DE2147382B2 - Einrichtung zur Abbildung eines Objektes mittels durch Masken räumlich modulierbarer elektromagnetischer Strahlung oder Korpuskelstrahlung hoher Energie - Google Patents
Einrichtung zur Abbildung eines Objektes mittels durch Masken räumlich modulierbarer elektromagnetischer Strahlung oder Korpuskelstrahlung hoher EnergieInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Abbildung
eines Objektes mittels durch Masken räumlich modulierbarer elektromagnetischer Strahlung oder Korpuskelstrahlung
hoher Energie, mit einer eine Aufnahmefläche aufweisenden Detektoreinrichtung, welche die vom
Objekt her eintreffende Strahlung empfängt, ferner mit einer zwischen Objekt und Aufnahmefläche der
Detektoreinrichtung angeordneten, eine Vielzahl von Durchlässigkeitsbereichen aufweisenden Maske, mit
einer der Detektoreinrichtung nachgeschalteten Abtasteinrichtung sowie mit einer eine Verzögerungseinrich-
.jo tung umfassenden Auswerteinrichtung zur Rekonstruktion
eines Bildes aus dem den Objektpunkten entsprechenden, auf der Aufnahmefläche der Detektoreinrichtung
entworfenen Maskenschattenbild, wobei die Abtasteinrichtung entsprechend der räumlichen Anordnung
und Größe der Maskendurchlässigkeitsbereiche modulierte ßüdinformationssignale erzeugt, von welchen
zur Steuerung eines Wiedergabegerätes dienende Bildsignale abgeleitet werden.
Eine derartige Einrichtung ist aus der französischen Patentschrift 14 96 656 bekannt geworden. Durch die Abtasteinrichtung des bekannten Systems wird der Ausgangsschirm einer der Detektoreinrichtung nachgeschalteten Öildröhre in zwei Koordinatenrichtungen abgetastet. Das Abtastergebnis kann zur Wiedergabe unmittelbar einer Kathodenstrahlröhre zugeleitet werden oder erreicht die Verzögerungseinrichtung, welche in der bekannten Abbildungseinrichtung d'e Gestalt eines Speichers hat, aus welchem nach einer gewissen Zeit die Bildinformationssignale zur Wiedergabe ent-
Eine derartige Einrichtung ist aus der französischen Patentschrift 14 96 656 bekannt geworden. Durch die Abtasteinrichtung des bekannten Systems wird der Ausgangsschirm einer der Detektoreinrichtung nachgeschalteten Öildröhre in zwei Koordinatenrichtungen abgetastet. Das Abtastergebnis kann zur Wiedergabe unmittelbar einer Kathodenstrahlröhre zugeleitet werden oder erreicht die Verzögerungseinrichtung, welche in der bekannten Abbildungseinrichtung d'e Gestalt eines Speichers hat, aus welchem nach einer gewissen Zeit die Bildinformationssignale zur Wiedergabe ent-
v) nommen werden können.
Nachdem die zur Abbildung verwendete Strahlung aufgrund ihrer hohen Energie mittels Linsen oder
dergleichen nicht fokussierbar ist, wird bei der bekannten Einrichtung als Maske ein Parallelkanalkollimator
verwendet, um auf der Aufnahmefläche der Detektoreinrichtung ein Rasterbild zu erzeugen. Nachdem
die Anzahl der Kanäle des Parallelkanalkoilimators je Flächeneinheit nicht über eine bestimmte Grenze
hinaus vergrößert werden kann, ergibt sich bei der bekannten Einrichtung eine wesentliche Begrenzung
des Auflösungsvermögens. Außerdem ist die Empfindlichkeit der Bildaufzeichnung nicht zufriedenstellend, da
zur Anregung der Detektoreinrichtung an einem Punkt der Aufnahmefläche nur diejenige Strahlung zur
Verfügung steht, welche durch einen einzigen Kanal des Parallelkanalkoilimators gelangt. Dies bedingt bei der
Bilderzeugung mit der bekannten Einrichtung zum Erzielen einer vollständigen Aufzeichnung entweder
lange Aufzeichnungszeiten oder eine große Strahlungsbelastung des abzubildenden Objektes, was in jedem
FaNe unerwünscht ist.
Ferner ist es aus der US-Patentschrift 32 63 079 bekannt, zwischen ein Objekt und eine Detekioraufnahmefläche
eine Maske zu setzen, welche eine Vielzahl von Durchlässigkeitsbereichen aufweist, die in einer
bestimmten Richtung eine von Durchlässigkeitsbereich zu Durchlässigkeitsbereich monoton veränderliche
Breite haben, wobei die Durchlässigkeitsbereiche für verschiedene .Bildpunkte eine Vielzahl verschiedener
Maskenschatten auf die Aufnahmefläche der Detektoreinrichtung entwerfen. Das in solcher Weise gebildete
Maskenschattenbild wird dann zu einem unmittelbar zu deutenden Bild des Objektes dadurch rekonstruiert, daß
das Maskenschattenbild unter Verwendung monochromatischen Lichtes projiziert wird.
Bei dieser Bildrekonstruktion bereitet aber eine Abstimmung auf unterschiedliche Objektabstände und
auf unterschiedliche Ausdehnungen des Objekts Schwierigkeiten und es muß eine jeweils geeignete
Quelle monochromatischen Lichtes zur Verfügung stehen.
Durch die Erfindung so'l die Aufgabe gelöst werden,
eine Einrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, daß die für die Abbildung eines
einzelnen Objektpunktes verfügbare Strahlungsenergie und damit die Abbildungsempfindlichkeit erhöhl wird,
ohne daß die Bildrekonstruktion die Verwendung einer Quelle monochromatischen Lichtes erforderlich macht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Durchlässigkeitsbereiche der für verschiedene
Bildpunkte eine Vielzahl verschiedener Maskenschatten auf der Aufnahmefläche der Detektoreinrichtung
entwerfenden Maske mindestens in einer Abtastrichtung eine von Durchlässigkeitsbereich zu Durchlässigkeitsbereich
monoton veränderliche Breite haben und daß an die Abtasteinrichtung die Verzögerungseinrichtung
angeschlossen und derart ausgebildet ist, daß sie unterschiedlichen Frequenzen entsprechende Teile der
Bildinformationssignale von der Abtasteinrichtung unterschiedlich so verzögert, daß jeweils bestimmten
Bildpunkten entsprechende Bildinformationssignal-Anleile
in jeweils verschiedene Impulse komprimiert werden, die das Wiedergabegerät steuern.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Abmessungen der Durchlässigkeitsbereiche und auch
der dazwischenliegenden Sperrbereiche der Maske bedeutend größer als die Wellenlänge der vom Objekt
her eintreffenden Strahlung sind, um Interferenzen und Beugungseffekte sicher zu vermeiden.
Man erkennt, daß auf der Aufnahmefläche der Detektoreinrichtung aufgrund der zwischen Objekt und
Detektoraufnahmefläche angeordneten Maske ein gleichsam vielschichtiges Maskenschattenbild entworfen
wird, das dann durch Rekonstruktionstechniken ausgewertet wird, wie sie aus der Radartechnik bekannt
sind.
