-
Die Erfindung betrifft ein Röntgenuntersuchungsgerät zum Erstellen
von Röntgenbildern
eines Objekts, enthaltend
- – eine Röntgenquelle zum Erzeugen eines
Röntgenstrahlenbündels,
- – ein
mit Filterelementen versehenes Röntgenfilter,
von dem eine Wand mit einem elektrischen Leiter und einer elektrisch
isolierenden Überzugsschicht
versehen ist, wobei die Filterelemente eine erste Flüssigkeit
enthalten, deren Menge eingestellt werden kann, um ein Intensitätsprofil
auf dem Objekt einzustellen, und
- – einen
Röntgendetektor
zum Detektieren eines Röntgenbildes.
-
Die Erfindung betrifft auch ein Röntgenfilter zur
Verwendung in einem derartigen Röntgenuntersuchungsgerät.
-
Eine Einrichtung der dargelegten
Art wird in der internationalen Patentanmeldung WO 96/13040 beschrieben.
Das Röntgenfilter
in dem bekannten Röntgenuntersuchungsgerät wird zum
Begrenzen des Dynamikbereichs eines auf einem Röntgendetektor gebildeten Röntgenbildes
eines Objektes verwendet, beispielsweise eines zu untersuchenden menschlichen
oder tierischen Körpers.
Die Filterelemente des Röntgenfilters
sind als Kapillarröhrchen ausgeführt, von
denen ein Ende mit der ersten Flüssigkeit
in Verbindung steht. Durch Verwendung wässriger Lösungen von Salzen von beispielsweise
Blei, Cäsium
oder Wolfram kann das Röntgenabsorptionsvermögen der
Flüssigkeit
erhöht
werden. Die Adhäsion
der ersten Flüssigkeit
an der elektrisch isolierenden Überzugsschicht
ist mit einer elektrischen Spannung einstellbar, die zwischen der
elektrisch leitfähigen
Schicht und der ersten Flüssigkeit
angelegt wird. Die Füllung
jedes der Kapillarröhrchen
kann somit durch Veränderung
der elektrischen Spannung eingestellt werden, sodass das Röntgenabsorptionsprofil
des Röntgenfilters
innerhalb einer kurzen Zeitspanne eingestellt wird, beispielsweise
0,4 Sekunden. Eine Spannungsadhäsionscharakteristik
eines Kapillarröhrchens
des Röntgenfilters
repräsentiert eine
Beziehung zwischen der elektrisch isolierenden Überzugsschicht und der ersten
Flüssigkeit
in den Kapillarröhrchen
und der am elektrischen Leiter und der ersten Flüssigkeit angelegten Spannung.
Ein Nachteil des bekannten Röntgenfilters ist,
dass die Spannungsadhäsionscharakteristik
sich leicht ändert,
sodass beispielsweise die Betriebslebensdauer des Röntgenfilters
verkürzt
wird.
-
Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, ein
Röntgenuntersuchungsgerät zu verschaffen,
bei dem der Änderung
der Spannungsadhäsionscharakteristik
entgegengewirkt wird. Zur Lösung
dieser Aufgabe ist ein erfindungsgemäßes Röntgenuntersuchungsgerät dadurch
gekennzeichnet, dass die Filterelemente an einer Grenzfläche zwischen
der elektrisch isolierenden Überzugsschicht
und der ersten Flüssigkeit
eine zweite Flüssigkeit
enthalten, wobei die zweite Flüssigkeit
in Bezug auf die erste Flüssigkeit
inert ist und eine elektrische Leitfähigkeit aufweist, die sich
von der der ersten Flüssigkeit
unterscheidet. Attraktive Ausführungsformen
des Röntgenuntersuchungsgerätes sind
in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass so ein Dreiphasensystem
gebildet wird, in dem die elektrisch isolierende Überzugsschicht,
die erste Flüssigkeit
und die zweite Flüssigkeit
ihre jeweilige Phase beibehalten und die erste und die zweite Flüssigkeit
ein thermodynamisch stabiles Zweiphasensystem bilden. Weiterhin
wird die chemische Wechselwirkung mit der elektrisch isolierenden Überzugsschicht
und der ersten Flüssigkeit verkleinert.
