DE8212519U1

DE8212519U1 - X-ray examination machine

Info

Publication number: DE8212519U1
Application number: DE19828212519
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-04-30
Filing date: 1982-04-30
Publication date: 1985-08-22

Description

• · ■ · P · • · ■ · P · • · · ·• · · · Zeichensign DEDE • · 1 ■ · I ·• · 1 ■ · I · P 3743P 3743 SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFTSIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT UnserOur Berlin und MünchenBerlin and Munich VPA 82VPA 82

RöntgenuntersuchungsgerätX-ray examination machine

Die Erfindung bezieht sich auf ein Röntgenuntersuchungsgerät mit einer an einer Röntgenröhre befestigten Primärstrahlenblende mit schlitzförmiger Einblendung, mit einem Bildschichtträger, mit einer in Strahlenrichtung unmittelbar vor der Bildschicht verschiebbaren schlitzförmigen Einblendvorrichtung, mit einem Stelltrieb für die Verschiebung des Schlitzes der EinMendvorrichtung parallel zur Bildschicht und senkrecht zu seiner Ausrichtung und mit Stellmitteln zur fortlaufenden synchronen Ausrichtung der Einblendung der Primärstrahlenblende auf den Schlitz der Einblendvorrichtung. The invention relates to an X-ray examination apparatus having an X-ray tube attached to it Primary ray diaphragm with slit-shaped fade-in, with an image layer carrier, with one in the direction of the rays Slit-shaped fade-in device that can be displaced directly in front of the image layer, with an actuating drive for the displacement of the slot of the one-end device parallel to the image layer and perpendicular to it its alignment and with adjusting means for the continuous synchronous alignment of the insertion of the Primary ray diaphragm onto the slit of the visor.

Es ist ein Röntgenuntersuchungsgerät bekannt (deutsches Gebrauchsmuster 77 10 947) bei dem der Röntgenstrahlenkegel schlitzförmig eingeblendet über das Untersuchungsobjekt hinweg bewegt wird. Bei diesem Röntgenuntersuchungsgerät ist hinter dem Untersuchungsobjekt und unmittelbar vor der Filmebene eine weitere Schlitzblende vorgesehen, die synchron mit dem schlitzförmig eingeblendeten Strahlenkegel und zu diesem ausgerichtet über die Filmebene hinweg bewegt wird. Bei einem solchen Röntgenuntersuchungsgerät ist der Streustrahlenanteil, der auf die Röntgenaufnahme fällt, besonders gering. Die Detailerkennbarkeit ist entsprechend gut. Für eine korrekte Belichtung des Filmblattes und eine Minimalisierung des Streustrahlenanteils ist jedoch eine exakte Synchronisation zwischen dem schlitzförmig eingeblendeten Strahlenkegel und der filmnahen Schlitz-An X-ray examination device is known (German utility model 77 10 947) in which the X-ray cone Slit-shaped faded in is moved over the examination subject. With this X-ray examination machine there is another slit diaphragm behind the object to be examined and immediately in front of the film plane provided, which are aligned synchronously with the slit-shaped faded in beam cone and to this is moved across the film plane. In such an X-ray examination device, the scattered radiation component is that falls on the x-ray is particularly low. The detail recognizability is accordingly good. For one correct exposure of the film sheet and minimization of the proportion of scattered radiation is, however, an exact one Synchronization between the slit-shaped faded-in beam cone and the slit near the film

Stk 5 Rl / 16.04.1982Stk 5 Rl / 04/16/1982

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blende erforderlich. Bei dem vorbekannten Röntgenuntersuchungsgerät ist der Stelltrieb für die Bewegung des Schlitzes in der Pri märstrahlenblende über eine Brückenschaltung mit dem Stelltrieb für die filmhahe Schlitzblende verbunden, so daß beide Schlitze synchron zueinander ausgerichtet bewegt werden. Bei dieser Konstruktion ist der Aufwand für die synchrone Bewegung der beiden Schlitzblenden in erheblichem Maße von der er- | forderlichen Genauigkeit abhängig. Er ist bei der im vorliegenden Fall zu fordernden Genauigkeit der Nachführung beträchtlich.aperture required. In the previously known X-ray examination device is the actuator for moving the slot in the primary beam diaphragm via a bridge circuit connected to the actuator for the film-like slit diaphragm, so that both slits are synchronized with each other be moved aligned. With this construction, the effort for the synchronous movement is the both slit diaphragms differ considerably from the he | required accuracy. He's with the im In the present case, the required accuracy of the tracking is considerable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Weg zu weisen, wie die hinreichend genaue synchrone Bewegung der beiden Schlitzblenden mit geringstmöglichem Aufwand durchgeführt werden kann.The invention is based on the object of showing a way as the sufficiently precise synchronous movement the two slit diaphragms can be carried out with the least possible effort.