Ein Bild es Objektes selbst wird dann erhalten, indem das vielschichtige Bild auf der Aufnahmefläche der
Detektoreinrichtung mittels der Abtasteinrichtung abgetastet wird, wobei das Abtastsignal eine Information
bezüglich der Lage der verschiedenen Bildpunkte des vielschichtigen Bildes enthält. Das Abtastsignal wird
dann beispielsweise durch eine Filtereinrichtung geleitet, die eine Übertragungsfunktion besitzt, welche das
Konjugierte desjenigen Abiastsignals ist, das von einer punktförmigen Strahlungsquelle unter Zwischenschaltung
einer in der angegebenen Weise räumlich kodierten Maske erzeugt würde, d. h. die zeitliche
Impuls-Ansprechfunktion der Filtereinrichtung ist das Inverse der Abtastsignal-Wellenform, so daß eine
Korrelation zwischen dem Filter-Ansprechverhalten und der räumlichen Kodierung vorhanden ist. Wenn
also beispielsweise die modulierenden Elemente der Maske die Form einer Reihe strahlenundurchlässiger
und strahlendurchlässiger Bereiche aufeinanderfolgend
ίο abnehmender Größe haben, so ist das Abtastsignal
ähnlich der Gestalt eines Radarsignals mit Chirp-Modulation, bei welchem eine lineare Frequenzzunahme
stattfindet und demgemäß muß in diesem Falle die Filtereinrichtung von einem Impulskompressionsfilter
gebildet sein, welcher Teilen eines eingegebenen Signals mit jeweils unterschiedlichen Frequenzen eine jeweils
unterschiedliche Verzögerung aufprägt. Das Bild der Strahlungsenergieverteilung auf der Aufnahmefläche
der Detektoreinrichtung wird also dekodiert und dabei in eine Reihe von Bildpunkten komprimiert, welche
dann als Bild des abzubildenden Objektes zur Darstellung gelangen.
Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind im übrigen Gegenstand der anliegenden Unteran-Sprüche,
auf welche hier zur Vereinfachung und Verkürzung der Beschreibung ausdrücklich hingewiesen
wird. Nachfolgen wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es stellen dar
Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung einer Abbii-
jo dungseinrichtung zur Herstellung eines Radiogramms
eines radioaktiven Objektes,
F i g. 2 ein Blockschaltbild der Abbildungseinrichtung, F i g. 3 eine perspektivische Darstellung einer für die
Abbildungseinrichtung verwendbare Maske,
y, F i g. 4 eine perspektivische Abbildung einer anderen
Ausführungsform der Maske.
F i g. 5 eine Aufsicht auf eine flächige Mehrfach-Verzögerungswellenleitung
mit unterschiedlichem Abstand der Leiterfinger der kammartigen Leiterkonstruktion,
Fig. 6 eine Aufsicht auf einen Teil einer flächigen Verzögerungs-Wellenleitung mit unterschiedlicher
Überlappung der Leiterfinger der Interdigital-Wellenleitung,
F i g. 7 eine andere Ausführungsform der Abbildungseinrichtung und
F i g. 8 und 9 schematische Abbildungen anderer Ausführungsformen der Abbildungseinrichtung mit
einer mechanischen Abtastung (Fi g. 8) bzw. mit einem Bildverstärker (F ig. 9).
In Fig. 1 ist ein menschlicher Patient 20 teilweise angedeutet, welcher mittels einer auf Gammastrahlung
ansprechenden Einrichtung bezüglich Schilddrüsenerkrankung untersucht wird. Bekanntermaßen nimmt die
Schilddrüse Jodverbindungen auf, welche dem Patienten durch Injektion oder Einnehmen verabreicht werden.
Um ein Radiogramm der Schilddrüse 21 herzustellen, wird dem Patienten daher ein Radiopharmazeutikum
verabreicht, das Jod enthält. Die radioaktiven Moleküle des Radiopharmazeutikums verteilen sich dann über die
bo Schilddrüse hin und emittieren Gammastrahlung, wobei
die Gammastrahlung von jedem Teilchen oder Molekül einen Teil des Radiogramms bildet.
Ein Radiogramm wird nun durch ein Abbildungssystem 22 erzeugt, das eine auf Gammastrahlung
b5 ansprechende Detektoreinrichtung 24 eine Auswerteinrichtung
26 zur Ableitung einer Information von jedem der Photonen hoher Energie der Gammastrahlung beim
Auftreffen auf die Detektoreinrichtung 24 und eine
Ausgangs-Anzeigeeinrichtung 28 enthält, an welcher ein Radiogramm der Schilddrüse 21 zur Darstellung
gelangt. Ferner ist eine Maske 30 vorgesehen, welche eine Anordnung von öffnungen jeweils bestimmter
Größe aufweist, die allgemein mit 32 bezeichnet sind und in bestimmter Weise geordnet sind, wie genauer
den Fig.3 und 4 zu entnehmen ist. Die Maske 30 erzeugt ein vielschichtiges oder kodiertes Bild an der
Aufnahmefläche der Detektoreinrichtung 24, wie nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 2 noch
genauer erläutert wird und die Signalverarbeitungseinrichtung 26 enthält Mittel zur Dekodierung des
gleichsam vielschichtigen Bildes. Die Maske 30 hat die doppelte Aufgabe, zum einen die effektive Blendenöffnung
zu erhöhen und zum anderen gegenüber entsprechend großen Blendenöffnungen bei bekannten
Systemen das Auflösungsvermögen zu vergrößern. Die größere effektive Blendenöffnung gestattet den Zutritt
ve jammastrahlenphotonen hoher Energie in bedeutend
g.ößerem Maße als dies bei einer einzigen feinen Blendenöffnung oder bei einer Kollimatoranordnung
möglich ist, wodurch die Zeitdauer für die Aufnahme eines Radiogramms verringert wird.
In Fig. 2 ist ein Blockschaltbild eines Abbildungssystems
22 gezeigt, bei welchem ein Objekt 34, beispielsweise eine radioaktivstrahlende Schilddrüse,
Strahlung in Richtung auf die Maske 30 und die Detektoreinrichtung 24 emittiert. Die Detektoreinrichtung
24 hat ähnlichen Aufbau wie die etwa aus »Kerntechnik«, 9. Jahrg., 1967, Nr, 12, Seiten 542 bis 545 3«
bekannte Szintillationskamera und enthält einen Szintillator 36, beispielsweise einen Caesiumiodidkristall
in Form einer Platte, weiche der Strahlung ausgesetzt ist, wie in F i g. 2 durch die vom Objekt 34
ausgehenden Strahlen 38Λ bis 38D angedeutet ist. Bekanntlich zeigt ein Szintillator an den Auftreffpunkten
von Strahlungsquanten oder Partikeln hoher Energie eine Lichtemission, wobei die auftreffenden
Partikel oder Strahiungsquamen Photonen hoher Energie, etwa von Gammastrahlung oder Röntgenstrahlung,
oder auch Kernteilchen sein können, beispielsweise Protonen oder Neutronen. Ferner ist eine
Anordnung von Detektorelementen 40 vorgesehen, welche das durch Szintillation erzeugte Licht aufnehmen,
beispielsweise also die Lichtstrahlen 42, die von den Auftreffstellen auf dem Szintillator 36 ausgehen.