Die chemische Wechselwirkung tritt auf, weil im Vergleich zum Rest
des Kapillarröhrchens eine
hohe elektrische Feldstärke
nahe der Grenzfläche
auftritt, beispielsweise einer Berührungsline zwischen der ersten
Flüssigkeit
und der elektrisch isolierenden Überzugsschicht.
Diese hohe Feldstärke
ist auf den kleinen Krümmungsradius
entlang der Berührungslinie
zurückzuführen. Wegen
der hohen Feldstärke
induziert das elektrische Feld eine chemische Reaktion an der Grenzfläche, sodass
Atome oder Ionen der ersten Flüssigkeit
in der Überzugsschicht
zurückbleiben.
Weil die zweite Flüssigkeit
in Bezug auf die Überzugsschicht
inert ist, ist die von dem elektrischen Feld induzierte chemische
Reaktion schwächer
als bei dem bekannten Röntgenuntersuchungsgerät ohne Verwendung
der zweiten Flüssigkeit
und der Änderung
der Spannungsadhäsionscharakteristik
wird entgegengewirkt. Ein Vorteil einer geringeren Änderung
der Spannungsadhäsionscharakteristik
besteht darin, dass die Betriebslebensdauer des Röntgenfilters
auf beispielsweise 105 Schaltzyklen verlängert werden kann. Ein weiterer
Vorteil des Vorhandenseins der zweiten Flüssigkeit ist, dass Hysterese
in der Spannungsadhäsionscharakteristik verringert
wird.
-
Eine spezielle Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Röntgenuntersuchungsgerätes ist dadurch
gekennzeichnet, dass die Filterelemente auch ein Gas enthalten.
Wenn die Filterelemente teilweise beispielsweise mit Luft gefüllt werden,
wird ein niedri gerer Strömungswiderstand
der ersten Flüssigkeit
in dem Filterelement erhalten, sodass die Ansprechzeit des Röntgenfilters
verkürzt
wird.
-
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Röntgenuntersuchungsgerät ist dadurch
gekennzeichnet, dass die erste Flüssigkeit eine polare Flüssigkeit
mit einer Lösung
aus Salzen oder ein flüssiges
Metall enthält.
Ein Vorteil polarer Flüssigkeiten
ist, dass Salze darin leicht löslich
sind, sodass es in einfacher Weise möglich ist, die elektrische
Leitfähigkeit
anzupassen und ein Röntgenspektrum
zusammenzustellen, sodass das Absorptionsspektrum der ersten Flüssigkeit
an das Spektrum der Röntgenquelle
oder das Spektrum des Röntgendetektors
angepasst werden kann. Ein Beispiel für eine polare Flüssigkeit
ist eine wässrige
Lösung
von Bleinitrat, Pb(NO
3)
2 oder
Bleiperchlorat, Pb(ClO
4)
2.
Ein Vorteil von flüssigen
Metallen ist, dass sie im Vergleich zu beispielsweise wässrigen
Lösungen
eine hohe Dichte und damit ein hohes Röntgenabsorptionsvermögen aufweisen.
Die Verwendung flüssiger Metalle
wird in der europäischen
Patentanmeldung
EP 98201706.3 beschrieben.
-
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Röntgenuntersuchungsgerätes ist dadurch
gekennzeichnet, dass die zweite Flüssigkeit eine apolare, nicht
fluoridierte Kohlenwasserstoffverbindung oder ein Siliciumöl enthält. Die
Mischbarkeit dieser Flüssigkeiten
mit polaren Flüssigkeiten
ist gering; sie sind chemisch inert und haben eine geringe elektrische
Leitfähigkeit
im Vergleich zu der ersten Flüssigkeit.
Im Zusammenhang der vorliegenden Anwendung ist unter elektrisch
leitfähig
eine spezifische Leitfähigkeit σ zu verstehen.