Bei einem Röntgenuntersuchungsgerät der eingangs genannten Art ist daher erfindungsgemäß ein wegabhängig gesteuerter Impulsgeber an den Antrieb für die Einblendvorrichtung angeschlossen und sind die Stellmittel für die Primärstrahlenblende über den Impulsgeber steuerbar. Bei einer solchen Lösung kann mit handelsüblichen digitalen Bauelementen gearbeitet werden. Auch läßt sich so die Steuergenauigkeit durch höhere Impulszahlen pro Wegeinheit in weiten Grenzen an die jeweils geforderte Steuergenauigkeit anpassen.In the case of an X-ray examination apparatus of the type mentioned at the outset, a path-dependent is therefore according to the invention controlled pulse generator to the drive for the fade-in device connected and the actuating means for the primary beam diaphragm can be controlled via the pulse generator. With such a solution, it is possible to work with commercially available digital components. Also lets The control accuracy can be adjusted within wide limits through higher pulse numbers per travel unit Adjust the required control accuracy.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung kann die Primärstrahleriblende von einem Schrittmotor mit nachgeschaltetem Getriebe schwenkbar sein* Dieser Stelltrieb ist relativ einfach zu steuern.In an advantageous embodiment of the invention, the Primary radiator aperture can be pivoted by a stepper motor with a downstream gearbox * This actuator is relatively easy to control.

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Eine zweckmäßige Konstruktion ergibt sich, wenn der Stellweg des Schrittmotors in Weiterbildung der Erfindung linear proportional zur Zahl der Impulse ist. und das angeschlossene Getriebe den Winkelfehler kompensiert. In diesem Fall erübrigt sich eine besondere, den Winkelfehler kompensierende Signalverarbeitung.An expedient construction results when the travel of the stepper motor in a further development of the invention is linearly proportional to the number of pulses. and the connected gear compensates the angle error. In this case, there is no need for special signal processing that compensates for the angle error.

In besonders vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann der Stelltrieb den Schwenkwinkel der Primärstrahlenblende linear proportional zur Zahl der Impulse ver- · ändern und die Untersetzung des Untersetzers von der Position der Einblendvorrichtung abhängig sein. Bei dieser Konstruktion ist eine weitere Vereinfachung des Stelltriebes möglich. Dafür ist eine Steuerung des Untersetztere erforderlich. Letztere ist jedoch mit handelsüblichen preiswerten digitalen Bauelementen aufgrund der insgesamt aufgelaufenen Impulse möglich.In a particularly advantageous development of the invention, the actuating drive can adjust the pivot angle of the primary beam diaphragm change linearly proportional to the number of pulses and the reduction of the reducer from the Dependent on the position of the fade-in device. This construction is a further simplification of the Actuator possible. For this a control of the lower gear is necessary. The latter is however with Commercially available, inexpensive digital components possible due to the total accumulated pulses.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:Further details of the invention are explained using an exemplary embodiment shown in the figures. Show it:

Fig. 1 eine schaubildliche Seitenansicht des Röntgenuntersuchungsgerätes,1 shows a diagrammatic side view of the X-ray examination apparatus,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines den Winkelfehler der Primärstrahlenblende kompensierenden Getriebes und2 shows an enlarged illustration of the angle error of the primary beam diaphragm compensating gear and

Fig« 3 eine vergrößerte Darstellung eines anderen Getriebes für die Schwenkung der Primärstrahlenblende .3 shows an enlarged illustration of another gear mechanism for pivoting the primary beam diaphragm .

