DE956014C

DE956014C - Roentgengeraet mit ohne Unterbrechung hin- und herbewegter Streustrahlenblende

Info

Publication number: DE956014C
Application number: DES29622A
Authority: DE
Inventors: Helmut Berger
Original assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Current assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Priority date: 1952-08-02
Filing date: 1952-08-02
Publication date: 1957-01-10

Description

Röntgengerät mit ohne Unterbrechung hin- und herbewegter Streustrahlenblende Die Erfindung bezieht sich auf ein Röntgengerät mit einer durch einen umlaufenden Motor ohne Unterbrechung hin- und herbewegten Röntgenstreustrahlenblende und betrifft eine Verbesserung, die auf Erkenntnissen aufbaut, die einer durch das Patent 8841q.8 geschützten Streustrahlenblendenvorrichtung mit einsinnig bewegbarer Blende zugrunde liegen. Bei der geschützten Blendenvorrichtung ist die Einstellung von den jeweiligen Aufnahmezeiten entsprechenden gleichbleibenden Blendengeschwindigkeiten dadurch in Fortfall gebracht, daß die Blende während ihres Nutzablaufs mit abnehmender Geschwindigkeit bewegt wird. Dadurch ist erreicht, daß sowohl kurze als auch verhältnismäßig lange Aufnahmezeiten mit umkehrpunktfreier Abbildung geschaltet werden können. Der Fortfall eines besonderen Steuergliedes zwischen dem Röntgenapparat und der Blende, welches die Blendengeschwindigkeit in Abhängigkeit von den Aufnahmezeiten steuert, bedeutet eine erhebliche bauliche Vereinfachung. Allerdings ist die Blendenvorrichtung nur innerhalb eines bestimmten, durch die. längste für den Nutzablauf der Blende vorgesehene Zeit begrenzten Bereiches von Belichtungszeiten verwendbar.
Um bei vorgegebenem Weg und hohen Maximalgeschwindigkeiten der Blende auch Langzeiten schalten zu können, hat man bei bekannten Blendenvorrichtungen der Blende, beispielsweise mittels rotierenden Kurvenschablonen, eine hin- und hergehende Bewegung erteilt. Die Blendenbewegung erfolgt in den beiden entgegengesetzten Bewegungsrichtungen mit gleichförmiger Geschwindigkeit, wobei die Blende entweder gleiche oder unterschiedliche Geschwindigkeiten in den beiden Bewegungsrichtungen haben kann. Zur Vermeidung der Rasterabbildung hat man Mittel vorgesehen, die eine Sperrung der Aufnahme während der Umkehr, in der der Blendenraster stillsteht, bewirken. Die zeitliche Blockierung der Aufnahme, die bei Blendenvorrichtungen mit verhältnismäßig langsamer Bewegungsumkehr verhältnismäßig lange dauert, ist für den Arzt störend, da er beispielsweise beim Zielbetrieb mit dem Einschieben des Kassettenhalters leicht in die blockierte Zone geraten kann, so daß die Aufnahme in einem anderen Zeitpunkt als erwartet ausgelöst wird. Bei Blendenantrieben mit schneller Bewegungsumkehr ist zwar die blockierte Zone klein, indes besteht dort der Nachteil einer stark beschleunigten Bewegung an den Umkehrpunkten, was zu störenden Erschütterungen der Apparatur führt. Für eine Aufnahme ohne Rasterabbildung ist es erforderlich, daß die Blende sich während der Aufnahmedauer mindestens um eine Rasterbreite bewegt, wenn keine Abbildung erfolgen soll. Dies gilt für den Gleichspannungsbetrieb der Röntgenröhre. Bei Vierventilröhrenbetrieb werden bei einer Aufnahmezeit von o,o2 Sekunden zwei Röntgenstrahlenimpulse abgegeben, was einer effektiven für die Belichtung verwertbaren Dauer von 0,003 Sekunden entspricht. Die Mindestgeschwindigkeit ist bei einer Teilungsbreite von o,5 mm also = 167 mm/Sekunde.