Ähnlich wie bei der bekannten Szintillations-Kamera sind die Detektorelemente 40 mit einer Widerstandsmatrix
44 verbunden, durch welche die Koordinaten in X-Richtung und K-Richtung ermittelt werden. In den
nicht im einzelnen gezeigten Widerständen werden Ströme erzeugt, die proportional zur Intensität des an
dem zugehörigen Detektoreiemeni 4ö empfangenen
Lichtes sind. Da die Intensität des auf eines der Detektorelemente 40 treffenden Lichtes vom Einfallswinkel
der Lichtstrahlen 42 zwischen dem Auftreffpunkt am Szintillationsschirm 36 und dem Detektorelement 40
abhängig ist, besteht eine Zuordnung der Ströme in der Widerstandsmatrix 44 zum Ort des Auftreffpunktes auf
dem Szintillationsschirm 36. Die Widerstandsmatrix 44 liefert daher Signale entsprechend der X-Koordinate
und der Y-Koordinate des Ortes des Auftreffens eines Energiequants an die Signalleitungen 46 und 48.
Nachdem die Detektoreinrichtung 24 sowohl auf Kernteilchen als auch auf Photonen hoher Energie
anspricht, kann mittels des Abbildungssystems 22 ein Radiogramm eines Objektes erzeugt werden, das mit
hoher Energie in Form von Kernteilchen oder in Form von Photonen hoher Energie strahlt.
Die Maske 30 und die Detektoreinrichtung 24 benutzen nicht den Fokussierungseffekt, der in optischen
Abbildungssystemen unter Beugung der Strahlen ausgenützt wird. Das auf dem Szintillator 36 erzeugte
Bild läßt sich vielmehr nach den Gesetzen der geometrischen Optik ähnlich wie bei den Verhältnissen
in der Lochkamera konstruieren, bei welcher sämtliche Strahlen der vom Objekt ausgehenden Strahlung
geradlinig verlaufen. Die Wirkungsweise der Maske 30 ist daher von derjenigen von Beugungsgittern in
optischen Systemen bekannter Art deutlich zu unterscheiden.
Die Maske 30 arbeitet nun folgendermaßen: Man betrachte zunächt einen Punkt auf dem Objekt 34 als
Strahlungsquelle 50 für Strahlung hoher Energie. Die Strahlungsquelle 50 emittiert Strahlungsquanten entweder
in Form von Photonen oder in Form von Kernteilchen, welche von dem Objekt 34 zu der Maske
30 wandern. Die Energiequanten treten durch die Maske 30 hindurch, wenn sie in Richtung auf eine
öffnung 32 emittiert wurden oder werden von der Maske 30 aufgehalten, wenn sie in Richtung auf einen
strahlenundurchlässigen Bereich der Maske emittiert wurden. Die Strahlungsquelle 50 emitiert die Energiequanten
aufeinanderfolgend und in unregelmäßigen Zeitabständen. Hätte der Szintillator 36 eine extrem
lange Nachleuchtdauer im Vergleich zu dem mittleren Zeitabstand zwischen dem Auftreten emittierter
Strahlungsenergiequanten, so könnte man ein Bild oder einen Schatten der Maske 30 beobachten, welcher
allmählich auf dem Szintillator 36 erschiene, wenn nacheinander Strahlungsenergiequenten durch die Öffnungen
32 hindurch auf den Szintillator 36 treffen.
Praktisch besitzen Caesiumiodid-Szintiiiatoren keine ausreichende Nachleuchtdauer, um ein Bild zu erzeugen,
wenn sie von einem strahlenden Objekt, beispielsweise von einer radioaktiv strahlenden Schilddrüse 21
beaufschlagt werden. Die X- und i'-Koordinateninformationen
bezüglich jedes Auftreffpunktes müssen daher so gehandhabt werden, daß diese Informationen
bezüglich der einzelnen Auftreffpunkte so lange erhalten bleiben, bis eine genügende Anzahl dieser
Punkte vorliegt, um ein verwertbares Bild zu ergeben. Beispielsweise können die Koordinatenangaben auf den
Signalleitungen 46 und 48 von einem nicht dargestellten Rechner verarbeitet werden, der für jeden Auftreffpunkt
eine Speicheradresse bereithält oder die Signalverarbeitungseinrichtung 26 enthält wie bei dem
Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 eine erste Speicherbildröhre 52, welche mit den X- und V-Koordinaten-Signalen
der Leitungen 46 und 48 gespeist wird. Die erste Speicherbildröhre 52 wird von einer Kathodenstrahlröhre
mit einem Speicherschirm langer Speicherzeil gebildet, wobei dieser Schirm als erster Speicherschirrr
54 bezeichnet ist, der in bekannter Weise abhängig vorr Auftreffen von Elektronen aus dem Elektronenstrahl-Erzeugungssystem
der Kathodenstrahlröhre Licht emit tiert. Einzelheiten der ersten S^eicherbildröhre 52 sine
an sich bekannt und bedürfen keiner näheren Beschrei bung. Die erste Speicherbildröhre 52 enthält außerden
eine auf das Vorhandensein elektrischer Signale an der Leitungen 46 und 48 ansprechende Schaltung zui
Steuerung des Elektronenstrahls der Kathodenstrahl röhre derart, daß der erste Speicherschirm 54 jeweils ar
einem Punkt angeregt wird, welcher den den genannter Signalleitungen zugeordneten Koordinaten in X-Rich
tung und V-Richtung entspricht. Auf dieseWeise wire
das aufeinanderfolgende Auftreffen von Strahlungsenergiequanten
von der Strahlungsquelle 50 her auf den Szintillator 36 in ein Bild auf dem ersten Speicherschirm
54 umgeformt, wobei dieses Bild die Form eines Schattens der Maske 30 entsprechend der Bestrahlung
der Maske 30 von der Strahlungsquelle 50 her hat. Da aber ein radioaktiv strahlendes Objekt wie beispielsweise
eine radioaktive Schilddrüse viele Punkte besitzt, die als Strahlungsquellen anzusehen sind, wobei jeder
dieser Punkte ein kleines Volumen radioaktiven Materials darstellt, wird eine Vielzahl von Bildern
entsprechend der Bestrahlung der Maske 30 beispielsweise von den Strahlungsquellen 50,56, 58 usw. erzeugt
und auf dem ersten Speicherschirm 54 übereinandergelegt. Man erkennt also, daß das auf dem ersten
Speicherschirm 54 erscheinende Bild tatsächlich ein vielschichtiges oder kodiertes Bild des Objektes 34 ist,
da es wenig, wenn überhaupt irgend eine Ähnlichkeit zu dem Objekt 34 hat und doch sämtliche Informationen
enthält, welche die Form des Objektes 34 bestimmen. Der nächste Schritt zur Herstellung eines Radiogramms
des Objektes 34 besteht daher in der Auswertung oder Dekodierung des Bildes auf dem ersten Speicherschirm
54.
Zur Dekudierung kann gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ein Abtastverfahren verwendet
werden, bei dem abgestimmte Filter oder Impulskompressionsverfahren ähnlich der Radartechnik zur
Anwendung kommen. Die Signalverarbeitungseinrichtung 26 dekodiert das Bild auf dem Speicherschirm 54 in
einem zweistufigen Verfahren, indem das Bild zuerst in der Horizonialrichtung und dann in der Vertikalrichtung
dekodiert wird.