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In der Figur 1 ist ein Röntgenuntersuchungsgerät 1 mit einer horizontalen Patientenlagerungsplatte 2 und einer an einer neben der Patientenlagerungsplatte angeordneten Stativsäule 3 höhenverstellbaren RöntgenröhreIn the figure 1 is an X-ray examination device 1 with a horizontal patient support plate 2 and a height-adjustable X-ray tube on a stand column 3 arranged next to the patient support plate

•5 4 angedeutet. Die Röntgenröhre, an der eine Primärstrahl enbl ende 5 angeflanscht«ist, ist an einem längs der Stativsäule 3 verschiebbaren Hubwagen 6 befestigt. Sie ist um eine horizontale, durch den Brennpunkt 7 gehende Achse 8 drehbar und mit ihrem Strahlenkegel 9 wahlweise auf die Patientenlagerungsplatte 2 und einem unter der Fatientenlagerungsplatte angedeuteten Bildverstärker 10 oder einem unmittelbar unter der Patientenlagerungsplatte einschiebbaren Kassettenhalter (nicht dargestellt), oder auf ein neben dem Röntgen-Untersuchungsgerät 1 an einem Wandstativ 11 an einem höhenverstellbaren Stativwagen 12 befestigten Aufnahmeeinrichtung 13 ausrichtbar. Abgesehen von dieser Drehung um in hier nicht weiter dargestellter Weise vorgegebene 90°, ist die Röntgenröhre 4 mitsamt der angeflanschten Primärstrahlenblende 5 mittels eines aus einem Schrittmotor 14 und angeflanschten Getriebe 15 bestehenden Stelltrieb drehbar. Am Gehäuse 16 der Primärstrahlenblende 5 ist eine Schlitzblende 17 so aufsteckbar, daß ihr Schlitz 18 parallel zur Schwenkachse 8 ausgerichtet ist.• 5 4 indicated. The X-ray tube, to which a primary beam stop 5 is flanged, is on a lengthways the stand column 3 movable lift truck 6 attached. It is around a horizontal, through the focal point 7 going axis 8 rotatable and with its beam cone 9 optionally on the patient support plate 2 and one under the patient positioning plate indicated image intensifier 10 or one directly below the patient positioning plate retractable cassette holder (not shown), or on a next to the X-ray examination device 1 receiving device attached to a wall stand 11 on a height-adjustable stand carriage 12 13 adjustable. Apart from this rotation to a predetermined manner not shown here 90 °, the X-ray tube 4 together with the flange-mounted primary beam diaphragm 5 is made off by means of a a stepper motor 14 and flange-mounted gear 15 existing actuator rotatable. On the housing 16 of the primary beam diaphragm 5 there is a slit diaphragm 17 attachable so that its slot 18 is aligned parallel to the pivot axis 8.

In der Darstellung der Figur 1 ist das Gehäuse 19 der Aufnahmeeinrichtung 13 aufgeschnitten dargestellt. Man erkennt in ihr einen Bildschichtträger 20 mit einer Röntgenfilmkassette 21 sowie einen von zwei von einem Aiitriebsmotor 22 angetriebenen endlosen Seilzügen 23, an deren einen Trumm 24 eine geschlitzte Blendenplatte 25 parallel zur Bildschichtebene, d.h. der Ebene des in der Röntgenfilmkassette 21 befindlichen Filmblattes (nicht dargestellt) verschiebbar ist. Am anderenIn the illustration of FIG. 1, the housing 19 of the receiving device 13 is shown cut open. Man recognizes in it an image layer carrier 20 with an X-ray film cassette 21 and one of two of one Aiitriebsmotor 22 driven endless cables 23, on one strand 24 of which there is a slotted diaphragm plate 25 parallel to the plane of the image layer, i.e. the plane of the in the X-ray film cassette 21 located film sheet (not shown) is displaceable. At the other