Die Erfindungsaufgabe besteht darin, bei Röntgengeräten mit einer Blendenvorrichtung zum Abblenden von Röntgenstreustrahlen die Vorteile der Schaltungsmöglichkeit von Langzeiten sowie unter Fortfall besonderer Steuerglieder auch der Schaltungsmöglichkeit kurzer und auch längerer Aufnahmezeiten während einer umkehrpünktfreien Bewegung zu erzielen. Gegenstand der Erfindung ist demgemäß ein Röntgengerät mit einer durch einen umlaufenden Motor ohne Unterbrechung hin-und herbewegter Streustrahlenblende und mit Mitteln, die bewirken, daß die Streustrahlenblende in der einen Bewegungsrichtung mit sinkender Geschwindigkeit bewegt wird, sowie mit Mitteln, welche die Auslösung der Röntgenaufnahme bei mit sinkender Geschwindigkeit in der genannten Richtung bewegter Streustrahlenblende bewirken.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung sind Mittel vorgesehen; die bewirken, daß die Streustrahlenblende in der Bewegungsrichtung mit sinkender Geschwindigkeit zunächst mit großer und dann mit kleiner werdender Geschwindigkeit bewegt wird.
Bei einem in der Zeichnung in Fig. i bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist gemäß Fig. 2 die Streustrahlenblende i i über eine Feder i2 mit einer Scheibe 13 verbunden, auf der eine Rolle 14 befestigt ist. Die über eine übersetzung 15 von dem Elektromotor 16 angetriebene Kurvenschablone 17 drückt, falls sie in der Pfeilrichtung gedreht wird, gemäß einem ihrer Formgebung entsprechenden zeitlichere Verlauf die Scheibe 13 mit Streustrahlenblende ii in Richtung des Doppelpfeiles, wobei die Feder 18 die Rolle 14 gegen die Kurvenschablone preßt.
Die von der Kurvenschablone erzeugte Bewegungscharakteristik ist in Fig.3 erläutert. Die Winkeleinteilung der Abszissenachse, die einer vollen Drehung der auf der Achse eines Synchronmotors sitzenden bzw. mit dieser Achse über Zwischengetriebe gekuppelten Kurvenschablone entspricht, also eine Periode mit Hin- un-i Hergang darstellt, ist gegen die Entfernung der Blende von ihrer Ruhestellung aufgetragen. Wählt man für die Abszisse an Stelle des Winkelmaßes ein entsprechendes Zeitmaß (Periodendauer 1,6 Sekunden), so gibt die Steigung der Kurve die Blendengeschwindigkeit in mm/Sekunde an. Im Anhaltepunkt A wird ein zu schneller Geschwindigkeitsanstieg (und damit Ersahütterung der Apparatur) vermieden und etwa bei El, dem durch den Nocken 5 ausgelösten Einschaltpunkt für die Aufnähme, eine für Kurzzeitaufnahmen ausreichende Geschwindigkeit erreicht. Auch am Umkehrpunkt U ist eine zu starke Geschwindigkeitsänderung vermieden und die Bewegungsumkehr so ausgestaltet, daß zunächst, etwa ab E2, dem durch den Nocken 6 ausgelösten Einschaltpunkt für die Aufnahme, eine so große Blendengeschwindigkeit vorgesehen ist, daß sie für Kurzaufnahmen geeignet ist, während dann in einem größeren Intervall dieser Bewegungsrichtung die Geschwindigkeit der Blende abnimmt und somit eine geringe Geschwindigkeit vorgesehen ist, wie sie für mittlere oder längere Aufnahmedauer ausreichend ist. Die Einschaltung im Punkt E2 ermöglicht es, Aufnahmen bis zu i Sekunde Belichtungsdauer während einer umkehrpunktfreien Bewegung herzustellen, womit der für Aufnahmen mittlerer Dauer kritische Umkehtbereich vermieden wird, während für Aufnahmen über o,8 Sekunden die. Qualität der Aufnahmen durch Umkehrpunkte nicht- mehr wesentlich gefährdet ist. Die Blende besitzt in dem Punkt A der Bewegungscharakteristik einen definierten Haltepunkt, so daß bei verzögerungsfreier Schaltung der Punkt El als Zeitpunkt der Aufnahmeauslösung gewählt werden kann, oder nach einer kurzen, aber definierten Verzögerungszeit von o,8 Sekunden, in der der Bedienende die Vorbereitungsschaltung bedient (Aufheizen der Röntgenröhre, Einschieben der Kassette), die Aufnahme im Punkt E2 ausgelöst werden kann.
