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Verfahren zur Bestimmung der Wirkung eines Strahlengemisches auf einen
Körper und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein
Verfahren zur Bestimmung der Wirkung eines Strahlengemisches auf einen Körper und
eine Einrichtun; zur Durchführung des Verfahrens.
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Es sind verschiedene Vorrichtungen bekannt, um die während der Messung
des Aufnahmelichtes zur Bestimmung der Belichtungszeit auftretenden Helligkeitsschwankungen
zu kompensieren. Diese Vorrichtungen erweisen sich jedoch als ungenügend, wenn sich
die spektrale Zusammensetzung der Lichtquelle ändert. Solche Änderungen in der Lichtquelle
können beispielsweise bei Kohlenbogenlampen dann auftreten, wenn die Kohlen der
Bogenlampe ausgewechselt werden, weil im allgemeinen durch die in diese Kohlen eingefügten
lIetalldochte die spektrale Zusammensetzung und die Lichtausbeute bedingt wird.
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Uin auch die spektrale Zusammensetzung des von einer Lichtquelle ausgestrahlten
Lichtes zu berücksichtigen, sind die für die Lichtmessung meistens verwendeten Photozellen
deshalb nicht geeignet, weil jede Photozelle eine selektive Empfindlichkeit für
eine bestimmte Wellenlün#ge des auffallenden Lichtes aufweist. Wurde nian beispielsweise
eine Kaliuinzelle verwenden. so würde der blaue Anteil der Strahlung besonders her@cir@I
ehoben, während der rote Anteil des Lichtbandes nicht zur Anzeige käme. Vergleicht
man mit einer solchen Vorrichtung zwei in ihrer spektralen Zusammensetzung verschiedene
Lichtquellen, so würde ein gröberer Photostrom in der Photozelle für diejenige Strahlungsquelle,
deren Licht hauptsächlich aus blauen Strahlen besteht, ausgelöst als bei einer Strahlungsquelle,
die wenig oder kein blaues Licht enthält. Eine solche @Iel.@@-c@rrichtung würde
demnach für die Bestinnuun, der Belichtungsdauer einer photographischen Emulsion
nicht verwendbar sein, weil die spektrale Empfindlichkeit der Emulsion in einer
von der selentiven Empfindlichkeit der Photozelle abweichenden Wellenlänge des Lichtbandes
gelegen wäre.
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Ferner sind Verfahren bekannt, bei denen die von einer Strahlungsquelle
ausgehende, aus einem Gemisch von sich in bezug auf die Wellenlänge unterscheidenden
Strahlen bestehende Strahlung einer 7.erstretiungsvorrichtung zugeführt wird, die
ein Spektrum dieser Strahlung bildet. Die einzelnen Teile dieses Spektrums «erden
abwechselnd und aufeinanderfolgend einer straliltiiigseiiiptiiidlichen Vorrichtung
zugeführt, in der Ströme in Abli;ingi-keit von den ihr zugeführten 1:inzcllictr;igeii
strahlender 1#'nergic erzeu-t
werden. Diese Teilströme werden mittels
einer Vorrichtung summiert, und die Summe wird gegebenenfalls registriert. Gemäß
der Erfindung werden die zur Einwirkung auf die strahlungsempfindliche Vorrichtung
gelangenden Energiemengen der einzelnen Wellenlängenbereiche des Spektrums in beäug
aufeinander derart bernesseti, daß die zur Suniniierung gelangenden Beträge (ler
Teilintensitäten der einzelnen Wellenlängenbereiche im deichen Verhältnis stehen
wie die Einwirkun,-sintensi tätet. der zugeordneten Wellenlängenllereiche auf den
Körper, so daß (la-(lurch die Stimme der Teilintensitäten der Strahlung entsprechend
der von der Strahlung auf (leti Körper ausgeübten Wirkung gemessen wird. Das Verfahren
gestattet auch solche Straliluilgsenergien zu messen, die außerhalb des sichtbaren
Spektrums liegen, beispielsweise (Sie Energie von ultravioletten S S trahlen oder
Rönt 9 enstrahlen.
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Die Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens ist auf der Zeichnung
durch drei Ausführungsbeispiele veranschaulicht.
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Abb. i zeigt schematisch eine Ausführungsform mit einer optischen
Zerlegeeinrichtung. Abb. -2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Monochromators für
Röntgenstrahlen und Abb. 3 ein Ausführungsbeispiel eines llonochromators für sichtbare
Strahlen.