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Trumm 26 des einen der beiden Seilzüge ist eine Nocke 27 befestigt, die in den beiden Extremstellungen dc>r geschlitzten Blendenplatte 25 mit jeweils einem Nockenschalter 28, 29 in Eingriff bringbar ist. Die Achse des Antriebsmotors 22 trägt außerdem eine Lochscheibe 30, die zwischen zwei Lichtschranken 31, 32 hindurchdrehbar ist. Die Ausgänge der beiden Fotodetektoren 33, 34 der beiden Lichtschranken 31, 32 sind an einen Untersetzer 35 angeschlossen. Dessen Ausgang ist seinerzeit wiederum mit dem Schrittmotor 14 des Stelltriebs für die Primärstrahlenblende 5 verbunden. Außerdem erkennt man am Gehäuse 19 der Aufnahmeeinrichtung zwei nebeneinander angeordnete Sensoren 36, 37, auf die der Pilotstrahl 38 eines separaten am Hubwagen 6 der Röntgenröhre 4 befestigten Punktstrahler 39 gerichtet isx. Beide Sensoren 36, 37 sind in hier nicht weiter dargestellter Weise über eine Nachlaufsteuerung an eine den Hubwagen 6 der Röntgenröhre 4 in der Höhe verstellenden Hilfsantrieb 40 angeschlossen.Part 26 of one of the two cables is a cam 27, which in the two extreme positions dc> r slotted aperture plate 25 can be brought into engagement with a cam switch 28, 29 each. The axis of the drive motor 22 also carries a perforated disk 30 which can be rotated between two light barriers 31, 32 is. The outputs of the two photo detectors 33, 34 of the two light barriers 31, 32 are connected to one Coaster 35 connected. Its output is in turn with the stepper motor 14 of the actuator connected for the primary beam diaphragm 5. In addition, one recognizes the housing 19 of the receiving device two sensors 36, 37 arranged next to one another, onto which the pilot beam 38 of a separate one on the lift truck 6 the X-ray tube 4 attached point source 39 is directed isx. Both sensors 36, 37 are not in here further illustrated manner via a follow-up control connected to an auxiliary drive 40 which adjusts the height of the lift truck 6 of the X-ray tube 4.

Die Figur 2 zeigt den Aufbau des Antriebes 14, 15 für die Drehung der Röntgenröhre 4. Er besteht aus dem Schrittmotor 14, welcher eine Spindel 41 dreht sowie aus einer an der Spindel 41 beim Drehen derselben höhenverstellbaren Mutter 42, die einen Zapfen 43 trägt, der in einen Längsschlitz 44 eines Hebels 45 eintaucht, welcher verdrehungssicher mit der Röntgenröhre 4 verbunden ist.Figure 2 shows the structure of the drive 14, 15 for the rotation of the X-ray tube 4. It consists of the stepper motor 14 which rotates a spindle 41 as well from a nut 42, which is height-adjustable on the spindle 41 when it is turned, which has a pin 43 carries, which dips into a longitudinal slot 44 of a lever 45, which is secured against rotation with the X-ray tube 4 is connected.

Soll ein Patient 46 nach dem Sohlitzaufnahmeverfahren untersucht werden, so wird die Röntgenröhre 4 so gedreht, daß ihr Strahlenkegel 9 horizontal auf die Aufnahmeeinrichtung 13 ausgerichtet ist und wird die Schlitzblende 17 auf die Primärstrahlenblende 5 aufgesteckt. Wird jetzt der Punktstrahler 39 eingeschaltetShould a patient 46 use the sole seat recording method are examined, the X-ray tube 4 is rotated so that its beam cone 9 is horizontal on the recording device 13 is aligned and the slit diaphragm 17 is slipped onto the primary beam diaphragm 5. If the point source 39 is now switched on