Die die Bewegungscharakteristik gemäß Fig.3 erzeugende Kurvenschablone ist in Fig. 4 noch, einmal gesondert dargestellt, wobei die Bewegungscharakteristik bei dem beschriebenen Antriebsmechanismus die Randkurve der Schablone in Polarkoordinaten (r-r.) ist, wobei durch r = o die Nullstellung der Blende gegeben ist. Die beschriebene Bewegungscharakteristik wird also erzeugt durch eine ellipsenartige Randkurve mit exzentrisch gelagerter Achse, die einen kleinsten Abstand (Nullstellung) von der Randkurve hat. Durch die Gestaltung der Kurvenschablone ist gleichzeitig bewirkt, daß in einer Bewegungsrichtung die Ablaufdauer der Blende größer ist als in der anderen Bewegungsrichtung.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung sind Mittel vorgesehen, die nach beendigter Aufnahmezeit das Anhalten der Blende in einer vorgegebenen Phasenlage bewirken.. Dies kann z. B. dadurch geschehen, daß gemäß dem. in Fig. i dargestellten Prinzipschaltbild für das Ausführungsbeispiel der Erfindung parallel zu dem bei Zielbetrieb durch den Kassettenhalter gesteuerten Motoreinschaltkontakt i, der bei Einfahren der Kassette K -in die Aufnahmestellung geschlossen und bei Aufnahmebeendigung geöffnet wird, ein Ruhekontakt 1z vorgesehen ist, der z. B. von einem Nocken 8 einer von dem Motor angetriebenen Scheibe bei einer definierten Bewegungsphase geöffnet wird, wodurch bei geöffnetem Motoreinschaltkontakt (Aufnahme beendet) der Motorstrom abgeschaltet wird. Wesentlich ist hierbei, daß der Nachlauf des Motors durch eine Ankerbremse io in vorgegebenem Umfange begrenzt wird. Wie aus Fig. i weiter hervorgeht, wird die Aufnahme durch den Kontakt 3 ausgelöst. Nocken 5 (Einschaltpunkt El, s. Fig. 3) schließt bei geschlossenem Verzögerungskontakt q. mit geringer Verzögerung den Kontakt 3, während Nocken 6 (Einschaltpunkt E2) bei wirksamem Verzögerungskontakt q. mit einer Verzögerung von o,8 Sekunden den Kontakt 3 schließt. Der Kontakt 7 des Schaltrelais überbrückt den Kontakt 3, bis die Aufnahme beendet ist. Antriebsquelle bildet ein kleiner Elektromotor.
Selbstverständlich ist das Anhalten der Blende in einer definierten Phasenlage, z. B. im Punkt A, nicht auf diesen Punkt und seine Umgebung beschränkt, sondern kann, etwa mittels eines verstellbaren Nockens 1a, bei jedem beliebigen Punkt der Bewegungscharakteristik eingestellt werden. Das erfindungsgemäße Anhalten der Blende in einer definierten Phasenlage nach beendigter Aufnahmedauer bei durch eine Kurvenschablone bewirktem Hin- und Hergang der Blende läßt sich entsprechend der beschriebenen, mit mechanischen Mitteln ausgestatteten Ausführungsform auch mit an sich bekannten elektromagnetischen, oder elektronischen Mitteln verwirklichen und stellen daher nur verschiedene, dem einschlägigen Fachmann zugängliche Ausführungsformen der Erfindung dar.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Röntgengerät mit einer durch einen umlaufenden Motor ohne Unterbrechung hin- und herbewegten Streustrahlenblende, gekennzeichnet durch Mittel, die bewirken, daß die Streustrahlenblenäe in der einen Bewegungsrichtung mit sinkender Geschwindigkeit bewegt wird, und durch Mittel, welche die Auslösung der Röntgenaufnahme bei mit sinkender Geschwindigkeit in der genannten Richtung bewegter Streustrahlenblende bewirken. a. Röntgengerät nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Streustrahlenblende in der Bewegungsrichtung mit sinkender Geschwindigkeit zunächst mit großer und dann mit kleiner werdender Geschwindigkeit bewegt wird. 3. Röntgengerät nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungsbereich der Streustrahlenblende mit geringer werdender Geschwindigkeit ein Mehrfaches des Bewegungsbereiches mit großer Geschwindigkeit beträgt. q.. Röntgengerät nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, welche bewirken, daß die Dauer der Blendenbewegung in der Bewegungsrichtung mit sinkender Bewegungsgeschwindigkeit größer ist als diejenige in der entgegengesetzten Richtung. 