-
Eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Röntgenuntersuchungsgerätes ist dadurch
gekennzeichnet, dass die Filterelemente ausschließlich die
erste Flüssigkeit
und die zweite Flüssigkeit
enthalten, wobei das Röntgenabsorptionsvermögen der
ersten Flüssigkeit
sich von dem der zweiten Flüssigkeit
unterscheidet. Infolge dieses Schrittes wird die Spannungsadhäsionscharakteristik der
Filterelemente weniger von der Orientierung der Filterelemente relativ
zur Schwerkraft abhängig
gemacht, was die Verwendung des Röntgenfilters in einem Röntgenuntersuchungsgerät mit einem
C-Bogen möglich
macht.
-
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Röntgenuntersuchungsgerätes ist dadurch
gekennzeichnet, dass die zweite Flüssigkeit auch eine Iod oder
Brom enthaltende Verbindung enthält.
Durch das Lösen
von Verbindungen, die Iod oder Brom enthalten, werden Filterelemente
erhalten, deren elektrische Leitfähigkeit relativ zu der ersten
Flüssigkeit
geringer ist, während
das Röntgenabsorptionsvermögen der
zweiten Flüssigkeit
höhere
ist als das der ersten Flüssigkeit.
Eine zweite Flüssigkeit mit
geringerer elektrischer Leitfähigkeit
und höherem Röntgenabsorptionsvermögen bietet
den Vorteil, dass Röntgenstrahlung
absorbierenden Niederschlägen
aus der zweiten Flüssigkeit
auf der Überzugsschicht
entgegengewirkt wird, wodurch somit die Betriebslebensdauer des
Röntgenfilters
erhöht
wird. Ein Beispiel für
eine solche zweite Flüssigkeit
ist Hexadecan, in dem beispielsweise Ch2I2 oder 1,3,5-Tri-Iodbenzen gelöst ist.
-
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Röntgenuntersuchungsgerätes ist dadurch
gekennzeichnet, dass die elektrisch isolierende Überzugsschicht zwei Subschichten
enthält, wobei
eine erste Subschicht auf der elektrisch leitfähigen Schicht vorgesehen ist,
während
die zweite Subschicht auf der ersten Subschicht vorgesehen ist, wobei
die erste Subschicht Parylen, Siliciumoxid, Siliciumnitrid oder
ein anodisches Oxid enthält,
während
die zweite Subschicht ein hydrophobes Material enthält. Die
Verwendung einer elektrisch isolierenden Überzugsschicht mit zwei Subschichten
ist aus der internationalen Patentanmeldung WO 97/03449 bekannt.
Eine Kombination dieser Art hat geeignete elektrisch isolierende
Eigenschaften und sorgt für
einen großen
Kontaktwinkel zwischen der Wand und der ersten Flüssigkeit,
um ein Abführen
der Flüssigkeit
aus dem Filterelement zu ermöglichen.
Ein Beispiel fir ein anodisches Oxid ist Aluminiumoxid Al2O3 oder Tantaloxid
Ta2O3.
-
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Röntgenuntersu-
chungsgerätes
ist dadurch gekennzeichnet, dass die Filterelemente ein Kapillarröhrchen enthalten.
Infolgedessen wird eine geringe Änderung
der angelegten Spannung eine größere Änderung
der Menge an in dem Kapillarröhrchen
vorhandener erster Flüssigkeit
bewirken.
-
Die Erfindung bezieht sich auch auf
ein Röntgenfilter
zur Verwendung in einem Röntgenuntersuchungsgerät wie in
Anspruch 1 definiert. Die obigen und andere detailliertere Aspekte
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden mit Ausführungsbeispielen
näher beschrieben.
-
Es zeigen:
-
1.
ein Röntgenuntersuchungsgerät,
-
2 ein
erstes Ausführungsbeispiel
für ein erfindungsgemäßes Röntgenfilter,
-
3 ein
Beispiel für
eine Spannungsadhäsionscharakteristik
und
-
4 ein
zweites Ausführungsbeispiel
für ein
erfindungsgemäßes Röntgenfilter.
