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Einrichtung zum Abblenden von Röntgenstrahlen Bei der Durchleuchtung
mit Röntgenstrahlen ist es Brauch, das Röntgenstrahlenbündel so weit abzublenden,
wie es der zu beobachtende Bereich zuläßt. Dies erfolgt in der Hauptsache zur Beschränkung
der schädlichen Sekundärstrahlung.
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Um mit dem abgeblendeten Bündel einen zu untersuchenden Körper absuchen
zu können, sind die Röntgenröhre und der fluoreszierende Schirm meist gekuppelt
und zusammen in senkrechter und waagerechter Richtung verstellbar. Die Röntgenröhre
ist dabei derart angeordnet, daß die Mitte der für das Strahlenbündel durchlässigen
Blende mit der Mitte des Schirmes zusammenfällt.
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Die Einrichtung zum Abblenden der Strahlen besteht im allgemeinen
aus einem an der Röntgenröhre befestigten Gehäuse, das die Form einer platten Dose
hat und mit einem Fenster versehen ist. In diesem Gehäuse befindet sich die eigentliche
Blende, welche aus einem die Röntgenstrahlen stark absorbierenden Stoff hergestellt
ist. Im allgemeinen arbeitet man mit einem Bündel rechteckigen Querschnitts, und
es sind die Größe und das Verhältnis der Längen der Seiten dieses Querschnittes
veränderlich. Das Gehäuse weist dann ein viereckiges Fenster auf, und die Blende
wird von zwei Paaren gekoppelter Schieber gebildet, von denen das eine Paar in senkrechter
Richtung und das andere Paar in waagerechter Richtung symmetrisch in bezug auf die
Mittellinien des viereckigen Fensters bewegbar sind.
Das von der
Röntgenröhre und dem fluoreszierenden Schirm gebildete bewegliche System hat eine
beträchtliche Masse, und obwohl es durch Gegengewichte oder Federn ausbalanciert
ist, erfordert die fortwährende Verstellung dieser Masse während der-Durchleuchtung
auf die Dauer eine ziemlich große körperliche Anstrengung. Es bildet folglich eine
Verbesserung, wenn die Einrichtung zum Abblenden der Strahlen beweglich in bezug
auf die Röntgenröhre angeordnet wird, so .daß die Mitte der Öffnung der Blende in
jeder Richtung ihrer Ebene verstellbar ist. Man kann dann einen beliebigen Teil
des von der Röntgenröhre ausgesandten Strahlenbündels zum fluoreszierenden Schirm
zulassen und beim Durchleuchten den ganzen Gegenstand absuchen, indem ausschließlich
das Gehäuse mit der sich darin befindenden Blende vor der Röntgenröhre bewegt wird.
Die Röntgenröhre selbst und der fluoreszierende Schirm brauchen dabei nicht mehr
bewegt zu werden.
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Es ist auch bekannt, das Gehäuse mit der Röhre fest zu verbinden und
das Bündel mittels Schachtblenden zu begrenzen, die beweglich mit dem Gehäuse verbunden
sind. Durch Verstellung der Schachtwände mit Bezug aufeinander kann die Größe des
Bündelquerschnittes geändert werden. Diese Anordnung bietet die Möglichkeit, die
Einstellung der Schachtwände derart zu wählen, daß der Mittelstrahl des Strahlenbündels
einen Winkel mit der Mittellinie des Gehäusefensters einschließt. Dazu müssen aber
die Schachtwände gesondert verstellt werden. Mit ihnen sind das Bündel begrenzende
Verschlußplatten verbunden.
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In anderen an sich bekannten Geräten sind die Blendenteile derart
angeordnet, daß unabhängig voneinander verschiebbar oder .drehbar gelagerte, in
der Blendenebene vorgesehene Abdeckschieber sämtlich oder zum Teil in der Ebene
der Blendenöffnung beweglich sind und die Bündelbegrenzung herbeiführen. Durch die
Drehung der Blendenteile erfolgt eine' Abänderung der Form des von den Schiebern
begrenzten Bestrahlungsfeldes.
