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Vorrichtung zur Begrenzung des Strahlenaustrittes bei Hohlanodenröntgenröhren
oder radioaktiven Strahlenquellen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Begrenzung
des Strahlenaustrittes bei Hohlanodenröntgenröhren oder radioaktiven Strahlenquellen,
deren Strahlen in Form eines um die Strahlerachse rotierenden Kegels austreten,
dessen Spitze auf der Strahlerachse liegt, und die mit einer Blendeinrichtung zur
Einstellung verschieden großer und verschieden gerichteter Strahlenaustrittsbereiehe
ohne Auswechslung von Teilen versehen sind.
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Bei der reihenweisen Untersuchung von Werkstücken mittels Röntgenstrahlen
werden häufig zur Erhöhung der Arbeitsleistung mehrere Röntgenaufnahmen mit einer
Bestrahlung angefertigt. Die Werkstücke werden dabei bogen- oder kreisförmig aufgestellt
und so ausgerichtet, daß die zu durchstrahlenden Flächen einer als Strahlenquelle'dienenden
Hohlanodenröhre zugewandt sind. Hohlanodenröhren senden die . Strahlen auf ihrem
ganzen Umfang in Form eines um die Röhrenachse rotierenden Kegels aus., dessen Spitze
auf der Röhrenachse liegt, so daß bei der Durchstrahlung mehrerer, z. B. im Halbkreis
aufgestellter Werkstücke nur ein Teil des austretenden Strahlenbereiches für die
Aufnahme benötigt wird. Um gesundheitsschädliche Bestrahlungen der mit diesen Geräten
Arbeitenden zu vermeiden, muß der für die Aufnahme nicht erforderliche andere Teil
des Strahlenbereiches scharf abgegrenzt und strahlensicher abgedeckt werden. Für
Strahlenquellen mit kegelförmigem Strahlenaustritt, z. B. für die üblichen Zweipolröntgenröhren,
sind
Vorrichtungen zur Begrenzung des Strahlenbereiches bekannt. Sie bestehen aus zueinander
verstellbaren- Platten aus strahlenundurchlässigem `A.'erkstoff, die vor der Strahlenaustrittsöffnung
der Strahlenquelle angeordnet sind. Mit diesen bekannten Vorrichtungen können z.
B. quadratische, rechteckige oder runde Ausschnitte aus einem kegelförmigen Strahlenbündel
ausgeblendet werden.
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Für Lampen zur Beleuchtung von Projektionsräumen us-%v. hat man Lampengehäuse
mit Klappen, verschiebbaren Gehäusewandungen oder Schiebern vorgeschlagen, die den
Austritt der.. Lichtstrahlen in bestimmte Richtungen des Raumes freigeben.
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Es ist ferner bekannt, radial gerichtete Strahlenbündel durch einen
nur in Umfangsrichtung- der Röhre verdrehbaren Abschirtnring abzublenden, wobei
je nach dem auszublendenden Winkelbereich Applikationstubusse ausgewechselt werden
müssen.
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Für Strahlenquellen mit in Form eines um die Röhrenachse rotierenden
Kegels, dessen Spitze auf der Röhrenachse liegt, z. B. für Hohlanodenröntgenröhren,
sind die für Zweipolröntgenröhren und Lampen bekannten Blenden nicht geeignet. Man
hat die Ausblendung verschieden großer Raumdes Strahlenbereiches, z. B. bei Hohlanodenröntgenröhren,
bisher dadurch zu erreichen versucht, daß man Bleiplatten gebogen und auf die Strahlenquelle
aufgesteckt oder an ihr mit Draht od. dgl. behelfsmäßig befestigt hat. Eine genaue
Ausblendung gewünschter Ausschnitte und ein sicherer Schutz des Bedienungsmannes
vor unerwünschter Primärbestrahlung ist bei Anwendung solcher Behelfsmittel naturgemäß
sehr erschwert. Außerdem hat diese Art der Ausblendung bestimmter Ausschnitte eines
Strahlenbereiches den Nachteil, daß bei jeder Änderung des auszublendenden Raumwinkels,
z. B. bei Vergrößerung oder Verkleinerung der Werkstückzahl, die mit einer Belichtung
durch eine Hohlanodenröntgenröhre durchstrahlt werden soll, anders geformte Bleiplatten
an der Strahlenquelle befestigt werden müssen.