Der erste Dekodierungsschritt wird mittels einer ersten Vidikonröhre 60 und einer ersten Verzögerungsleitung
62 ausgeführt. Die erste Vidikonröhre 60 tastet den ersten Speicherschirm 54 in Horizontalrichtung ab
und liefert ein Ausgangssignal, das aufeinanderfolgenden Horizontal-Abtastlinien entspricht. Die erste
Vidikonröhre 60 arbeitet mit linearer Ablenkgeschwindigkeit, wenn der abzutastende Speicherschirm flach ist
und arbeitet mit nicht linearer Ablenkgeschwindigkeit, wenn ein gewölbter Speicherschirm vorliegt, um den
Einfluß der Wölbung zu beseitigen, so daß das Ausgangssignal der ersten Vidikonröhre 60 einer
linearen Abtastung entspricht. Die Kurvenform des jeder Abtastlinie der ersten Vidikonröhre 60 zugeordneten
Signals entspricht dem auf den Szintillator 36 geworfenen Schattenbild und ist leicht erkennbar, wenn
die Bestrahlung der Maske 30 von einer einzigen Strahlungsquelle hoher Strahlungsenergie, beispielsweise
von der Quelle 50 aus erfolgt.
Der von der Maske 30 auf den Szintillator 36 geworfene Schatten enthält eine Folge heller und
dunkler Bereiche, wie man sich vorstellen kann, wenn man eine axonometrische Darstellung der Maske 30
entsprechend F i g. 3 sowie einen schematischen Schnitt untersucht welcher durch eine Reihe von öffnungen 32
der in F i g. 2 gezeigten Maske 30 gelegt ist Die Maske 30 enthält also eine Anordnung von Öffnungen 32 oder
verhältnismäßig durchlässige Bereiche, die in einem Trägermaterial, beispielsweise aus Blei, gebildet sind,
das gegenüber Strahlung hoher Energie verhältnismäßig undurchlässig ist wodurch die undurchlässigen
Bereiche mit 64 bezeichnet sind. Da die undurchlässigen Teile 64 von einem ziemlich dünnen Film gebildet
werden, wenn es sich bei der Strahlung um Röntgenstrahlung oder Gammastrahlung handelt werden die
undurchlässigen Teile 64 von einem starren Träger 65 abgestützt, der aus verhältnismäßig durchlässigem
Werkstoff, beispielsweise aus Material mit niedriger Atomordnungszahl, etwa aus Aluminium, besteht.
In einer anderen Ausführungsform der Maske, die mit 66 bezeichnet und teilweise geschnitten in Fig. 4 gezeigt ist, reichen die Öffnungen 68 nicht vollständig durch das Grundmaterial hindurch, so daß auch in den verhältnismäßig strahlendurchlässigen Bereichen der
In einer anderen Ausführungsform der Maske, die mit 66 bezeichnet und teilweise geschnitten in Fig. 4 gezeigt ist, reichen die Öffnungen 68 nicht vollständig durch das Grundmaterial hindurch, so daß auch in den verhältnismäßig strahlendurchlässigen Bereichen der
ίο Maske 66 eine gewisse Undurchlässigkeit vorliegt. Die
Ausführungsform der Maske nach Fig.4 stellt eine Möglichkeit dar, die Strahlungswirkung aufgrund der
Compton-Streuung innerhalb des Objektes 34 gemäß Fig.2 zu verringern, da die Strahlung, die auf
Compton-Streuung beruht, geringere Energie als die unmittelbare Strahlung von der Quelle 50 aus besitzt.
Die Maske 66 nach Fig. 4 ermöglicht daher auf dem ersten Speicherschirm 54 die Herstellung eines Bildes
größerer Schärfe als dies mit einer Maske 30 nach Fig.3 möglich ist. Die Maske nach Fig.3 und die
Maske nach Fig.4 erzeugen aber im wesentlichen dasselbe Schattenbild der Maske auf dem Szintillationsschirm
36 aufgrund der Strahlung, die von der Quelle 50 ausgeht.
Aus den Fig.2 und 3 ist die Gestalt und die Anordnung der öffnungen 32 leicht zu erkennen, wobei
eine Öffnungsreihe in einer Abmessung, beispielsweise die Öffnungsreihe 7OA bis 70D betrachtet werde. Zur
besseren Definiton der einzelnen öffnungen einer Reihe sind die öffnungen 32 jeweils durch Bezugszahlen mit
einem angefügten Bezugsbuchstaben bezeichnet, wobei die Zahlen die jeweilige Lage der Zeile und die
Buchstaben die jeweilige Lage der Spalte bezeichnen. Die Reihe oder Zeile von Öffnungen 70/4 bis 70Dbesitzt
solche Gestalt und Anordnung, daß bei Abtastung des Bildes der Öffnungsreihe 7OA bis 7OD auf dem ersten
Speicherschirm 54 eine Wellenform ähnlich derjenigen entsteht, die bei Impulskompressions-Radarsystemen
auftreten. Ein derartiges sogenanntes Chirp-Signal ist also vom Ausgang der ersten Vidikonröhre 60
abnehmbar.
Berücksichtigt man, daß die erste Vidikonröhre 60 eine Linearabtastung vornimmt, so erkennt man, daß
das Ausgangssignal der ersten Vidikonröhre 60 die Form einer Rechteckwelle besitzt, bei der die
Schwingungsperiode der Rechteckwelle mit der Zeit linear zunimmt oder linear abnimmt. Die erste
Verzögerungsleitung 62, welcher das Ausgangssignal der Vidikonröhre zugeführt wird, spricht auf die
so Wiederholungsfrequenz der Rechteckwelle an, so daß für die Zwecke der vorliegenden Untersuchung die
Harmonischen höherer Ordnung der Rechteckweüe
vernachlässigt werden können. Die Chirp-Rechteckwel-Ie
kann also als eine Chirp-Sinuswelle angesehen werden, deren Frequenz abhängig von der Zeit linear
zunimmt wenn das Bild der Öffnungsreihe 7OA bis 7OD in Richtung von der öffnung 7OA zur Öffnung 7OD
abnimmt während die augenblickliche Frequenz der Chirp-Sinuswelle abhängig von der Zeitlinear abnimmt,
wenn das Bild der Öffnungsreihe 70A bis 7OD in Richtung von der Öffnung 7OD zur Öffnung 7OA
abgetastet wird. Aus Fig.3 ersieht man, daß die Abmessungen nebeneinanderliegender undurchlässiger
und durchlässiger Bereiche der Maske in Abtastrichtung nur wenig voneinander abweichen, wobei die Abstände
zwischen den jeweiligen Öffnungen 70/4 bis 7OD ebenso wie die Breite dieser öffnungen in Richtung von links
nach rechts linear abnehmen.