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Zur Verstellung der Blenden dienen mehrere Betätigungsorgane. Man
hat bereits vorgeschlagen, diese derart auszuführen, daß die Blenden je zu zwei
gegen die Mitte der Blendenöffnung in entgegengesetzten Richtungen gemeinsam verstellt
werden und die Verstellung mit Hilfe von Bowdenzügen erfolgt. Von diesen Hilfsmitteln
wird gemäß der Erfindung auch Gebrauch gemacht, und sie hat zum Zweck, die Anzahl
der Einstellvorrichtungen zu vermindern und eine Bündelbegrenzungsvorrichtung zu
schaffen, die ermöglicht, ohne Vergrößerung der Zahl der zu bedienenden Einstellvorrichtungen
das Bündel beliebig auszublenden und mit dem ausgeblendeten Bündel das Bildfeld
abtasten zu können. Dementsprechend betrifft die Erfindung eine Einrichtung zum
Abblenden des Röntgenstrahlenbündels durch Anwendung von zwei Paaren verstellbarer
Verschlußplatten, die je eine Seite des Bündelquerschnittes begrenzen und in einem
mit einem für die Strahlen durchlässigen Fenster versehenen Gehäuse angeordnet sind,
bei der erfindungsgemäß jedes Plattenpaar mit einem Mechanismus zur Verstellung
der Verschlußplatten in bezug auf das Gehäuse versehen ist, mittels dessen die Platten
jedes Paares beliebig im Gehäuse in entgegengesetzten Richtungen oder in der gleichen
Richtung bewegbar sind und die Vorrichtungen zum Bewegen der Verschlußplatten zu
einem einzigen Bedienungshandgriff vereinigt sind.
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Es soll die Anordnung vorzugsweise derart ausgebildet sein, daß eine
Verstellung der Blenden derart möglich ist, daß bei der kleinsten einzustellenden
Öffnung der Rand. der Öffnung noch bis zum Rand des Fensters gebracht werden kann.
Es kann dann ein möglichst großes Feld bestrichen werden, gleichgültig wie weit
die Blende geöffnet ist. Je größer die Öffnung, je kleiner der erforderliche Ausschlag.
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Dies ist dadurch durchführbar, daß die Verschlußplatten mechanisch
mit einem verstellbaren Teil verbunden werden, der mittels eines Bedienungsknopfes
längs einer Linie beweglich und außerdem um eine diese Linie schneidende Achse drehbar
ist. Die eine Bewegung der Verschlußplatten kann dann durch die lineare Verstellung,
die andere durch Drehung des verstellbaren Teiles bewirkt werden.
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Die Erfindung sei an Hand der Fig. i, 2, 3 und 4 der Zeichnung näher
erläutert. In Fig. i und 2 sind zwei Beispiele des Bewegungsmechanismus von nur
einem Paar Verschlußplatten schematisch dargestellt; in der ebenfalls schematischen
Fig. 3, die ein anderes Beispiel darstellt, sind die beiden Paare abgebildet; Fig.4
zeigt einen Längsschnitt.
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Die zwei die waagerechten Seiten des rechteckigen Bündelquerschnittes
begrenzenden Verschlußplatten sind als in Fig. i mit i und 2 bezeichnete platte
Schieber ausgebildet. Der obere Schieber i ist mittels einer Stange 3 am einen Ende
eines Hebels 4 aufgehängt, dessen anderes Ende durch eine Stange 5 auf und ab bewegbar
ist. Diese Stange wird ihrerseits mittels eines Joches 6 verstellt, welches den
vorerwähnten verstellbaren Teil bildet. Am anderen Ende des Joches ist durch die
Stange 7 der untere Schieber 2 aufgehängt. Die Mitte des Joches 6 ist in einer senkrechten
Nut 8 verschiebbar. An diesem mittleren Teil ist auch der Handgriff g befestigt.
Mittels dieses Handgriffs kann das Joch längs der Linie io hochgehoben werden, bis
es die durch die Linie i i angedeutete Lage einnimmt. Dabei dreht sich die Stange
4 um den Punkt 12, und es sinkt der Schieber i, wobei gleichzeitig der Schieber
:2 von der Stange 7 hochgehoben wird. Die Platten i und 2 rücken dann aneinander
heran, der mit a bezeichnete Spalt wird enger, aber die Mitte des Spaltes bleibt
am gleichen Platz. Schließlich wird der Spalt ganz geschlossen.
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Der Handgriff g ist auch um eine Achse senkrecht zur Zeichenebene
durch den Punkt 13 drehbar. Das Joch 6 gelangt dann z. B. in die durch die
Linie 14 angedeutete Lage. Bei dieser Bewegung sinkt das linke Ende des Hebels 4,
und es hebt sich
der Schieber i hoch, während sich der Schieber
2 ebenfalls hochhebt. Der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Seiten des von
den Platten i und 2 begrenzten rechteckigen Bündelquerschnittes, bleibt also konstant,
aber der Spalt verstellt sich von a nach b.
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Mittels des Handgriffes 9 ist also die senkrechte Weite des Spaltes
veränderlich, aber auch der Spalt in senkrechter Richtung über den fluoreszierenden
Schirm verstellbar.