-
1 zeigt
eine Ausführungsform
eines Röntgenuntersuchungsgerätes. Die
Röntgenquelle 2 emittiert
ein Röntgenstrahlenbündel 15 zum
Bestrahlen eines Objektes 16. Infolge von Unterschieden
in der Absorption in dem Objekt 16, beispielsweise einem
radiologisch zu untersuchenden Patienten, wird auf einer für Röntgenstrahlen
empfindlichen Oberfläche 17 des
Röntgendetektors 3,
der gegenüber
der Röntgenquelle
abgeordnet ist, ein Röntgenbild
geformt. Der Röntgendetektor
ist beispielsweise mit einer Bildverstärker/Aufnahmekette versehen,
die einen Röntgenbildverstärker 18 zum
Umwandeln des Röntgenbildes
in ein optisches Bild auf dem Austrittsfenster 19 und eine
Videokamera 23 zum Aufnehmen des optischen Bildes enthält. Ein
Eintrittsschirm 20 wirkt als die für Röntgenstrahlen empfindliche
Oberfläche
des Röntgenbildverstärkers, die
einfallende Röntgenstrahlen
in ein Elektronenstrahlenbündel umwandelt,
das mit Hilfe eines elektronenoptischen Systems 21 auf
das Austrittsfenster abgebildet wird. Die einfallenden Elektronen
erzeugen das optische Bild mit Hilfe einer Leuchtstoffschicht 22 auf
dem Austrittsfenster 19. Die Videokamera 23 wird
mit dem Röntgenbildverstärker 18 mittels
einer optischen Kopplung 24 optisch gekoppelt. Die optische
Kopplung umfasst beispielsweise ein Linsensystem oder eine Lichtwellenleiterkopplung.
Die Videokamera 23 leitet aus dem optischen Bild ein elektronisches
Bildsignal ab und führt
das elektronische Bildsignal einem Monitor 25 zu, um die
Bildinformation in dem Röntgenbild
wiederzugeben. Das elektronische Bildsignal kann auch beispielsweise
einer Bildverarbeitungseinheit 26 zur weiteren Verarbeitung
zugeführt werden.
Zwischen der Röntgenquelle 2 und
dem Objekt 16 ist ein Röntgenfilter 4 zur örtlichen
Abschwächung
des Röntgenstrahlenbündels 15 angeordnet, um
ein zweidimensionales Intensitätsprofil
einzustellen. Das Röntgenfilter 4 enthält eine
große
Zahl Filterelemente 5. Weiterhin enthält ein Filterelement 5 vorzugsweise
ein Kapillarröhrchen.
Die Kapillarröhrchen
stehen mittels einer ersten Öffnung
mit einem Reservoir (in 1 nicht
abgebildet) in Verbindung, das eine erste Flüssigkeit enthält. Das
Röntgenabsorptionsvermögen ist
durch Anlegen von elektrischen Spannungen an der Innenseite der
Kapillarröhrchen 5 und
der ersten Flüssigkeit,
vorzugsweise mittels einer Einstelleinheit 7, einstellbar.
Die Adhäsion
der ersten Flüssigkeit
an der Innenseite der Kapillarröhrchen
hängt nämlich von
der an der Innenseite der Kapillarröhrchen und der ersten Flüssigkeit
angelegten elektrischen Spannung ab. Die Kapillarröhrchen werden
mit einer bestimmten Menge der ersten Flüssigkeit in Abhängigkeit
von der elektrischen Spannung an den einzelnen Kapillarröhrchen 5 und der
ersten Flüssigkeit
gefüllt.
Weil die Kapillarröhrchen
ungefähr
parallel zum Röntgenstrahlenbündel verlaufen,
hängt das
Röntgenabsorptionsvermögen der
einzelnen Kapillarröhrchen
von der relativen Menge der in einem solchen Kapillarröhrchen vorhandenen
ersten Flüssigkeit
ab. Die elektrischen Einstellspannungen der einzelnen Filterelemente
werden mit Hilfe der Einstelleinheit 7 eingestellt, wobei die
Helligkeitswerte in dem Röntgenbild
und/oder die Einstellung der Röntgenquelle 2 berücksichtigt
wird. Hierzu ist die Einstelleinheit 7 mit einer Ausgangsklemme 10 der
Videokamera 23 und der Stromversorgung 11 der
Röntgenquelle 2 gekoppelt.