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und die Aufnahmeeinrichtung 13 mit dem Stativwagen höhenverstellt, so wird der Hilfsantrieb 40 eingeschaltet sobald wenigstens einer der beiden Sensoren 36, 37 vom Pilotstrahl 38 des Punktstrahlers 39 getroffen worden ist. Der HilfsantrJäa 40 an der Stativsäule 3 des Röntgenuntersuchungsgerätes 1 wird,je nach dem welcher der beiden Sensoren 36, 37 zuletzt vom Pilotstrahl 38 getroffen worden ist, solange in einem Drehsinn eingeschaltet der den Hubwagen in der Höhe nachführt bis der Pilotstrahl beide Sensoren gleichstark trifft. Sobald dies der Fall ist, ist die Primärstrahlenblende 5 bei horizontalem Strahlengang exakt auf die Aufnahmeeinrichtung 13 ausgerichtet.and the height of the receiving device 13 with the stand carriage is adjusted, the auxiliary drive 40 is switched on as soon as at least one of the two sensors 36, 37 is hit by the pilot beam 38 of the point source 39 has been. The auxiliary drive 40 on the stand column 3 of the X-ray examination device 1 is, depending on which of the two sensors 36, 37 last has been hit by the pilot beam 38 as long as switched on in one direction of rotation of the lift truck in the Adjusts the height until the pilot beam hits both sensors equally. Once that is the case, the Primary beam diaphragm 5 aligned exactly with the receiving device 13 with a horizontal beam path.

"\5 In der Aufnahmeeinrichtung 13 befindet oich die geschlitzte Blendenplatte 25 in einer durch den unteren Nockenschalter 28 vorgegebenen Extremlage. Zur Ausrichtung der Primärstrahlenblende samt der aufgesteckten Schlitzblende 17 auf den Schlitz der geschlitzten Blendenplatte 25 der Aufnahmeeinrichtung 13 ist dem Untersetzer 35 eine vorgegebene Impulsfolge eingeprägt, die vor dem Auslösen der eigentlichen Röntgenaufnahme den Schrittmotor 14 soweit dreht, daß er die Röntgenröhre 4 mitsamt der Primärstrahlenblende 5 um einen Winkel schwenkt, der den Abstand der Extremlage der geschlitzten Blendenplatte 25 zum Fußpunkt der Mittelsenkrechten auf die Aufnahmeeinrichtung 13 entspricht. "\ 5 In the receiving device 13 Oich is slotted orifice plate 25 in a predetermined by the lower cam switch 28-position. For the alignment of the primary radiation diaphragm, together with the mounted slit 17 on the slit of the slit diaphragm plate 25 of the receiving device 13 is the coaster 35 a predetermined pulse sequence imprinted , which before the actual X-ray exposure is triggered, the stepper motor 14 rotates so that it pivots the X-ray tube 4 together with the primary beam diaphragm 5 by an angle that corresponds to the distance from the extreme position of the slotted diaphragm plate 25 to the base of the center perpendicular to the recording device 13.

Beim Auslösen der Röntgenaufnahme verfährt der Antriebsmotor 22 der Aufnahmeeinrichtung 13 die geschlitzte Blendenplatte *25 parallel zur Bildschichtebene. Er wird abgeschaltet sobald die geschlitzte Blendenplatte ihre untere Extremlage erreicht hat bzw. die am Seilzug 23 befestigte Nocke 27 den oberen Nocken-When the X-ray exposure is triggered, the drive motor 22 of the recording device 13 moves the slotted one Aperture plate * 25 parallel to the plane of the image layer. It is switched off as soon as the slotted diaphragm plate has reached its lower extreme position or the on the cable 23 attached cam 27 the upper cam

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schalter 29 betätigt hat. Während der Verstellung der geschlitzten Blendenplatte 25 dreht der Antriebsmotor 22 die auf seiner Achse befestigte Lochscheibe 30 zwischen Lichtquelle und Fotodetektor der beiden Lichtschranken 31, 32 durch. Die von den Fotodetektoren 331 34 der beiden Lichtschranken 31, 32 erzeugten Impulse werden im Untersetzer 35 untersetzt und an den Schrittmotor 14 weitergeleitet. Letz- irer dreht die Spindel 41 und führt über den mit der Spindelmutter 42 in Eingriff befindlichen Hebel 45 die Röntgenröhre mitsamt der Primärstrahlenblende nach, so daß der schlitzförmig eingeblendete Strahlenkegel stets auf den Schlitz der geschlitzten Blendenplatte 25 ausgerichtet bleibt. Über die beiden Nockenschalter 28, 29 wird der Untersetzer 35 nach jeder Aufnahme erneut auf Null gesetzt. Hierdurch werden Zählfehler vermieden. Das Untersetzungsverhältnis des Untersetzers kann bei diesem Getriebe 15 konstant sein.has pressed switch 29. During the adjustment of the slotted diaphragm plate 25, the drive motor rotates 22, the perforated disk 30 fastened on its axis between the light source and the photodetector of the two Light barriers 31, 32 through. The pulses generated by the photo detectors 331 34 of the two light barriers 31, 32 are reduced in the coaster 35 and passed on to the stepping motor 14. The latter turns it Spindle 41 and guides the X-ray tube via the lever 45 which is in engagement with the spindle nut 42 together with the primary beam diaphragm after, so that the The beam cone faded in in the form of a slot is always aligned with the slot in the slotted diaphragm plate 25 remain. The coaster 35 is switched on again after each exposure via the two cam switches 28, 29 set to zero. This avoids counting errors. The reduction ratio of the reducer can be constant in this transmission 15.