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Die Einrichtung kann auch derart sein, daß durch Bewegung des Joches
6 längs der Linie io der Spalt verstellt und durch Drehung des Joches um den Punkt
13 die Breite des Spaltes geändert wird. Dies ist in Fig. 2 veranschaulicht. Die
Platten sind beide durch eine Stange am Joch aufgehängt, die Platte i durch die
Stange 16 am rechten Ende und die Platte 2 durch die Stange 15 am linken Ende. Ein
ähnlicher Mechanismus kann für die die vertikalen Seiten des Rechtecks begrenzenden
Platten verwendet werden. Die vier Bewegungen können also mittels zweier Bedienungsknöpfe
ausgeführt werden.
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Statt durch Hebel und Stangen können die Verschlußplatten .durch ein
System von Bowdenzügen bewegt werden. Ein solches System ist in Fig.3 schematisch
dargestellt. Es ist darin das Gehäuse der Blende; liessen Kopfplatte ein viereckiges
Fenster 22 aufweist, mit 21 bezeichnet. Zwei Verschlußplatten 23 und 24. begrenzen
die senkrechten, zwei andere Verschlußplatten 25 und 26 die waagerechten Seiten
.des rechteckigen Querschnittes eines durch das Fenster 22 hindurchtretenden Röntgenstrahlenbündels.
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Die Platten 23 und 2,4 sind durch Bowdenzüge 27 und 28 in waagerechter
Richtung bewegbar. Die Federn 29 und 30 ziehen sie aneinander heran, und
es verengt sich der Spalt zwischen den Platten 23 und 24 in dem Maße, als man die
Züge 27 und 28 freigibt. Auf die gleiche Art und Weise sind die Platten 25 und 26
in senkrechter Richtung mittels Bowdenzüge 31 und 32 beweglich.
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Das Ende der Züge 27 und 28 ist mit eirein verschiebbaren und drehbaren
Joch 33, das Ende der Drähte 31 und 32 mit einem verschiebbaren und drehbaren Joch
34 verbunden. Verschiebt man das Joch 34 aufwärts, so werden die Drähte 31 und 32
beide freigegeben, und es verengt sich der Spalt zwischen den Platten 25 und 26.
Bewegt man das Joch 33 aufwärts, so verengt sich der Spalt zwischen den Platten
23 und 24.
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Das Joch 34 ist waagerecht, das Joch 33 schräg dargestellt, wobei
der Spalt nach der linken Seite des Fensters 22 geschoben ist. Wenn man das Joch
33 um die Achse 35 in Uhrzeigerrichtung dreht, so wird an dem Draht 28 gezogen,
aber gleichzeitig der Draht 27 freigegeben. Die Schieber 23 und 24 bewegen sich
dann also gleichzeitig mit gleichbleibendem gegenseitigem Abstand über das Fenster
22 nach rechts, und bei einer weiteren Drehung des Joches verstellt sich die Öffnung
36 der Blende nach der äußersten Stellung an der gegenüberliegenden Seite des Fensters
22. Auf ähnliche Weise läßt sich durch Drehung des Joches 34 um die Achse 37 eine
Verschiebung dieser öffnung in senkrechtem Sinne erhalten.
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Eine genaue Einstellung der senkrechten oder waagerechten Spaltbreite
ist durch eine Schraubenbewegung erzielbar. Es wird dazu der Bedienungsknopf an
einer Schraubenspindel befestigt, die mittels dieses Knopfes um ihre Achse drehbar
ist. Die Schraubenspindel ist außerdem um eine die Achse der Spindel schneidende
Achse drehbar. Sie trägt eine Mutter, die sich bei Drehung der Spindel um ihreAchse
nichtmitdreht und durchMittel zurÜbertragung ihrer Bewegung auf die Verschlußplatten,
z. B. Bowdendrähte, mit diesen verbunden ist. Die Mutter bildet im vorliegenden
Fall den verstellbaren Teil, der durch Drehung der Schraube längs der Achse der
Schraubenspindel bewegt wird und außerdem um eine die Achse der Spindel schneidende
Achse gedreht werden kann.
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Der Bewegungsmechanismus wird gemäß der Erfindung in einfachster Weise
ausgeführt, wenn der Bedienungsknopf des einen Verschlußplattenpaares mit dem des
anderen Paares zu einem einzigen Bedienungshandgriff vereinigt wird.