Die erste Flüssigkeit
enthält
beispielsweise eine polare Flüssigkeit
wie z. B. Wasser. Um das Röntgenabsorptionsvermögen zu erhöhen, können bei
spielsweise Salze von Blei, Cäsium
oder Wolfram, beispielsweise Pb(NO3)2, CsCl oder W4O13 darin gelöst sein. Der Aufbau eines Röntgenfilters
dieser Art wird in der internationalen Anmeldung WO 96/13040 detailliert
beschrieben.
-
Um einer Änderung einer Spannungsadhäsionscharakteristik
der ersten Flüssigkeit
des Röntgenfilters
entgegenzuwirken, wird eine zweite Flüssigkeit an einer Grenzfläche zwischen
der ersten Flüssigkeit und
der elektrisch isolierenden Überzugsschicht
zugesetzt. Dies soll anhand von 2 und 3 erläutert werden.
-
2 zeigt
eine erste Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Röntgenuntersuchungseinrichtung.
2 zeigt ein Beispiel für ein Kapillarröhrchen
5 eines
Röntgenfilters
4.
Die Wand
41 des Kapillanöhrchens enthält ein Material,
das aus Elementen mit niedriger Ordnungszahl besteht, beispielsweise
einem Kunststoff Die Wand
41 ist mit einer elektrisch leitfähigen Schicht
42 bedeckt,
beispielsweise einer Kupfer-, Aluminiumoder Tantalschicht mit einer Dicke
von beispielsweise 20 nm. Ein Vorteil der Verwendung von Aluminium
oder Tantal liegt in der Tatsache, dass bei einer geeigneten Polarität bei elektrischem
Durchschlag einer darüber
liegenden elektrisch isolierenden Überzugsschicht
43 eine
selbstheilende Wirkung auftritt, sodass die isolierende Schicht
wiederhergestellt wird. Die elektrisch isolierende Überzugsschicht
umfasst auch zwei Subschichten, d. h. eine erste elektrisch isolierende
Subschicht
43 und eine zweite, poröse Subschicht
44. Zweifachschichten
dieser An sind aus der bereits erwähnten internationalen Patentanmeldung
WO 97/03449 bekannt. Zweifachschichten dieser Art sorgen für geeignete
elektrische Isolierung und einen großen Kontaktwinkel zwischen
der ersten Flüssigkeit
und der Wand des Kapillarröhrchens.
Die erste elektrisch isolierende Subschicht enthält beispielsweise Parylen,
Siliciumoxid, Siliciumnitrid oder ein anodisches Oxid. Im Fall von
Parylen hat die Schicht eine Dicke zwischen 1 und 10 μm, beispielsweise
5 μm. Im
Fall von Siliciumoxid, Silici umnitrid oder einem anodischen Oxid
hat die Schicht eine Dicke zwischen 30 und 500 nm, beispielsweise
100 nm. Ein anodisches Oxid ist beispielsweise Aluminiumoxid, Al
2O
3, oder Tantaloxid,
Ta
2O
3. Die zweite
Subschicht enthält
ein hydrophobes Material, beispielsweise eine apolare fluoridierte
Verbindung wie z. B. ein Perfluoropolymer, und hat eine Dicke von
beispielsweise 100 nm. Das Kapillarröhrchen enthält weiterhin eine erste Flüssigkeit,
beispielsweise eine polare Flüssigkeit
wie z. B. Wasser oder Formamid mit einer Lösung aus Salzen von beispielsweise
Blei, Cäsium oder
Wolfram, wie z. B. Pb(NO3)2, CsCl oder W
4O
13 in einer Konzentration von beispielsweise
1 Mol pro Liter. Als erste Flüssigkeit
kann auch ein flüssiges Metall
verwendet werden. Metalle dieser Art enthalten beispielsweise Hg,
Ga, In oder Pb. Die Verwendung von Legierungen mit einem Schmelzpunkt
unterhalb 100 Grad Celsius ist auch möglich. Die Verwendung derartiger
flüssigen
Metalle wird in der angeführten
Patentanmeldung
EP 98201706.3 beschrieben.