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Bei der Ausführungsform nach Ab'.. i wird die im Kopierrahmen h eingespannte
Vorlage durch die Lampen I_ utid L' beleuchtet. Das von der Vorlage reflektierte
Licht fällt durch (Sie Sammellinse S und den Kondensator S', auf den schräg zur
Strahlenrichtung angeordneten 'lagnesitl)locl: lI. Dieser llagnesitblock soll verhindern,
daß beim 'Messen das unmittelbar, d. h. ohne Reflexion. auf (Sie Optik S fallende
Licht direkt auf die Photozelle gelangt. Der vom 'Magnesitblock reflektierte Strahl
tritt durch die Lilise S, und fällt auf eine Dispersionsvorriclitung P', welclie
durch ein Prisma oder ein Diffraktionsgitter gebildet ist, und wird hierdurch zerstreut,
so daß ein langgestrecktes Spektrum dieses Lichtstrahles entsteht. Dieses Spektrtitn
tritt durch die Linse S3 auf die Spaltplatte 1@. Die Spaltplatte trägt einen feinen
,galt, durch welchen ein schmaler Bereich des abgebildeten Spektrums auf (Sie Photozelle
l' gelangt- Die Spaltplatte ist beweulich auf einem nicht dargestellten Schlitten
an-eor(Inet und wir(' durch (leg Geleilkarni Il in gleichförmige Hinundlierbewegun-en
versetzt. Dieser Gelenkami wird durch die Zahnr:ider "/. und Z' von einem ebenfalls
nicht dargestcllteii Motor finit gleicliförnii@rer Gescllwitl(IigI-zeit bewegt.
Die verschiedenen farlri@@en Strahlen des zerlegten Lichtes -clan-en durch
den spalt der Platte 1, abwcchselnd und in schneller Aufeinanderfolge durch
die Sannnellinse S:, auf die Photozelle P. Der in dieser Photozelle nach Maßgabe
der Intensität der einzelnen Teile des Spektrums ausgelöste Photostrom wird nach
erfolgter Verstärkung durch den schematisch angedeuteten Verstärker 1' mittels der
Leitungen F und l:' dem Registrierwerk TV zugeleitet.
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Dieses Registrierwerk besteht aus einem nicht dargestellten Übersetzungsgetriebe
und aus einer durch ein Zifferblatt gebildete Skala, vor welcher sich die durch
ein Übersetztui-swerk miteinander verbundenen 7eiger s, in, lt bewegen. Dieses
Registrierwerk zeigt die in einer bestimmten Zeitdauer auf die strahlungsempfindliche
Vorrichtung einwirkende C7esanitn.en-e von Strahlungsenergie an.
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Mittels der dargestellten und beschriebenen Einrichtung ist es möglich,
die -esamte Strahlungsenergie, welche während einer bestimmten Zeit von deti Lampen
L und .L' auf die Vorlage K gelangt, zu messen bzw. registrieren. Durch Verwendung
von geeigneten Filtern, Blenden o. d"1. an oder in Verbindung mit der Spaltplatte
T ist es auch möglich, die während der Meßdauer auf die Vor-Jage K treffende Strahlung
nur einer bestimmten Wellenlänge oder mehrerer bestimmten Wellenlängen für sich
zu ermitteln. Wird an Stelle des gleichförmigen Antriebes des Armes I-1 und der
Spaltplatte T durch eine Kurbel gemäß der Erfindung ein Antrieb dieser Teile beispielsweise
durch eine entsprechend geformte Kurvenscheibe verwendet, so ist es möglich, den
Teilemissionen verschiedener Wellenlängen eine unterschiedliche Einwirkungsdauer
auf die Pliotözelle zuzuordnen, z. B. derart, daß die Summe der Teilintensitäten
der Strahlung unmittelbar entsprechend der von ihnen auf den Körper ausgeübten Wirkungen
gemessen wird. wie z. B. die Schwärzung einer lichte inpfi ndlichen Schicht o. dgl.
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Bei dem in Abb. 2 dargestellten 'lonocliromator für Röntgenstrahlen
wird zum spektralen Zerlegen des Röntgenstrahlgemisches ein Drehkristall verwendet.
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Das von der Antikathode der Rötitgenrölire ioo ausgehende Strahlenbündel
wird durch (Sie Spalteinrichtung ioi zu einem engen Strahlenbündel ausgeblendet.