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Es sind für einpolig zu betreibende Röntgenröhren auch schon auf das
Ende des Anodenrohres aufsteckbare Blendenköpfe bekanntgeworden, die . mit einer
seitlichen Bohrung zum Austritt der Strahlen versehen sind. Diese Art der Ausblendung
eines bestimmten Strahlenaustrittes ist umständlich, da für jeden Austrittswinkel
ein anderer Blendenkopf mit entsprechend bemessener Bohrung aufgesetzt werden muß.
Außerdem ist die Anwendungsmöglichkeit der bekannten Blendenköpfe abhängig von der
Gestalt und dem Ausmaß des Anodenrohres und des Strahlenbündels, so daß für verschiedene
Strahlenquellen auch verschiedene Sätze von Blendenköpfen zur Verfügung stehen müssen.
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Die Erfindung vermeidet die Nachteile der 1)ekannten Blenden und macht
die Ausblendung von Strahlenkegeln mit Kegelwinkeln zwischen Null und weit über
iLgo° durch einfaches Verstellen möglich. Sie verringert beim Durchleuchten verschiedenartiger
Teile im fortlaufenden Betrieb erheblich den Zeitaufwand und schaltet die Gefahr
von Gesundheitsstörungen durch ungenügende Abblendung aus. Siebesteht darin, daß
ein in Umfangs-und Achsrichtung der Strahlenquelle verstellbarer Abschirmzylinder
mit in Richtung seiner Achse stufenförmig oder stufenlos größer werdendem radialem
Ausschnitt oder mehrere, gegeneinander in Umfangsrichtung verstellbare Zylindermantelteile
die Strahlenquelle konzentrisch umfassend angeordnet sind.
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Sind mehrere gegeneinander in Achsrichtung verstellbare Abschirmzylinder
vorgesehen, so können sie in weiterer -Ausgestaltung der Erfindung auch.
-in . Achsrichtung abschirmende Fortsätze haben. Besonders vorteilhaft ist
es, in Weiterbildung der Erfindung die Abschirmmittel an Haltern zu befestigen,
deren Stellung zu dem mit der Strahlenquelle verbundenen Träger mittels Gewinde,
Nut und Feder od. dgl. veränderbar ist. Die Absc'hirmmittel können hierbei in beliebiger
Art, z. B. mittels Muffen od. dgl., um die Achse der Strahlenquelle schwenkbar auf
ihren Haltegliedern- aufgesetzt sein.
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Nach einer weiteren wertvollen Einzelheit des Erfindungsgedankens
kann die Größe dies von den Abschirmmitteln jeweils freigegebenen Raumwinkels, d.
h. die Stellung der einzelnen Abschirmmittel zueinander und zum Brennfleck der Strahlenquelle,
an Markierungen auf Teilen der Blendeinrichtung abgelesen werden.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele dargestellt, an denen
die durch die Erfindung erzielten Vorteile deutlich in Erscheinung treten.
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Abb. r zeigt im Schnitt eine Abblendeinrichtung für Ho'hlanodenröhren
mit kreisförmig austretenden Röntgenstrahlen und Abb. 2 eine Ansicht der Abb. i
in Pfeilrichtung; Abb. 3 zeigt im -Längsschnitt eine Abblendeinrichtung für Hohlanodenröhren
mit kugelartig austretenden Röntgenstrahlen und Abb. 4. den Schnitt I-I nach Abb.
3 mit verstellten Blendenschalen.