Das Kapillarröhrchen
enthält
auch ein Gas, beispielsweise Luft, Stickstoff oder ein Edelgas. Der
Zusatz einer zweiten Flüssigkeit,
die in Bezug auf die elektrisch isolierende Überzugsschicht und die erste
Flüssigkeit
inert ist und eine elektrische Leitfähigkeit aufweist, die von der
der ersten Flüssigkeit abweicht,
wirkt der Änderung
der Spannungsadhäsionscharakteristik
entgegen. Wenn somit der Änderung
der Spannungsadhäsionscharakteristik
entgegengewirkt wird, wird die Betriebslebensdauer des Röntgenfilters
von den üblichen
103 Zyklen für
die bekannten Röntgenfilter
auf ungefähr
105 Schaltzyklen erhöht
werden.
3 zeigt ein
Beispiel für
eine derartige Spannungsadhäsionscharakteristik.
-
3 zeigt
eine Spannungsadhäsionscharakteristik;
die Spannung an dem Kapillarröhrchen und
der ersten Flüssigkeit
ist auf einer ersten Achse aufgetragen und ein Kontaktwinkel des
Meniskus der ersten Flüssigkeit
und der elektrisch isolierenden Überzugsschicht
ist auf einer zweiten Achse aufgetragen. Der Kontaktwinkel, und
damit der Kapillaranstieg in dem Kapillarröhrchen, hängt mit der angelegten Spannung
und der Dicke der Überzugsschicht
zusammen. Eine erste Linie 53 der Spannungsadhäsionscharakteristik
weist eine relative Änderung
des Kontaktwinkels als Funktion der angelegten Spannung während des
Füllens
des Kapillarröhrchens
auf. Eine zweite Linie 52 der Spannungsadhäsionscharakteristik
zeigt eine relative Änderung
des Kontaktwinkels als Funktion der angelegten Spannung während des
Leerens des Kapillarröhrchen.
-
Der Zusatz einer zweiten Flüssigkeit
an der Grenzfläche
der ersten Flüssigkeit
und der elektrisch isolierenden Überzugsschicht
der Kapillarröhrchens kann
durch Benetzen der Kapillarröhrchen
des Röntgenfilters
mit der zweiten Flüssigkeit
vor dem Zu sammenbau realisiert werden, sodass die zweite Flüssigkeit
in die poröse
zweite Subschicht eindringt. Nachdem das Röntgenfilter 4 mit
der ersten Flüssigkeit 45 gefüllt worden
ist, befindet sich die zweite Flüssigkeit an
der Grenzfläche
zwischen der elektrisch isolierenden Überzugsschicht und der ersten
Flüssigkeit. 2 zeigt die Grenzfläche der
elektrisch isolierenden Überzugsschicht
zu der ersten Flüssigkeit 45, wobei
die genannte Grenzfläche
von einer Berührungslinie 50 entlang
dem Meniskus 51 und der Wand 41 gebildet wird.
Die zweite Flüssigkeit
enthält beispielsweise
einen apolaren, nicht fluoridierten Kohlenwasserstoff, wie z. B.
Hexadecan oder andere Alkene, oder ein Siliciumöl. Es ist auch möglich, eine größere Menge
der zweiten Flüssigkeit
zuzusetzen, sodass nach Fertigstellung des Röntgenfilters eine geringe Zufuhr
an zweiter Flüssigkeit 46 entlang
des Randes des Meniskus 51 der ersten Flüssigkeit 45 verbleibt
und somit die elektrisch isolierende Überzugsschicht durch die zweite
Flüssigkeit
benetzt bleibt, wenn sich der Flüssigkeitspegel ändert. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform
des Röntgenuntersuchungsgerätes.