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Durch Bewegen des dem einen Plattenpaar zugeordneten verstellbaren
Teiles längs einer Linie und durch Bewegung des dem anderen Plattenpaar zugeordneten
verstellbaren Teiles längs der gleichen Linie wird die eine Bewegung der Verschlußplatten,
z. B. das Öffnen und Schließen des Spaltes, erzielt. Durch Drehung der kombinierten
Bedienungsknöpfe um zwei sich in einem Punkt der erwähnten Linie unter einem geraden
Winkel schneidende Achsen ist die andere Bewegung der Verschlußplatten erzielbar,
im erwähnten Beispiel also die Verstellung des Spaltes. Hierbei können zwei gleichachsige
Schraubenspindeln verwendet werden, von denen die eine aus der anderen hervorragt
und die je mit einem Drehknopf und einer Mutter versehen sind und sich auf einem
Joch stützen, das Mittels eines Kardangelenkes oder eines Kugelgelenkes um den Schnittpunkt
einer festen Welle mit der gemeinsamen Achse der Schraubenspindeln drehbar ist.
An den beiden Muttern sind Bowdenzüge zur Übertragung der Bewegung der Muttern auf
die Verschlußplatten der Blende befestigt. Die Mäntel dieser Bowdendrähte sind mit
ihren Enden kreuzweise um die feste Welle befestigt und endigen parallel zu dieser
Welle.
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Ein Ausführungsbeispiel dieser Einrichtung ist in Fig. ¢ dargestellt.
Eine Schraubenspindel 41 ist drehbar an einem Röhrchen 42 und ruht in einem Fußlager
.43. Das Röhrchen q.2 ,ist an der Außenseite auch mit Schraubengewinde versehen.
Das Fußlager 43 ist an einem Joch q.4 befestigt. Zur Unterstützung der gleichachsigen
Schraubenspindeln 41 und 42 sind am Joch qd eine Platte 45 und eine Schale 46 befestigt.
Die Spindel 42 erstreckt sich durch eine Öffnung in dieser Schale nach außen und
wird darin seitlich unterstützt. Unterhalb des Joches befindet sich ein Kardangelenk
.47, das eine Kupplung zwischen einer in bezug auf eine Grundplatte 48 festen Welle
49 senkrecht zu dieser Platte
und der bewegbaren Achse 52 der Schraubenspindeln
41 und 42 bildet. Die Schraubenspindel 41 trägt eine Mutter 5o. Am Ende der Spindel
41, das aus der Spindel 42 herausragt, ist ein Bedienungsknopf 51 befestigt. Wenn
dieser Knopf gedreht wird, so dreht sich die Spindel 41 um ihre Achse, und es verstellt
sich die Mutter 5o längs der Achse 52. Auch die Spindel 42 trägt eine mit 53 bezeichnete
Mutter sowie einen Bedienungsknopf 54. `Venn der Knopf 54 gedreht wird, so bewegt
sich die Mutter 53 längs der Achse 52. Das Mitdrehen der Muttern 5o und 53 wird
durch Stäbchen 55 und 56 verhindert, die zwischen zwei an der Schale 46 befestigten
Zwischenwänden 57 gleiten. Bei der Bewegung der verstellbaren Teile 5o und 53 längs
der Linie 52 bewegt sich hier also das Joch nicht mit, sondern es werden die Bowdenzüge
58 und 59, die mit ihren Enden an der Mutter 5o befestigt sind, und die gestrichelt
angedeuteten, in einer Ebene senkrecht zur Zeichnungsebene liegenden Bowdenzüge
6o und 61, die mit ihren Enden an der Mutter 53 befestigt sind, bei Drehung der
Köpfe 51 und 54 angezogen, wenn. die Muttern von dem Joch 44 wegbewegt und freigegeben,
wenn sie an das Joch herangerückt werden. Sie gleiten dabei über einen kugligen
Teil des Joches 44 und durch Radialschlitze 62 in die Platte 45.
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Die Mäntel 63 der Bowdenzüge endigen parallel zu der festen Welle
49 und sind kreuzweise um diese Welle in Öffnungen der Grundplatte 48 befestigt.
Sie werden zusammen von einem an der Grundplatte befestigten Trichter 64 umgeben,
der in ein Rohr 65 übergeht, das biegsam sein kann, so daß es leicht längs der Bauteile
des Durchleuchtungsstativs verlegt werden kann.
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Das andere Ende der Drähte 58 und 59 kann man sich an den Verschlußplatten,
welche die senkrechten Seiten des Querschnittes des Röntgenstrahlenbündels begrenzen,
und das andere Ende der Drähte 6o und 61 an den beiden anderen Verschlußplatten
befestigt denken.
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Wenn nun durch Drehung des Knopfes 51 die Mutter 5o von dem Joch 44
wegbewegt wird, so werden die Drähte 58 und 59 um den gleichen Abstand fortgezogen.