In der Richtung senkrecht zur Abtastrichtung besitzen die öffnungen der Öffnungsreihe 7OA bis 70D
eine gleichbleibende, als Höhe der Öffnungen zu bezeichnende Abmessung. Die Höhe der öffnungen in
der nächsten Öffnungsreihe, nämlich die Höhe der öffnungen 72A bis 72D ist ebenfalls innerhalb der
betreffenden Reihe gleichbleibend, jedoch gegenüber der Höhe der öffnungen in der Reihe 7OA bis70Z?etwas
kleiner. Die Höhen aufeinanderfolgender Reihen oder Zeilen und die Abstände zwischen diesen aufeinanderfolgenden
Reihen nehmen linear ab, so daß die Höhe der Öffnungsreihe 74A bis 74D kleiner als diejenige der
Öffnungsreihe 72/4 bis 72D ist und in entsprechender
Weise die Höhe der Öffnungsreihe 76A bis 76D kleiner als diejenige der Öffnungsreihe 74/4 bis 74D ist. Auf
diese Weise wird erreicht, daß auch eine Vertikalabtastung des Bildes oder Schattens der Maske 30 eine
Chirp-Welle ergibt.
Nun sei wieder F i g. 2 der Zeichnungen betrachtet. Die Horizontalabtastung des ersten Speicherschirmes
54 mittels der Vidikonröhre 60 ergibt aus den oben im Zusammenhang mit Fig.3 angvgebenen Gründen eine
Chirp-Welle. Die Chirp-Rechteckwelle vom Ausgang der ersten Vidikonröhre 60 wird der ersten Verzögerungsleitung
62 zugeführt, welche ein Frequenz-Dispersionsverhalten besitzt und eine Phasen- oder Zeitverzögerungskennlinie
aufweist, welche das Inverse oder Spiegelbildliche der Chirp-Rechteckwelle ist. Beim
Durchgang durch die erste Verzögerungsleitung 62 erfahren Signale unterschiedlicher Frequenzen jeweils
unterschiedliche Zeitverzögerungen. Die erste Vidikonröhre 60 und die erste Verzögerungsleitung 62 können
als Übertragungsmedium betrachtet werden, über welches Teile des Bildes auf dem ersten Speicherschirm
54 aufeinanderfolgend übertragen werden, wobei sich das Übertragungsmedium dadurch auszeichnet, daß es
verschiedenen Bildteilen eine unterschiedliche Verzögerung aufprägt. Wie aus der Theorie angepaßter Filter
und Impulskompressionsfilter für Radarsysteme bekannt ist, liefert ein Filter mit einem Impuls-Ansprechverhalten,
welches das Inverse der zeitlichen Kurvenform des Eingangssignales zum Filter ist, ein Ausgangssignal
in Form eines scharfen Impulses. Im Falle eines breitbandigen Eingangssignales, wie es die Chirp-Wellenform
des Abbildungssystemes 22 darstellt, nähert sich die Gestalt des Ausgangssignales von einem solchen
Filter der Form eines Impulses. Das Ausgangssignal von der ersten Verzögerungsleitung 62 kann also bei
Bestrahlung der Maske 30 von einer einzigen Strahlungsquelle 50 aus als ein Impuls angesehen werden,
welcher der Lage der Strahlungsquelle 50 entspricht. Der Impuls geiangt dann auf dem Schirm 78 einer
weiteren Speicherröhre 80 zur Anzeige. Die Lage des dargestellten Bildes des Impulses auf dem zweiten
Speicherschirm 78 hängt demgemäß von der Lage der Strahlungsquelle 50 relativ zur Maske 30 und der
Detektoreinrichtung 24 ab. Das Abbildungssystem 22 kann also die Richtung zu einer Quelle von Strahlungsquanten
hoher Energie angeben.
Wird aber die Maske 30 von Strahlung hoher Energie aus einer Quelle 56 beaufschlagt, die bestimmten
Abstand von der Strahlungsquelle 50 hat, so ist das resultierende Bild auf dem Speicherschirm 54 von
demjenigen Bild verschieden, das durch Bestrahlung der Maske durch die Quelle 50 erhalten wurde. Das
Chirp-Rechteckwellensignal, das von der ersten Vidikonröhre
60 durch Abtastung des Bildes aufgrund der Bestrahlung durch die Strahlungsquelle 56 erzeugt wird.
ist von dem Signal, das der Strahlungsquelle 50 zugeordnet ist, dadurch verschieden, daß das Auftreten
eines bestimmten Augenblickswertes der Impuls-Wiederholungsfrequenz relativ zum Abtastintervall der
ersten Vidikonröhre 60 zu einem jeweils unterschiedlichen Augenblick festzustellen ist. Demgemäß tritt der
Ausgangsimpuls der ersten Verzögerungsleitung 62 aufgrund der Bestrahlung durch die Strahlungsquelle 56
relativ zum Abtastintervall der ersten Vidikonröhre 60
ίο zu einem anderen Zeitpunkt als der Ausgangsimpuls auf,
welcher auf der Bestrahlung durch die Strahlungsquelle 50 beruht. Die Darstellung auf dem zweiten Speicherschirm
78 zeigt also einen der Lage der Quelle 56 entsprechenden Bildpunkt an einer Stelle, welche von
dem Bildpunkt entsprechend der Lage der Strahlungsquelle 50 verschieden ist.
Das Abbildungssystem 22 ist nun ein lineares System und erlaubt eine Überlagerung der Einzelerscheinungen,
so daß die Bestrahlung der Maske 30 sowohl durch die Strahlungsquelle 50 als auch durch die Strahlungsquelle
56 ein Bild auf dem ersten Speicherschirm 54 ergibt, das das Überlagerungsergebnis aus den beiden
Einzelbildern darstellt, die aufgrund der Bestrahlung durch die Strahlungsquelle 50 und aufgrund der
Bestrahlung durch die Strahlungsquelle 56 entstehen. In entsprechender Weise ist auch das Ausgangssignal der
ersten Vidikonröhre 60, das durch Abtastung des ersten Speicherschirms 54 erhalten wird, die Überlagerung der
beiden Chirp-Wellen. Die erste Verzögerungsleitung 62 spricht auf das Überlagerungsergebnis der beiden
Chirp-Wellen genauso an wie auf jede einzelne der Wellen und liefert daher zwei Ausgangsimpulse, die
zeitlich der Lage der Strahlungsquellen 50 und 56 entsprechen. Auf dem zweiten Speicherschirm 78
erscheinen daher zwei Bildpunkte entsprechend den Orten der Strahlungsquellen 50 und 56. Durch
Fortsetzen des Superpositionsprinzips wird offenbar, daß bei einer Vielzahl von Quellen für Strahlung hoher
Energie innerhalb des Objektes 34, beispielsweise in Form der einzelnen radioaktiven Moleküle des Radiopharmazeutikums
innerhalb der Schilddrüse, eine entsprechende Vielzahl von Büdpunkten auf dem zweiten Speicherschirm 78 erscheint, die jeweils den
Orten der einzelnen Strahlungsquellen hoher Energie in dem Objekt 34 entsprechen. Es erscheint also auf dem
zweiten Speicherschirm 78 ein gewisses dekodiertes Bild des Objektes 34, wobei dieses Bild aufgrund der
Dekodierungswirkung der ersten Vidikonröhre 60 und der ersten Verzögerungsleitung 62 zunächst nur in der
so Horizontalrichtung dekodiert ist, während die Kodierung in der Vertikalrichtung noch fortbesteht.