-
4 ist
eine Schnittansicht eines Kapillarröhrchens der zweiten Ausführungsform
des Röntgenfilters.
Die Innenseite des Kapillarröhrchens
ist in gleicher Weise wie das anhand von 2 beschriebene Kapillarröhrchen mit
einer elektrisch leitfähigen Schicht
und einer elektrisch isolierenden Überzugsschicht bedeckt. Außerdem sind
beiden Enden des Kapillarröhrchens
mit einem Reservoir verbunden, beispielsweise einem zweiten Rohr 60,
das außerhalb
des zu erzeugenden Röntgenstrahlenbündels liegt.
Diese zweite Ausführungsform
kann beispielsweise in einem Röntgenuntersuchungsgerät verwendet
werden, das mit einer C-Bogenkonstruktion versehen ist. Um den Auswirkungen
der Schwerkraft entgegenzuwirken, wenn das Kapillarröhrchen nicht parallel
zur Schwerkraft positioniert ist, wird das Kapillarröhrchen bei
der zweiten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Röntgenuntersuchungsgerätes vollständig mit
beispielsweise der ersten und der zweiten Flüssigkeit gefüllt. Ein
Teil der ersten oder der zweiten Flüssigkeit wird dann in Abhängigkeit
von einem Potential, das an der Wand des Kapillarröhrchens 5 und
an der ersten Flüssigkeit 45 anliegt,
von dem zweiten Rohr 60 weg und zu ihm hin verlagert. Weiterhin
hat die erste Flüssigkeit 45 eine
elektrische Leitfähigkeit,
die höher
ist als die der zweiten Flüssigkeit 46 und
die beiden Flüssigkeiten
haben auch ein unterschiedliches Röntgenabsorptionsvermögen. Dies
führt zu
zwei praktischen Versionen. In einer ersten Version ist das Röntgenabsorptionsvermögen der
ersten Flüssigkeit 45 höher als
das der zweiten Flüssigkeit 46,
und in einer zweiten Version ist das Röntgenabsorptionsvermögen der
ersten Flüssigkeit 45 geringer
als das der zweiten Flüssigkeit 46.
-
Die erste Flüssigkeit 45 in der
ersten Version enthält
eine polare Flüssigkeit
wie z. B. Wasser oder Formamid mit einer Lösung aus Salzen von beispielsweise
Blei, Cäsium
oder Wolfram, wie z. B. Pb(NO3)2,
CsCl oder W4O13,
um das Röntgenabsorptionsvermögen der
ersten Flüssigkeit
höher als
das der zweiten Flüssigkeit
zu machen. Deren Konzentration beträgt beispielsweise 1 Mol pro
Liter. Die zweite Flüssigkeit 46 der
ersten Version enthält
eine nicht fluoridierte Kohlenwasserstoffverbindung, beispielsweise
ein Alken wie z. B. Hexadecan.
-
Die erste Flüssigkeit 45 in der
zweiten Version enthält
eine polare Flüssigkeit,
beispielsweise Wasser mit einer Salzlösung, um deren elektrische Leitfähigkeit
höher als
die der zweiten Flüssigkeit 46 zu
machen; weiterhin enthält
die zweite Flüssigkeit der
zweiten Version eine apolare Flüssigkeit
oder ein Siliciumöl,
in dem beispielsweise Ch2I2,
1,3,5-Tri-Iodbenzen oder CHBr3 gelöst ist,
beispielsweise mit einer Konzentration von 0,5 Mol/Liter, um das
Röntgenabsorptionsvermögen der
zweiten Flüssigkeit
höher als
das der ersten Flüssigkeit
zu machen. Ein Vorteil der zweiten Version liegt in der Tatsache,
dass Röntgenstrahlung
absorbierenden Niederschlägen
aus der zweiten Flüssigkeit
an der elektrisch isolierenden Überzugsschicht
entgegengewirkt werden, sodass die Betriebslebensdauer des Röntgenfilters
verlängert
wird.
-
INSCHRIFT DER ZEICHNUNG 3 contact angle Kontaktwinkel
voltage Spannung