5. Röntgengerät nach einem der Ansprüche i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, welche die zum Auslösen der Röntgenaufnahme dienenden Mittel in dem Bereich der Streustrahlenbewegung mit großer Geschwindigkeit, zweckmäßig kurz nach dem Beginn dieses Bereiches, zur Wirksamkeit bringen. 6. Röntgengerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die eine Auslösung der Röntgenaufnahme in dem Bewegungsbereich der Streustrahlenblende bewirken, in welchem die Blende in entgegengesetzter Richtung zu derj-enigen mit sinkender Bewegungsgeschwindigkeit bewegt wird. 7. Röntgengerät nach einem der Ansprüche i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Beeinflussung des Bewegungsablaufs der Streustrahlenblende vorgesehenen Mittel eine von dem -umlaufenden Motor angetriebene Kurvenscheibe mit nockenförmigen Steuergliedern, die mit der Streustrahlenblende in Antriebsverbindung stehen, enthalten. B. Röntgengerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auslösung der Röntgenaufnahme eine von dem umlaufenden Motor angetriebene Nockenscheibe mit zwei Nocken vorgesehen ist, die mit einem Verzögerungskontakt so zusammenwirkt, däß die Auslösung der Röntgenaufnahme durch den einen Nocken bei überbrücktem Verzögerungskontakt in der einen Bewegungsrichtung der Streustrahlenblende und durch den anderen Nocken bei wirksamem Verzögerungskontakt in der entgegengesetzten Bewegungsrichtung der Streustrahlenblende bewirkt wird. 9.. Röntgengerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die das Anhalten der Streustrahlenblende jeweils nach einem vollen Hin- und Hergang der Blende oder einem Mehrfachen eines solchen Hin- und Herganges in einer bestimmten Phasenlage, insbesondere in der Anfangslage des Hinganges, bewirken. io. Röntgengerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dä$ unter Verwendung eines elektromotorischen Antriebes parallel zum Einschaltkontakt des Motors ein in einer definierten Bewegungsphase der Blende sich öffnender Ruhekontakt vorgesehen ist in Verbindung mit Mitteln, die nach dem- Ausschalten des Motorstromes einen Nachlauf der Kurvenscheibe in vorgegebenem Umfang begrenzen. i i. Röntgengerät nach Anspruch i o, dadurch gekennzeichnet, daß zum Öffnen des Ruhekontaktes eine auf der Antriebsachse des Motors angeordnete Nockenscheibe vorgesehen ist. i2. Röntgengerät nach einem der Ansprüche 9 bis i i, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Antriebsachse des Motors ein einstellbarer Nocken zum Anhalten der Streustrahlenblende in der gewünschten Phasenlage angeordnet ist. 13. Röntgengerät nach Anspruch io, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung des Nach-Laufs der Kurvenscheibe eine Bremse vorgesehen ist. 14. Röntgengerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die in den Umkehrpunkten der Blenderibewegung eine Verringerung der Beschleunigungen der Streustrahlenblende bewirken. 15. Röntgengerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die die Blendenbewegung steuernde Kurvenscheibe an den den Umkehrpunkten der Blendenbewegung entsprechenden Teilen ihrer Randkurve eine Abflachung bzw. Abrundung aufweist. . 16. Röntgengerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenscheibe eine längliche, im wesentlichen elliptische Formgebung aufweist und ihre Drehachse exzentrisch zur großen Ellipsenachse liegt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 884 148; französische Patentschrift Nr. 691 167.