DE937430C

DE937430C - Device for producing recordings of X-ray images by means of an image intensifier

Info

Publication number: DE937430C
Application number: DEN9184A
Authority: DE
Inventors: Jacobus Fransen; Taeke Tol
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1953-07-17
Filing date: 1954-07-14
Publication date: 1956-01-05
Also published as: GB747950A; CH323013A

Description

Vorrichtung zum Herstellen von Aufnahmen von Röntgenbildern mittels eines Bildverstärkers Die Herstellung von Aufnahmen mit Röntgenstrahlen in rascher Folge ist ein wichtiges Hilfsmittel bei dien Röntgenuntersuchung. Infolge der Entstehung .des Bildverstärkers sind eine Anzahl Schwierigkeiten, welche die Kinematographie mittels Röntgenstrahlen hemmten, beseitigt. Mit Hilfe dieses Gerätes wird das unsichtbare Röntgenbild in. ein Lichtbild und dieses seinerseits in ,ein Elektronenbild umgewandelt, das auf einem Leuchtschirm fokussiert wird. Durch die Anwendung einer hohen Beschleunigungsspannung für die Elektronen und elektronenoptischer Verkleinerung des Elektronenbildes kann die Helligkeit des Fluores.zenzbildes etwa tausendfach vergrößert werden im Vergleich zu demjenigen, was man auf einem normalen Durchleuchtungsschirm sehen würde, wenn der Bildverstärker und der Durchleuchtungsschirm eine Röntgenstrahlung der gleichen Intensität empfangen. Diese vergrößerte Helligkeit ermöglicht es, photographische Aufnahmen des Röntgenbildes in der bei der Kinematographie benötigten geringen Belichtungszeit herzustellen.Device for making recordings of X-ray images by means of an image intensifier The production of recordings with X-rays in rapid The result is an important tool in the X-ray examination. As a result of the emergence of the image intensifier are a number of difficulties which cinematography inhibited by means of X-rays, eliminated. With the help of this device, the invisible becomes X-ray image into. A light image and this in turn converted into an electron image, that is focused on a fluorescent screen. By using a high acceleration voltage for the electrons and electron-optical reduction of the electron image can the brightness of the Fluores.zenzbildes can be increased about a thousand times in comparison to what you would see on a normal fluoroscopic screen, though the image intensifier and the fluoroscopic screen an X-ray radiation of the same Receive intensity. This increased brightness makes it possible to be photographic Recordings of the X-ray image in the short exposure time required for cinematography to manufacture.

Es ist bekannt, bei einer Vorrichtung zur Untersuchung mittels Röntgenstrahlen einen Bildverstärker mit einer Filmaufnahmekamera zu koppeln. Bei der Ermittlung der Helligkeit des Fluoreszenzbildes, das als Objekt für die photographische Aufnahme dient, kann davon ausgegangen werden, daß, die Belichtungszeit durch die Zahl der je Sekunde hergestellten Bilder bestimmt wird. Sie ist für jede Arme die gleiche, und infolgedessen ist es erwünscht, daß die mittlere Helligkeit des Flworeszenzbildes nicht zu sehr schwankt, um große Unterschiede der mittleren Schwärzung der Aufnahm @e zu vermeiden. Es. kann auch von dem an sich bekannten und in der Technik der Röntgenbilderherstellung angewandten Prinzip ausgegangen werden, gemäß dem eine Aufnahme selbsttätig beendet wird, nachdem eine bestimmte Schwärzung der photographischen Platte erreicht ist. Bei der Kinematographie müssen die Aufnahmen in diesem Fall innerhalb der zur Verfügung stehenden Belichtungszeit hergestellt werden.It is known in a device for examination by means of X-rays to couple an image intensifier with a movie camera. In the investigation the brightness of the fluorescent image used as an object for the photograph serves, it can be assumed that, the exposure time by the number of per second produced images is determined. It is the same for every arm and as a result, it is desirable that the average brightness of the fluorescent image does not fluctuate too much, around large differences in the mean density of the recording @e to avoid. It. can also differ from what is known per se and in the art of producing x-ray images applied principle, according to which a recording ends automatically after a certain density of the photographic plate is reached. In the case of cinematography, the recordings must in this case be available within the standing exposure time.