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Bei der Ausbildung-der Abblendeinrichtung für kreisförmig austretende
Strahlen nach Abb. i und 2 ist auf der Höhlanodenröhre i ein mit Außen--geivinde
versehener Rohrkörper 2 mit der Klemmschraube 3 befestigt. -Auf den Rohrkörper 2
ist der Träger 4 aufgeschraubt, an dessen unterem Rand der aus abschirmendem Metall,
z. B. Blei, bestehende Blendenschutz 5 angebracht ist, der im Strahlenbereich der
Hohlanodenröhre i liegt. Der Teil 5 der Abschirmeinrieh.tung hat treppenförmig verlaufende,
im Kreisumfang sich vergrößernde Ausschnitte 7, 8, 9, 1o (Abb. 2). Diese Ausschnitte
legen bei verschiedener Stellung des Teiles 5, der zum Brennfleck 6 der Hohlanodenröhre
i durch die mit Gewinde versehenen Teile 2 und q. verschoben ,werden kann, einen
verschieden großen Teil des Blendenumfanges frei, z. B. der Ausschnitt 7 6o°, der
Ausschnitt 8 i2o°, der Ausschnitt 9 i8o° und der Ausschnitt io 24.o° des Strahlenkreises.
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Bei Anfertigung mehrerer Röntgenaufnahmen mit einer einzigen Belichtung,.
wobei die Werkstücke
beispielsweise bogenförmig im Winkel von 6o°
im Bereich der Hohlanodenröhre i aufgestellt sind, werden bei der Einrichtung nach
Abb. i und --
die Teile 4 und 5 der Abschirmeinrichtung auf dem Teil 2 durch
Herauf- und Herabdrehen so verstellt, daß der Blendenausschnitt 7 (6o°) in den Bereich
der vom Brennfleck 6 der Röhre i kreisförmig austretenden Strahlen zu liegen kommt;
dadurch werden 6o° des Strahlenkreises für die Durchstrahlung der im Bogen aufgestellten
Werkstücke frei. Die übrigen 3oo° des Strahlenkreises werden abgeschirmt, so daß
für den hinter der Röntgenröhre arbeitenden Bedienungsmann eine gesundheitsschädliche
Primärbestrahlung ausgeschaltet ist. Auf dem Teil --, der Abschirmeinrichtung
ist über dem Gewinde eine Skaleneinteilung i i aufgebracht, an der die Stellung
der Teile ,4 und 5 zum Teil 2 abgelesen werden kann. Der jeweils für die Blende
freigelegte Strahlenkreisausschnitt ist also an der Abschirmeinrichtung von der
abgeschirmten Seite aus abzulesen.
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Bei der Ausbildung der Einrichtung nach Abb. 3 und 4 für Hohlanodenröhren
mit allseitig in Kugelform austretenden Röntgenstrahlen ist auf der Röhre i ein
mit Außengewinde versehener Rohrkörper 2 mit Andruckschrauben 3 befestigt. Auf dem
ein Innengewinde tragenden, auf das Rohrteil 2 aufgeschraubten Träger 4 sind schalenartige
Blenden 12, 13, 14 so angeordnet, daß die innere, dem Brennfleck am nächsten gelegene
Blendenschale 12 mit dem drehbaren Träger 4 fest verbunden ist, während die folgenden
Blendenschalen 13, 14 auf Muffen 15, 16 befestigt sind, die um die Längsachse der
Röhre i geschwenkt werden können. In ihrer Größe sind die Blendenschalen 12, 13,
14 so gehalten, daß mit ihnen das von dem Brennfleck 17 ausgehende kugelsegmentförmige
Strahlenbündel ganz abgeschirmt werden kann.
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Während durch Verdrehen der Muffen 15 und 16 mit den daraufsitzenden
Blendenschalen 13 und 14 der Strahlenaustritt seitlich in einem bestimmten Winkel
a, begrenzt wird (Abb. 4), kann der Strahlenwinkel ß durch Verschrauben des Trägers
4 auf dem Rohrkörper 2 in Achsrichtung der Röhre i vergrößert oder verkleinert werden
(Abb.3).
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Auf den Teilen 2, 4, 15 und 16 der Einrichtung sind Skaleneinteilungen
i i aufgebracht, an denen die Größe der Strahlenaustrittswinkel a und abgelesen
werden kann.
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Auch bei dieser Ausbildung der Abblendeinrichtung nach der Erfindung
ist die Größe des für Aufnahmen freizulegenden Ausschnittes aus dem vom Brennfleck
der Röhre ausgehenden Strahlenbündel in einfacher Weise einstellbar und kann von
der abgeschirmten Seite der Einrichtung aus abgelesen -,werden, wobei der Bedienungsmann
vor unerwünschter Primärbestrahlung geschützt ist.