Der zweite Schritt bei der Dekodierung des Bildes der Maske 30 wird mittels einer zweiten Vidikonröhre 82
und einer zweiten Verzögerungsleitung 84 ausgeführt.
Die zweite Vidikonröhre 82 tastet das auf dem zweiten Speicherschirm 78 vorhandene Bild in Vertikalrichtung
ab und liefert ein entsprechendes Chirpwellen-Ausgangssignal, welches der zweiten Verzögerungsleitung
84 zugeleitet wird. Letztere arbeitet in derselben Weise wie die Verzögerungsleitung 62 und liefert in Abhängigkeit
von der Chirp-Welle der zweiten Vidikonröhre 82 eine Gruppe von Ausgangsimpulsen, welche der Lage
der Strahlungsquellen hoher Energie des Objektes 34 mit Bezug auf die Vertikalebene jeweils entsprechen.
Die Ausgangsimpulse der zweiten Verzögerungsleitung 84 werden der Ausgangs-Anzeigeeinrichtung 28 zugeführt
die ein vollständig dekodiertes Bild des Objektes 34 darbietet Man erkennt also, daß die erste
Vidikonröhre 60 und die erste Verzögerungsleitung 62 die Orte der Strahlungsquellen, beispielsweise der
Quellen 50, 56 und 58, in der Horizontalrichiung ableiten, während die zweite Vidikonröhre 82 und die
zweite Verzögerungsleitung 84 die Orte der Quellen 50, 56 und 58 in Vertikalrichtung ermitteln.
In den Fig. 5 und 6 sind Aufsichten auf Verzögerungsleitungen
gezeigt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 sind die erste Verzögerungsleitung 62 und
die zweite Verzögerungsleitung 84 einander gleich, da die Maske 30 nach F i g. 3 sowohl in den Zeilen als auch
in den Spalten gleiche Gestalt und Anordnung der Öffnungen 32 aufweist. Die in den Fig.5 und 6
gezeigten Konstruktionen lassen sich daher sowohl für die Verzögerungsleitung 62 als auch für die Verzögerungsieitung
84 verwenden. Die in F i g. 5 bezeichnete Verzögerungsleitung 86 weist einen langgestreckten
piezoelektrischen Kristall 88 auf, auf welchem ein Paar elektrischer Interdigitalleitungen befestigt ist, wobei
eine Interdigitalleitung 89Λ als Eingang zur Erzeugung von akustischen Oberflächenwellen an dem Kristall 88
und eine zweite Interdigitalleitung 89ß am Ausgangsende des Kristalls 88 vorgesehen ist, um von dem Kristall
88 ein elektrisches Ausgangssignal abzunehmen. Die Eingangs-Interdigitalleitung 89/4 enthält ein Paar
einander gegenüberliegender, ineinandergreifender kammartiger Leiter 90 und 92 mit Leiterfingern 94, von
denen vier mit 94/4 bis 94D bezeichnet sind und bezüglich ihrer Abstände nach einem bestimmten Plan
angeordnet sind. Zusätzlich kann die Länge der jo Leiterfinger 94 nach einem bestimmten Plan verändert
werden, wie in Fig. 6 bei der Ausführungsform der Verzögerungsleitung 97 für die Leiterfinger 96 gezeigt
ist. Der veränderliche Grad der Überlappung zwischen den Fingern 96 der einander gegenüberstehenden
kammartigen Leiter 98 und 100 bewirkt einen veränderlichen Grad der Energieankopplung zwischen
der Interdigitalleitung 102 und dem Kristall 104.
Die Eingangsleitungen zur Verzögerungsleitung 86 enthalten verlängerte Anschlüsse zu den kammartigen
Leitern 90 und 92. Ein elektrisches Eingangssignal mit einer Spannung Vr wird an die beiden Eingangsanschlüsse
gelegt. Die Leilerfinger 944 und 94ß besitzen einen gegenseitigen Abstand X, während die Leiterfinger
94C und 94D einen Abstand Y besitzen. Die elektrische Energie des Eingangssignales wird an den
Kristall 88 angekoppelt und in mechanische Energie des Kristalls 88 mit einer ersten Frequenz, die von dem
Abstand X abhängt und mit einer zweiten Frequenz umgeformt, die von dem Abstand V abhängt. Die
mechanische Energie wird durch eine Reihe gewellter, strichlierter Pfeile 106 versinnbildlicht. Die Energieankopplung
erfolgt also zwischen den Leiterfingern 94/4 und 94ß einerseits und dem Kristall 88 andererseits mit
einer ersten Frequenz und zwischen den Leiterfingern 94Cund 94Deinerseits und dem Kristall 88 andererseits
mit einer zweiten Frequenz.
Der umgekehrte Vorgang, nämlich die Umwandlung der mechanischen Energie des Kristalls 88 in elektrische
Energie, spielt sich an der Ausgangsseite der Verzögerungsieitung 86 ab. Die ausgangsseitige Interdigitalleitung
89ß besitzt ebenfalls ein Paar in dem Abstand X voneinander gelegener Leiterfinger, nämlich die Leiterfinger
108A und 108ß und ebenso ist ein Paar von Leiterfingern im Abstand Y, nämlich die Leiterfinger
lOeCund 108D vorgesehen. Mechanische Energie der
ersten Frequenz wird von dem Kristall 88 mittels der Leiterfinger 108/4 und 108ß ausgekoppelt und die
Energie der zweiten Frequenz wird mittels der Leiterl'inger 108C und 108D abgenommen. Der
Verzögerungsleitung 86 wird ein Dispersionsverhallen zur Erzeugung unterschiedlicher Verzogerungen lür
unterschiedliche Frequenzen dadurch gegeben, daß die Eingangs- und Ausgangs-Interdigitalleitungen 89/4 bzw.
89ß mit Bezug auf eine Mittellinie des Kristalls spiegelbildlich ausgebildet werden. So sind beispieslweise
die Leiterfingerpaare mit dem Abstand X jeweils in bestimmtem Abstand symmetrisch zur Mittellinie des
Kristalls 88 angeordnet und in entsprechender Weise sind die beiden Entfernungen der Leiterfinger mit den
Abständen Y symmetrisch zur Mittellinie des Kristalls gelegen, doch haben die Leiterfinger mit den gegenseitigen
Abständen X jeweils größeren Abstand von der Mittellinie als die Leiterfinger mit den gegenseitigen
Abständen Y. Aus diesem Grunde muß die Energie mit der ersten Frequenz einen größeren Teil des Kristalls 88
durchqueren als die Energie mit der zweiten Frequenz und erfährt daher auch eine größere Verzögerung. Ist
das Signal mit der Spannung Vw ein Chirp-Signal, in
welchem die augenblickliche Frequenz mit der Zeit zunimmt, so erfahren die Energien mit einzelnen
unterschiedlichen Frequenzwerten eine unterschiedliche Verzögerung, was zur Folge hat, daß an den
Ausgaiigsanschlüssen die Energien mit den verschiedenen
Frequenzen im wesentlichen sämtlich zur gleichen Zeit auftreten. Die Ausgangsspannung VA ist daher ein
Energieimpuls verhältnismäßig scharfer Form.