Um diese Möglichkeiten bei -einer Vorrichtung zurr Herstellen von Röntgenaufnahmen mit kombinierter Anordnung eines Bildverstärkers und eines Aufnahmegerätes zu verwirklichen; wird gemäß der Erfindung dem Photokathodenstrom des Bildverstärkers .eine Regelgröße. entnommen und als Maß für die mittlere Schwärzung des photographischen Films verwendet. Sie kann aus der Anzeige eines Meßinstrumentes erfolgen, wobei eine bestimmte Lage des Zeigers der gewünschten Bildhelligkeit entspricht, die in der durch die Kamera -abgemessenen Belichtungszeit .die richtige Schwärzung ergibt. Weiterhin kann die erzielte Regelgröße zum Betätigen einer Steuervorrichtung zum Unteirbrechen der Röhrenbelastung Verwendung finden, nachdem der Film ausreichend belichtet ist, um die erwünschte Schwärzung zu erzielen.In order to use these possibilities with a device for the production of X-ray recordings with a combined arrangement of an image intensifier and a recording device to realize; becomes, according to the invention, the photocathode current of the image intensifier .a controlled variable. taken and used as a measure of the average density of the photographic Films used. It can be done from the display of a measuring instrument, with a certain position of the pointer corresponds to the desired image brightness, which in the exposure time measured by the camera. Furthermore, the control variable achieved can be used to actuate a control device for Use interruption of the tube load after the film is sufficient is exposed to achieve the desired density.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsfarm .einer . Vorrichtung dargestellt, bei der die Erfindung Anwendung findet und die aus der Kombination eines Bildverstärkers und einer Linsenkamera für Kinematographie besteht.In the drawing, an execution farm is .einer. Device shown, in which the invention is applied and the combination of an image intensifier and a lens camera for cinematography.

Die Kombination des Bildverstärkers i und der Aufnahmekamera 2 ist durch eine lichtdichte Hülle 3 umgeben. Eine Einzelbeschreibung -der beiden Teile, aus dienen die Kombination besteht, -möge unterbleiben, weil hierzu an sich bereits bekannte Geräte Verwendung finden können.The combination of the image intensifier i and the recording camera 2 is surrounded by a light-tight cover 3. A detailed description of the two parts The combination consists of serve, -may be omitted, because this in itself already known devices can be used.

Das durch die Röntgenstrahlen q. erzeugte Röntgenbild wird auf dem Aufnahmeschirm 5 des Bildverstärkers i in ein Lichtbild urangewandelt, von dem ein Elektronenbild gebildet wird, und dieses wird mit Hilfe eines elektrischen Feldes zwischen dem Aufnahmeschirm 5 und der Anode 6 elektronenoptisch auf dem Wiedergabeschirm 7 fokussiert, auf dem sieh eine verkleinerte und verstärkte Wiedergabe ,des Röntgenbildes in Fluoreszenzlicht ergibt. Mit Hilfe der-optischen Linsenkombination 8 wird das Bild des Wiedergabeschirmes 7 auf dem Filmstreifen 9 photographiert. In der Kamera ä sind zwei Spulen i o und i i angeordnet, deren eine den bereits benutzten Teil des Films enthält, während die andere den noch nicht benutzten Film enthält. Es wird angenommen, daß die Kamera, wie dies für Kinematographie üblich ist, ein Element enthält, das die Lichtbahn. zwischen dem Wiedergabeschirm 7 und dem Film 9 periodisch unterbricht, und daß weiterhin. ein Beförderungsmechanismus vorgesehen ist, um während der Zeit, in _der der Lichtzutritt unterbrochen ist, den Film um den Abstand eines Bildelementes fortzubewegen.That by the X-rays q. generated X-ray image is on the Recording screen 5 of the image intensifier i converted into a light image, one of which Electron image is formed, and this is done with the help of an electric field between the recording screen 5 and the anode 6 electron-optically on the display screen 7 focused, on which you can see a reduced and increased reproduction of the X-ray image results in fluorescent light. With the help of the optical lens combination 8, the Image of the display screen 7 on the film strip 9 is photographed. In the camera ä two coils i o and i i are arranged, one of which is the part that has already been used of the movie while the other contains the unused movie. It it is assumed that the camera, as is usual for cinematography, is an element that contains the light path. between the display screen 7 and the film 9 periodically interrupts, and that continues. a conveyance mechanism is provided to during the time in which the entry of light is interrupted, the film by the distance of one Moving image element.