Dieses Strahlenbündel fällt auf (leg Kristall ioG, welcher beispielsweise ein Steinsalzkristall
sein kann. und wird (l(n-t retlektiert. Dieser Kristall ist auf den. um das Lager
i 14 schwenkbaren Tisch angeordnet. Mit einen. gcwissen@\-iul:clliereich wird dieser
Tisch. welcher an einer Verl:ingerung l03 die lonisationskannner toi trägt, langsam
durch (Sie in einer Nute tf)() cles kades 1 1 1 laufende Führung,
los (k@s
Armes 107 während der Belichtungszeit hin und her
geschwenkt. Das Drehen des Bade, i i i erfolgt durch Antrieb des Rades 113, welches
in den Trieb iio eingreift. Dieser Antrieb geschieht mit einem auf der Zeichnungnicht
dargestellten Motor oder Uhrwerk, welches das Rad 113 mit gleichförmiger Geschwindigkeit
dreht. Durch die Schwenkunken des Kristalltisches werden alle im Strahlenbündel
enthaltenen Strahlen nacheinander den Kristall unter einem verschiedenen Windel
treffen, wodurch diese Strahlen entsprechend ihrer Wellenlänge auf der Schwenkbalin
des Tisches zu einem Spektrum ausgesondert «-erden. Die durch den Kristall reflektierten
Wellen des Strahlenbündels treffen die' am Drehtisch des Kristalls befestigte Ionisationskammer.
Diese lonisationskammer. welche mit einem beliebigen Gas gefüllt ist, besteht aus
einem mit einem Fenster versehenen Metallzvlinder, in dessen Achse der lletalldralit
117 gespannt ist. Die Kaninier ist durch zwei Isolierflanschen nach außen abgeschlossen.
Die Anschlüsse 116 und 117 der Ionisationskaminer sind so mit dem Verstürkersystern
eines nicht dargestellten Registrierwerkes verbunden, daß der im Gitterkreis einer
Verstärkerröhre liegende Kondensator parallel zur Ionisationskammer geschaltet ist.
Die Ionisationskatniner stellt einen mit der Belichtung sich ändernden IJberbrückungswiderstand
dar, der den Kondensator entläßt.
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Auch hier ist es wieder gemäß der Erfindung möglich, durch Ersatz
der Kreisnute iog durch eine nach einer geeignet gewählten Kurve verlaufenden Nute
die Strahlen verschiedener Wellenlänge während verschiedener Dauer auf die Ionisationskammer
104 einwirken zu lassen, z. B. derart, daß die Teilintensitäten der Strahlung entsprechend
der von der Strahlung auf den Körper ausgeübten Wirkung gemessen wird, wie z. B.
ihrer Wirkung auf das Zellgewebe.
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Abb. 3 zeit schematisch eine Ausführungsform einer Meßvorrichtung
zur Bestimmung (leg von einem bestrahlten Körper reflektierten Strahlungsenergie.
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Die vom bestrahlten Körper K' reflektierten Strahlen gelangen durch
die Sammellinse S auf die Vorderflüche des Magnesitblockes .1I. Der durch den Ma.nesitblock
reflektierte Strahl tritt durch die Linse S_ und gelangt zuni Straubelschen Prisma
P', welches diesen Lichtstrahl in seine einzelnen Spektren zerlegt. Dieses Prisma
ist auf einem Drehtisch angeordnet, welcher durch den Arm H in gleichförmige Schwingungen
versetzt wird. l)er Artn Il trägt an seinem Ende eine lose lZolle. @%elche in (leg
Nute B einer Scheibe gleitet. Diese Scheibe wird durch den "trieb "/.
| und (las "Zahnrad Z' durch ein auf der Zeich- |
| nung nicht dargestelltes Uhrwerk in gleichför- |
| rnige Drehunken versetzt. Durch das Schwen- |
| ken des Prismas gelangen die verschiedenen |
| Farben aus clem abgebildeten Spektrum in die |
| Photozelle P. 'Nach Verstärken des Photo- |
| stromes durch den angedeuteten Verstärker i |
| «-erden (Nie der Strahlungsintensitiit korre- |
| spondierenden Teilströme durch die Leittin- |
| gen F_ und E' der Registriervorrichtung zu- |
| geleitet. |
| :huch hier wird geniüß der Isrfindunk atl- |
| statt einer kreisförmigen -L\Tute B gemäß der |
| Erfindung eine keeigliet gewählte Kurvennute |
| verwendet «-erden, tun die Teilemissionen |
| verschiedener Wellenlungen während ver- |
| schiedener Dauer auf clie Photozelle P ein- |
| wirken zu lassen. |
| Bei allen Ausführungsformen 1a1111 7.11n1 |
| liessen der von einem bestrahlten Ki3rl)ei- |
| absorbierten Strahlungsenergie die Zerlozimg |
| (leg Strahlung und die Stnnnlierung (leg ei-- |
| zeugten Teilströme auller an der von der |
| Strahlungsquelle unmittelbar herrührenden |
| Strahlung auch an der aus (lein absorbieren- |
| den Körper austretenden Strahlung vorge- |
| nommen und aus (leg Differenz der beiden |
| Summenmessungen die absorbierte Strah- |
| lungsenergie ermittelt werden. |