Die Verzögerungsleitung 86 wird im allgemeinen als Oberflächenwellen-Verzögerungsleitung bezeichnet, da
die akustische Energie in Form mechanischer Schwingungen längs der Oberfläche des Kristalls wandert, wie
durch die Wellcnsymbolc 106 angedeutet ist. Die Verzögerungsleitung 86 kann zur Annäherung verschiedenartiger
Filterkennlinien so aufgebaut werden, daß der Grad der Überlappung zwischen benachbarten
Leiterfingern der einander gegenüberliegenden, kammartigen Leiter entsprechend gewählt wird, wie beispielsweise
für die Leiterfinger 96 gemäß Fig. 6 gezeigt ist. Soll etwa Energie einer bestimmten Frequenz durchgelassen
werden, während Energie einer zweiten Frequenz abgedämpft werden soll, so wird für die erste
Frequenz eine starke Überlappung der Leiterfinger vorgesehen, während eine möglichst geringe Überlappung
für die zweite Frequenz vorgesehen ist. Auf diese Weise kann ein verhältnismäßig großer Energiebetrag
der ersten Frequenz an den Kristall angekoppelt werden und durchläuft die Verzögerungsleitung 86.
während ein minimaler Energiebetrag der zweiten Frequenz an den Kristall angekoppelt wird und folglich
eine Schwächung dieser zweiten Frequenz ergibt.
Betrachtet man nun wieder F i g. 2, so erkennt man. daß eine Abtaststeuerung 110 den Abtastrhythmus der
ersten bzw. der zweiten Vidikonröhre 60 bzw. 82, der zweiten Speicherröhre 80 und der Ausgangs-Anzeigeeinrichtung
28 derart miteinander synchronisiert, daß die Abtastungen mit der richtigen gegenseitigen
Zeitbeziehung vorgenommen werden. Bei der Betätigung der zweiten Speicherröhre 80 werden also
aufeinanderfolgende Horizontalablenkungen des Kathodenstrahles gegenüber entsprechenden Horizontalabtastungen
der ersten Vidikonröhre 6G um einen Zeitraum verzögert, welcher der minimalen Zeitverzögerung
der ersten Verzögerungsleitung 62 gleich ist, d. h. welcher dem Zeitraum gleich ist, den die Energie
benötigt um abhängig von einem Signal der ersten Vidikonröhre 60 am Ausgang der Verzögerungsleitung
62 zu erscheinen. Die Abtastung der zweiten Vidikonröhre 82 wird verzögert, bis das vollständige Bild auf
dem zweiten Speicherschirm 78 zusammengesetzt ist. Die Betätigung deb Wiedergabegerätes 28 und der
zweiten Vidikonröhre 82 werden um eine Zeit verzögert, welche der minimalen Verzögerungszeit der
zweiten Verzögerungsleitung 84 gleich ist. Die vorstehend angegebenen Zeitbeziehungen zwischen den
verschiedenen Abtastvorgängen stellen sicher, daß die auf den verschiedenen Wiedergabegeräten erzeugten
Bilder auf die Wiedergabefläche in geeigneter Weise ausgerichtet sind. Auch erkennt man, daß gemäß einer
anderen Ausführungsform die Horizontalabtastungen und Vertikalabtastungen vertauscht werden können, so
daß eine Vertikalabtastung des Bildes auf dem ersten Speicherschirm 54 und eine Horizontalabtastung des
Bildes auf dem zweiten Speicherschirm 78 vorgenommen wird-
Weiter ist festzustellen, daß andere Ausführungsformen
in der Weise verwirklicht v/erden können, daß die erste Speicherröhre 52 und das erste Vidikon 60 durch
eine einzige Abtastraster-Wandlerröhre (nicht dargestellt) ersetzt werden können, welche einen Elektronenstrahl
zum Lesen und einen Elektronenstrahl zum Schreiben sowie einen Speicherschirm besitzt, wenn die
Nachleuchtzeit des Speicherschirmes dafür ausreicht, die Erzeugung eines Bildes der Maske 30 während des
aufeinanderfolgenden Auftreffens von Strahlungsenergiequanten auf den Szintillator 36 zu ermöglichen. Die
Verwendung von Abtastraster-Wandlerröhren ist aus der FR-PS 14 96 656 bekannt und in den Zeichnungsfiguren
nicht dargestellt. In entsprechender Weise können auch die zweite Speicherröhre 78 und das
zweite Vidikon 82 durch eine einzige Abtastraster-Wandlerröhre ersetzt werden.
Eine Fokussierung des Abbildungssystems 22 nach F i g. 2 zur Einstellung gewünschter Abstände zwischen
dem Objekt 34, der Maske 30 und der Detektoreinrichtung 24 geht folgendermaßen vor sich. Das Objekt 34,
die Maske 30 und die Detektoreinrichtung 24 werden in solchem Abstand voneinander gehalten, daß der
Schatten oder das Bild der Maske 30 aufgrund der Bestrahlung durch eine einzige Quelle von Strahlung
hoher Energie kleiner als der Szintillator 36 bleibt. Jeder Schatten der Maske 30 aufgrund einer Bestrahlung
durch eine der Quellen des Objektes, beispielsweise der Strahlungsquellen 50, 56 und 58, fällt daher vollständig
in die Fläche des Szintillators 36. Nähert sich die Größe
der Maske 30 derjenigen des Szintillators 36 an, so erkennt man, daß der Schatten aufgrund einer
Bestrahlung durch die Strahlungsquelle 58 zwar noch vollständig innerhalb der Fläche des Szintillationsschirmes
36 liegt, während aber der Schatten aufgrund einer Bestrahlung durch die Strahlungsquelle 50 mit dem
oberen Rand bereits außerhalb der Fläche des Szintillationsschirmes zu liegen kommt, während der
Schatten aufgrund einer Bestrahlung durch die Strahlungsquelle 56 mti dem unteren Rand aus der Fläche des
Szintillationsschirmes herausfällt. Es zeigt sicher daher, daß bei einer überdimensionierten Maske nicht
sämtliche Strahlungsquellen, beispielsweise also die Strahlungsquellen 50 und 56, den Vorteil der Maske 30
bei der Erzeugung des Bildes dieser Quellen im Abbildungssystem 22 ausnützen können. Andererseits
erlaubt eine große Maske eine erhöhte Auflösung, da ein größerer Bereich von Öffnungsgrößen innerhalb der
Maske untergebracht werden kann.