Die Anode 6 des Bildverstärkers i ist mit der Plusklemaneeiner Spannungsquelle 12 verbunden, deren Minusklemme über deal Widerstand 13 mit dem Aufnahmeschirm.5 verbunden ist. Auf diese Weise wird die zum Befördern -der Elektronen von dem Aufnaluneschirm 5 zu dem Wiedexgabeschirm 7, der leitend mit der Anode 6 verbunden ist, aufrechterhalten, wobei der dumch die Elektronenbewegung bewirkte elektrische Stromeinen Widerstand 13 durchfließt. Die sich an diesem Widerstand ergebende Spannungsdifferenz wird als Steuerspannung im GitterkTeis der Entladungsröhre i q. benützt, der auch eine Gleichstromquelle 15 enthält, deren Plusklemme mit der Kathode 17 der Entladungsröhre i q. und deren Minusklemme mit einem Endre des Widerstandes 13 verbunden ist. Die sich am Widerstand 13 ergebende Spannung erhöht das Potential des Gitters 16 der Entla.duaagsröhre i q. von einem negativen Wert- gegenüber der Kathode 17. Der hierbei die Röhre @durchfließende Entladungsstrom wird von dien Anode 18 durch das Meßinstrumemt 19 hindurch und über die Anodenspannungsquelle 2o der Kathode 17 zugeführt. Die Stärke dieses Stromes wird im wesentlichen durch die Gitterspannung bestimmt, -so daß sieh hierin. die Stärke des den Widerstand 13 durchfließenden Stromes ausprägt. Je größer dieser Strom wird, um so mehr nimmt auch die mittlere- Helligkeit -des beleuchteten Wiedergabeschirmes 7 zu. Es ist somit aus dem Ausschlag des Messers. 19 ersichtlich, ob die Helligkeit dieses Schirmes von einem bestimmten Wert abweicht, mit dem bei Kinematographle gute Aufnahmen erzielbar sind. Etwaige Abweichungen können dadurch korrigiert werden, daß die Belastung der Röntgenröhre geändert wird, und der Ausschlag des Messers i 9 liefert die Angaben, in welchem Sinne die Belastung geändert- werden muß.The anode 6 of the image intensifier i is connected to the plus terminal of a voltage source 12, the minus terminal of which is connected to the recording screen 5 via the resistor 13. In this way the electrons for conveying the electrons from the receiving screen 5 to the reproducing screen 7, which is conductively connected to the anode 6, is maintained, the electric current caused by the movement of the electrons flowing through a resistor 13. The voltage difference resulting at this resistor is used as the control voltage in the grid of the discharge tube i q. used, which also contains a direct current source 15 , the positive terminal of which with the cathode 17 of the discharge tube i q. and whose negative terminal is connected to one end of the resistor 13. The resulting voltage across resistor 13 increases the potential of grid 16 of Entla.duaagsröhre i q. 17 from a negative value relative to the cathode of this tube @ flowing through discharge current is supplied from serving anode 1 8 through the Meßinstrumemt 1 9 and over the anode voltage source 2o the cathode 1. 7 The strength of this current is essentially determined by the grid voltage, so see here. the strength of the current flowing through the resistor 13 is expressed. The greater this current, the more the mean brightness of the illuminated display screen 7 increases. It is thus from the rash of the knife. 1 9 it can be seen whether the brightness of this screen deviates from a certain value with which good recordings can be achieved with Kinematographle. Any deviations can be corrected by changing the load on the X-ray tube, and the deflection of the knife i 9 provides information about the sense in which the load must be changed.

