 47
umfaßt. Im vorliegenden
Fall ist das ionimetrische Meßgerät mit
einer genügend großen, kapselförmig ausgebildeten Zelle 4a versehen, welche das
Bild mehrerer Objekte 45 bis 47 gleichzeitig umfaßt. Diese Zelle wird zunächst unter
Leuchtschirmkontrolle lokalisiert.
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Der Benutzer entfernt dann den Beleuchtungsschirm und bringt dafür
eine mit der Zelle 4" versehene Kassette hinter das Objekt. Hierauf erfolgt die
Durchstrahlung des Objekts, wodurch die Zelle 4a in der oben beschriebenen Weise
beeinflußt wird. Sobald der Zeiger des Elektrometers den erforderlichen Ausschlag
angibt, wird die Durchstrahlung unterbrochen. Die Platte hat nunmehr die gewünschte
mittlere Grundschwärzung erhalten.
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In Abb.4 und 5. ist die Ausbildung einer Kassette 3 näher veranschaulicht,
die für die in Abb.3 dargestellte Aufnahme verwendbar ist.
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Die Kassette 3 ist in an sich bekannter Weise mit einem aus Messing
o. dgl. bestehenden, rechteckigen Rahmen 30 versehen, der an der Seite, an
der die Röntgenstrahlen eintreten, durch eine dünne, strahlendurchlässige Platte
31 aus Aluminium o. dgl. abgedeckt ist. Hinter der Platte 31 befinden sich die Verstärkungsfolien
32 und zwischen ihnen der Film 33. Der Rahmen 30 ist mit einem rechteckigen Ausschnitt
34 versehen, in die die aus beliebigem Metall bestehende Deckelplatte 35 eingeführt
wird. Diese Deckelplatte ist an der Rückseite durch eine Platte 36 aus Blei oder
einem anderen den Durchtritt der Röntgenstrahlen verhindernden Stoff abgedeckt.
An der Innenseite ist die Platte 35 mit einer Filzbekleidung 37 versehen, um die
Verstärkungsfolien 32 und den Film 33 in der richtigen Lage zu halten.
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Die Platten 35, 36 sind in der Mitte mit einem kreisrunden Fenster
38 versehen. An der Außenseite der Platte 36 ist eine das Fenster 38 umrandende
Metallfassung 39 angebracht. In diese Fassung wird die strahlenempfindliche,
bei der Ausführungsform nach Abb.4 und 5 kapselförmig ausgebildete Zelle 4a eingesetzt.
Diese Zelle ist innen durch eine dünne, strahlendurchlässige Platte 4o aus Aluminium
o. dgl. abgeschlossen. Der Kapselmantel 41 und die Kapselrückwand 42 der Zelle 4a
bestehen aus Blei oder einem anderen gegen Röntgenstrahlen undurchlässigen Stoff.
Mit Hilfe von Stellschrauben 43 ist die Zelle 4a in der Fassung 39 abnehmbar angeordnet.
Die Sicherung der Deckelplatte 35 in dem Rahmen 3o erfolgt in der bei photographischen
Kassetten üblichen Weise mit Hilfe von Blattfedern 44. Diese Blattfedern sind an
der Bleiverkleidung 36 angebracht.
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Durch die Verkleidung der Deckelplatte 35 mit einer Bleiplatte 36
und durch die Ausbildung der Kapselteile 44 42 aus Blei ist der Vorteil erzielt,
daß keine Streustrahlen auf den Film 33 einwirken und eine Verschleierung des Bildes
herbeiführen können.
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Falls es erwünscht ist, eine einstellbare Zelle zu verwenden, kann
die in Abb. 6 bis 8 dargestellte Vorrichtung verwendet werden.
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Die Zelle 4a, deren Kapsel wiederum nach außen durch eine Bleiumhüllung
strahlendicht abgeschlossen ist, ist in ein Fenster 12 eines aus Blei bestehenden
Schiebers 13 einsetzbar und kann aus diesem Fenster leicht herausgenommen
werden. Der Schieber 13 ist an seinen senkrechten Längskanten von U-förmig um diese
Kanten herumgebogenen Blechstreifen 14 eingefaßt. Mittels dieser Blechstreifen ist
der Schieber 13 in zwei Führungen 15
von U-förmigem Querschnitt senkrecht
verschiebbar. In diesen Führungen kann. der Schieber 13 mit Hilfe von Stellschrauben
16 gesichert werden. Zur Erleichterung der Aufundabbewegung des Schiebers
13 dient ein an ihm vorgesehener Handgriff 17.