Die Backen .der Verschlußplatten, an denen die Drähte befestigt sind, z. B. die
Platten 23 und 24, entfernen sich also voneinander. Die eine geht ebenso weit- nach
links, wie die andere nach rechts geht. Der Spalt zwischen den- Platten wird also
weiter, aber die Mitte des Spaltes bleibt am gleichen Platz. Ähnliches geschieht
mit den beiden anderen Platten, wenn durch Drehung des Knopfes 54 die `Mutter 53
von dem Joch 44 abbewegt wird. Wenn die Muttern in umgekehrter Richtung längs der
Achse 52 bewegt werden, so bewirken die Federn 29 und 30 (Fig.3), daß die Drähte
gestreckt bleiben und die Backen der Verschlußplatten aneinander heranrücken, so
daß der Spalt enger wird, ohne daß sich die Mitte des Spaltes verstellt. Mit den
beiden zu einem Handgriff vereinigten Bedienungsknöpfen. 5 r und 54 ist also die
Größe und das Verhältnis der Seiten des Bildfeldes regelbar. Die Spindeln 41 und
42 sind auch um eine Achse 66 (senkrecht zur Zeichnungsebene), welche die Achse
52 senkrecht schneidet, und um eine Achse 67 drehbar, welche die Achse 66 im gleichen
Punkt wie die Achse 52 senkrecht schneidet. Die Schale 46 ist als Halbkugel ausgestaltet,
deren Mittelpunkt im Schnittpunkt der .drei Achsen 52, 66 und 67 liegt. Sie wird
teilweise von einer Staubkappe 68 umschlossen, die einen kugligen Teil besitzt,
der sich an einen auf der Grundplatte 48 befestigten zylindrischen Teil anschließt.
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Wenn man die Spindel 41 um die Achse 66 dreht, so daß sich die Achse
von 52 nach 69 verstellt, so wird der Draht 58 freigegeben, der Draht 59 hingegen
angezogen. Die Backen der Verschlußplatten 23 und 24 bewegen sich dann beide in
der gleichen Richtung, und ihr gegenseitiger Abstand bleibt unverändert. Die Mitte
.des Spaltes verstellt sich nunmehr also über das Bildfeld, aber die Spaltweite
bleibt unverändert. Die beiden anderen Platten bewegen sich nicht, denn die Drähte
6o und 61 bewegen sich zwar um den Rand der Schlitze 62 in der Platte 45, aber verstellen
sich nicht zueinander.
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Wenn man den Spalt zu heben oder zu senken wünscht, so kann dies dadurch
erfolgen, daß die Spindel 42 um die Welle 67 gedreht wird. In diesem Falle verschieben
die Drähte 58 und 59 nicht, sondern sie biegen sich nur um den Rand der in der Zeichnung
sichtbaren Schlitze 62, während die Drähte 6o und 61. eine Verschiebung zier Platten
25 und 26 in der gleichen Richtung bewirken. Man kann die vier beschriebenen Bewegungen
kombinieren und infolgedessen die Mitte der Öffnung der Blende in jeden Punkt des
Bildfeldes bringen und die Öffnung so hoch und breit machen, als es die Schieberkonstruktion
im Gehäuse 2z zuläßt.
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Weil eine Drehung in Uhrzeigerrichtung im allgemeinen mit einer Verschlußbewegung
übereinstimmt, ist es praktisch, die Spindeln 41 und 42 mit Linksgewinde zu versehen.
Wenn man dann die Knöpfe 51 und 54 in Uhrzeigerrichtung dreht, so rücken die Muttern
5o und 53 an das Joch 44
heran, und es werden die Drähte freigegeben, so daß
sich die Spalten schließen.
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Ähnliches ist natürlich auch bei Rechtsgewinde erzielbar, wenn die
Bewegung auf die Blendenvorrichtung durch ein Hebelsystem oder durch Zahnräder in
umgekehrtem Sinne übertragen wird. Die Federn müssen darin die Verschlußplatten
auseinanderdrücken. F-in solches Umkehrsystem kann auch verwendet werden, um die
Ausweichung der Platten größer oder kleiner zu machen.
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Die Bedienung wird erleichtert, wenn die Aufwärtsbewegung der Knöpfe
51 und 54 mit der Hebung der Öffnung 36 und die Bewegung dieser Knöpfe nach links
mit einer seitlichen Verstellung dieser Öffnung nach links übereinstimmt. Dies kann
beider Befestigung des in Fig. 4 dargestellten Bedienungsmechanismus an dem Stativ
berücksichtigt werden. Das Absuchen des Bildfeldes und die Einstellung der Öffnung
in der Blende wird dann äußerst einfach.