Die Figur 3 zeigt einen anderen Antrieb 47 für die Drehung der Röntgenröhre 48. Hier treibt der Schrittmotor 49 ein Ritzel 50 an, welches mit einem an der Röntgenröhre 48 verdrehungssicher befestigten Zahnrad 51 kämmt. Da bei diesem Getriebe jedem Schritt des Schrittmotors 49 ein gleichgroßer Winkelschritt der Röntgenröhre 48 entspricht, muß anders als beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 der Untersetzer 52 zur Kompensation des sonst entstehenden Winkelfehlers vorprogrammiert sein und sein Untersetzungsverhältnis in Abhängigkeit von der Lage der geschlitzten Blendenplatte 25 in der Aufnahmeeinrichtung 13 bzw. von der Zahl der insgesamt vom Start aus einer Extremlage bisher aufgelaufenen Impulszahlen ändern. Es wäre auch möglich statt des vor-FIG. 3 shows another drive 47 for rotating the X-ray tube 48. The stepping motor drives here 49 a pinion 50, which is connected to a gearwheel secured against rotation on the X-ray tube 48 51 combs. Since in this gear each step of the stepping motor 49 is an equally large angular step corresponds to the X-ray tube 48, unlike in the embodiment of FIGS. 1 and 2, the coaster 52 to compensate for the otherwise occurring angle error and its reduction ratio must be preprogrammed depending on the position of the slotted diaphragm plate 25 in the receiving device 13 or the total number of impulses that have accumulated so far from the start from an extreme position change. It would also be possible instead of the

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programmierten Untersetzers 52 einen Mikroprozessor (nicht dargestellt) zu verwenden, der das Untersetzungsverhältnis in der Abhanggkeit von der Stellung der geschlitzten Blendenplatte 25 in der Aufnahmeeinrichtung bzw. der Gesamtzahl der bisher eingegangenen Impulse verändert.programmed reducer 52 to use a microprocessor (not shown) that sets the reduction ratio depending on the position of the slotted aperture plate 25 in the receiving device or the total number of pulses received so far.

3 Figuren
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£ Proposals

Claims

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1. X-ray examination device with a primary beam diaphragm attached to an X-ray tube with a slit-shaped Fade-in, with an image layer carrier, with one that can be displaced in the direction of the rays directly in front of the image layer Slot-shaped fade-in device, with a drive for moving the slot of the fade-in device parallel to the image layer and perpendicular to its alignment and with adjusting means to foitlaufendsn synchronous alignment of the fade-in of the primary beam diaphragm onto the slot of the fade-in device, characterized in that a pulse generator (31 to 34) for the adjusting means (14, 15, 35, 41 to 45, 47, 49 to 52) for the primary beam diaphragm

(5) is connected to the drive (22) for the fade-in device (25).

2. X-ray examination apparatus according to claim 1, d a through characterized in that a stepper motor (14, 49) with the primary beam diaphragm (5) a downstream gear (15, 41 to 45, 47, 50, 51) is connected.

3. X-ray examination apparatus according to claim 1, characterized in that; that with the Primary beam diaphragm (5) is connected to a radiation source (39) generating a pilot beam (38), the receiving device (13) carries at least two sensors (36, 37) for the pilot beam and an auxiliary drive with the sensors (40) for the height adjustment of the pivot axis (8) of the unit X-ray tube - primary beam diaphragm connected is.

Tp 2 Ler / 07/02/1985