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Die Führungen 15 für den senkrecht verstellbaren Schieber
13 sind an einem aus Blei bestehenden Schieber 18 angebracht, der in der
Mitte mit einem senkrechten Fenster =g versehen ist. An den waagerechten Längskanten
ist der Schieber 18 von U-förmigen Blechstreifen 2o eingefaßt. Mit Hilfe dieser
Blechstreifen ist der Schieber 18 in Längsnuten 21 zweier im Querschnitt T-förmiger
Führungen 22 waagerecht verschiebbar. Der Schieber 18 ist mit einem Handgriff 23
versehen, um die Handhabung dieses Schiebers zu erleichtern.
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Die Führungen 22 sind außerdem mit Längsnuten 24 ausgerüstet, in denen
abwechselnd ein Beleuchtungsschirm oder eine Kassette 25 von einer Seite aus eingeführt
werden kann. Mit den Führungen 22 sind senkrechte Stangen 26 verbunden, die mit
Hilfe hakenförmiger Teile 27, 28 an Querstangen 29 des Hauptgestells der Röntgeneinrichtung
angeordnet werden können.
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An den Führungen 15, 22 können nicht dargestellte Gradeinteilungen
vorgesehen sein, mit denen auf den Schiebern 13, 18 angeordnete, ebenfalls nicht
veranschaulichte Zeiger zusammenwirken. Mit Hilfe dieser Gradeinteilungen und Zeiger
kann sich der Benutzer die jeweilige Stellung des Fensters i2 merken.
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Die in Abb. 6 bis 8 dargestellte Vorrichtung. kann beispielsweise
verwendet werden, um die vorher erwähnte Lokalisierung der Zelle unter Leuchtschirmkontrolle
zu ermöglichen, falls bei der Aufnahme mehrerer Objekte Gewähr gegeben sein soll,
daß jedes der Objekte einen bestmöglichen Schwärzungsanteil entsprechend einer mittleren
Gesamtschwärzung erhält.
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Ferner kann die in Abb. 6 bis 8 dargestellte Vorrichtung benutzt werden,
um in obenerwähnter Weise die Zelle während der Durchstrahlung zur Erzielung einer
mittleren Plattenschwärzung bewegen zu können.
Außerdem kann die
in Abb. 6 bis 8 veranschaulichte Vorrichtung benutzt werden, um für eine bestimmte
Objektstelle die günstigste Plattenschwärzung zu sichern.
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In Abb. g ist beispielsweise die Durchstrahlung einer gefüllten Gallenblase
veranschaulicht. Zunächst ist der Beleuchtungsschirm 3o in die Nuten 24 (Abb. 6)
der in Abb. g der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellten Führungen 22 eingeführt.
Der Benutzer kann jetzt durch Einstellung der ebenfalls in Abb. g nicht veranschaulichten
Schieber 13, -18 das zur Aufnahme der Zelle dienende Fenster an die Stelle bringen,
an der die Gallenblase sichtbar ist. Hierauf zieht der Benutzer den Schirm 30 aus
den Nuten 24 heraus und setzt dafür eine Kassette ein. Dann setzt er die in diesem
Fall fingerhutförmige Zelle 4 des ionimetrischen Meßgeräts in das oben beschriebene
Fenster der Kassette ein, dessen Form in diesem Fall der Gestalt der Zelle 4 angepaßt
ist. Hierauf erfolgt die Durchstrahlung. Sobald der Zeiger des Elektrometers den
erforderlichen Ausschlag macht, wird die Durchstrahlung unterbrochen. Auf diese
Weise ist für diejenige Stelle der Platte, an der die Gallenblase aufgenommen ist,
die günstigste Grundschwärzung erreicht.
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Durch die Verwendung der aus Blei bestehenden Schieber 13, 18 und
einer mit einer Bleikapsel versehenen Zelle 4a ist ebenfalls die Gefahr einer Verschleierung
des auf der Platte aufgenommenen Bildes durch Streustrahlen verhütet.
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Erforderlichenfalls können auch die vorher beschriebenen, die Zelle
4a tragenden Bleischieber 13, 18 (Abb. 6 bis 8) an Stelle des Deckels 35, 36 (Abb.
4 und 5) unmittelbar an der Kassette 3 angeordnet sein.
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An Stelle eines ionimetrischen Meßgeräts, bei dem also eine Ionenentladung
angezeigt wird, kann auch ein Meßgerät Verwendung finden, das z. B. auf einer Elektronenentladung
beruht.