Bei der Herstellung von Aufnahmen nach dem Prinzip, diaß das Produkt aus Lichtintensität und Belichtungszeit in einem meßbaren Wert angezeigt wird, kann gleichfalls der Strom durch den Widerstand 13 benutzt werden. Zu diesem Zweck wird das Meßinstrument i 9 im Anodenkreis der Entla.dumgsröhre i q. durch einen Kondensator ersetzt. Dieser wird duroh den. Anodenstrom der Entladnimgsröhre i g aufgeladen, wobei die sich an den Klemnmien ergebende Spannung proportional zu dem Produkt aus dem den Widerstand 13 durchfließen.-den Strom und der Belichtungszeit ist. Mit Hilfe der Spannung am Kondensator läßt sich die Aufnahme selbsttätig dadurch beenden, daß diese Spannung auf bekannte Weise als Steuerspannung eines Relais Verwendung findet, mittels dessen das Röntgengerät ausgeschaltet wird.When making recordings on the principle that the product diaß is displayed in a measurable value from light intensity and exposure time likewise the current through the resistor 13 can be used. To this end, will the measuring instrument i 9 in the anode circuit of the discharge tube i q. through a capacitor replaced. This will be through the. Anode current of the discharge tube i g charged, where the resulting voltage at the terminals is proportional to the product which flow through the resistor 13.-Is the current and the exposure time. With help the voltage on the capacitor means that the recording can be ended automatically, that this voltage can be used in a known manner as the control voltage of a relay by means of which the X-ray device is switched off.

Bei der hintereinander erfolgenden Herstellung einer Reihe von Aufnahmen mit einer auf die zuletzt erwähnte Weise ermittelten Belichtungszeit können mit &m Relais zugleich Steuerorgane zum Regeln dies Filmbeförderungsmechanismus der Kamera verbunden sein., damit die Reihenfolge der Bewegungen, die zum Ersetzen des belichteten Bildelem@cntes ,durch ein neues vorgenommen werden müssen, stets beim Beenden der Aufnahme in Betrieb gesetzt wird. Sobald diese Beförderung erfolgt ist, kann das Röntgengerät-_.erneut für-, die nächste Aufnahme eingeschaltet werden. Dies ist in der FiguT nicht näher erläutert, weil die hierzu erforderlichen schalttechnischen Maßnahmen dem Fachmann keine Schwierigkeiten bereiten.When making a series of recordings one after the other with an exposure time determined in the way mentioned last, with & m relays at the same time control organs to regulate this film conveying mechanism the camera connected. so that the sequence of movements necessary to replace of the exposed Bildelem @ cntes must be made by a new one, always is put into operation when the recording is finished. As soon as this promotion takes place is, the X-ray device -_. again for the next recording switched on will. This is not explained in more detail in the FiguT because the required for this Switching measures do not present any difficulties to the skilled person.

Anstatt einer Linsenkamera kann auch eine Spiegelkamera Verwendung finden. Eine solche Kamera kann weiter für die Herstellung kinematographischer Aufnahmen eingerichtet sein.A mirror camera can also be used instead of a lens camera Find. Such a camera can be used for the production of cinematographic recordings be set up.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for taking film images by means of a photographic camera for single shots or cinematography of the with the help an image intensifier for displaying X-ray images on a fluorescent screen obtained image, characterized in that: one of the photocathode current of the image intensifier The controlled variable taken as a measure of the average density of the photographic film is used. a. Device according to claim i, characterized in that the controlled variable a measuring instrument is fed, the pointer deflection of the mean brightness of the image on the display screen of the image intensifier. 3. Device according to claim i, characterized in that the controlled variable is a change in charge over time controls and a voltage change that is dependent on this a SG holding element in the circuit the X-ray tube operated.