Die räumliche Bandbreite und damit das mit dem Abbildungssystem 22 erzielbare Auflösungsvermöger
ist durch den Unterschied zwischen der kleinster Öffnungsweite und der größten Öffnungsweite inner
halb der Maske 30 bestimmt. Eine große Anzahl vor Öffnungen 32 stellt eine feine, geringe Abstufung dei
Größe zwischen benachbarten Öffnungen sicher, so dat ein glatter Übergang im räumlichen Frequenzbereicl·
von der niedrigsten räumlichen Frequenz zur höchster räumlichen Frequenz erzielt wird, wodurch sich fernei
ι ο Ausgangssignale des ersten Vidikons 60 und des zweiter
Vidikons 82 ergeben, die eine glatte Spektralverteilunj
besitzen. Die Verzögerungsleitungen 62 und 84 haber demzufolge zeitliche Impuls-Ansprechfunktionen, die
das Inverse der Vidikon-Ausgangssignale sind und die Verzögerungsleitungen wirken daher als Impulskompressionsfilter
mit jeweils minimalem Seitenmaximum Wird die räumliche Bandbreite beibehalten, jedoch die
Anzahl der Öffnungen 32 in der Maske 30 verringert d. h, werden größere Sprünge in der Größe zwischer
benachbarten öffnungen 32 vorgesehen, so ist die
Größe der Seiienmnxima in den Ausgangssignalen der Verzögerungsleitungen 62 und 84 höher. Man sieht also
daß es einerseits wünschenswert ist, eine möglichst große Maske zu verwenden und andererseits die
Maskengröße so klein gehalten werden soll, daß sämtliche Strahlungsquellen hoher Energie innerhalb
der Fläche des Szintillators 36 gelegene Schatten erzeugen. Es ist zweckmäßig, das Gesichtsfeld des
Abbildungssystems 22 als den Maximalabstand zwisehen den Strahlungsquellen hoher Energie anzusehen,
so daß keine Verminderung der erzielbaren Auflösung aufgrund einer Erstreckung eines Schattens der Maske
30 über die Fläche des Szintialltors 36 hinaus auftritt.
Ein anderer Vorteil einer großen Maske ist die
J5 vergrößerte effektive Blendenöffnung des Abbildungssystems 22 aufgrund der Tatsache, daß mehr Strahlung
von der Maske 30 aufgenommen und moduliert werden kann. Eine größere effektive Blendenöffnung bedeutet
eine geringere Betrachtungszeit, so daß im Falle des Patienten 20 nach Fig. 1, welcher auf Schilddrüsenerkrankung
untersucht wird, eine geringere Expositionszeit zur Erzeugung eines Radiogramms der Schilddrüse
21 erforderlich ist. Insbesondere erkennt man, daß die Maske 30 eine größere effektive Öffnung bietet als die
Kollimatoranordnung der Szintillations-Kamera der obengenannten Art. Im Vergleich zur Lochkamera ist
festzustellen, daß das vorliegende Abbildungssystem 22 größere Leistungsfähigkeil besitzt, da eine größere
Gesamtöffnung aufgrund der Summation sämtlicher Öffnungen 32 der Makse 30 vorliegt. Im Vergleich zu
der Kollimatoranordnung erreicht das vorliegende Abbildungssystem 22 eine größere Leistung aufgrund
der Tatsache, daß bei der Kollimatoranordnung eine verhältnismäßig große Zahl von Photonen hoher
Energie die Trennwände innerhalb des Kollimators trifft, so daß nur diejenigen Photonen, welche parallel
zur Kollimatorachse wandern, den Szintillator erreichen können.
Zur genauen Fokussierung des Abbildungssystems 22
t>o auf das Objekt 34 wird an einem Abtastgeschwindigkeitswähler
112 eine bestimmte Abtastgeschwindigkeit ausgewählt, welche über die Abtaststeuerung 110 der
ersten Vidikonröhre 60 mitgeteilt wird. Die Abtastgeschwindigkeit wird so gewählt, daß das Bild entsprechend
einer punktförmigen Quelle auf dem ersten Speicherschirm 54 in einem Zeitraum bestimmter Dauer
unabhängig von der Größe des Bildes abgetastet wird. Man erkennt sogleich, daß die Abmessungen dieses
Bildes proportional zu den Abmessungen der Maske 30 und weiter abhängig von dem Abstand zwischen Objekt
34 und Maske 30 sowie zwischen Maske 30 und Szintillator 36 sind. Betrachtet man beispielsweise den
Patienten 20 nach F i g. 1, so ergibt sich, daß das auf dem ersten Speicherschirm 54 erzeugte Bild bei einer
Bewegung des Patienten vom Abbildungssystem 22 weg kleiner wird. Würde man nun die Abtastgeschwindigkeit,
welche durch den Abtastgeschwindigkeitswähler 112 vorgegeben ist, auf dem zuvor eingestellten Wert
belassen, so zeigt es sich, daß das Bild aufgrund seiner nun geringeren Größe in einem entsprechend verkürzten
Zeitintervall abgetastet würde, was zur Folge hätte, daß die im Ausgangssignal der ersten Vidikonröhre 60
auftretenden Frequenzanteile in den Bereich höherer Frequenzen verschoben würden, so daß Frequenzen
auftreten könnten, die größer sind als diejenigen, für welche die erste Verzögerungsleitung 62 ausgelegt ist.
Zur Kompensation einer solchen Bewegung des Patienten 20 innerhalb der in Fig. 1 angedeuteten
gegenseitigen Lage muß entweder die Maske 30 in einer Korrekturbewegung mittels nicht dargestellter Einrichtungen
weiter von der Detektoreinrichtung 24 weg bewegt werden, um die Größe des Bildes auf dem ersten
Speicherschirm 54 wieder auf die ursprünglichen Abmessungen zu bringen, oder aber die Abtastgeschwindigkeit,
welche durch den Abtastgeschwindigkeitswähler 112 vorgegeben wird, muß verringert
werden, so daß das in seiner Größe verkleinerte Bild in einem Zeitraum abgetastet wird, welcher dem vorher
eingehaltenen Wert entspricht. Da das Gesichtsfeld des Abbildungssystems 22 von den relativen Abständen
zwischen Objekt 34 und Maske 30 und zwischen Maske 30 und Szintillator 36 abhängig ist, stellt man
zweckmäßig die Fokussierung mittels der Abtastgeschwindigkeit ein, welche von der Abtastsleuerung der
eisten Vidikonröhre60 aufgeprägt wird.
Die folgenden mathematischen Beziehungen erweisen sich bei der Auslegung eines Abbildungssystems 22
der vorliegenden Art als nützlich. Das Kompressionsverhältnis, das sich aus der Verwendung von Chirp-Signalen
vom Ausgang der ersten Vidikonröhre 60 und aus der konjugierten Zeitverzögerungseigenschaft der
ersten Verzögerungsleitung 62 ergibt, kann als Verhältnis der Breite des Bildes auf dem ersten Speicherschirm
54 aufgrund einer punktförmigen Strahlungsquelle zur Breite der Maske 30 ausgedrückt werden. Das
Kompressionsverhältnis Cist durch folgende Gleichung gegeben:
C= h BW,,
worin /a die Breite der Maske 30 und BW5 die räumliche
Frequenzbandbreite ist, welche als Unterschied zwischen der minimalen und maximalen räumlichen
Frequenz der Maskeneinteilung gegeben ist. Beispielsweise ergibt eine gleichförmige Anordnung von zehn
gleichen öffnungen innerhalb eines Abstandes von fünfundzwanig Millimetern ein räumliches Frequenzspektrum,
das durch eine einzige Spektrumslinie des Wertes von zehn Linienpaaren je Längen-Einheit von to
fünfundzwanzig Millimeter anzugeben ist. Als weiteres Beispiel sei eine Maske betrachtet, welche eine
Chirp-Einteilung von Öffnungen besitzt, bei der die öffnungen nahe einem Rand eine Dichte von zweihundert
öffnungen je Längen-Einheit von fünfundzwanzig Millimeter und nahe dem gegenüberliegenden Rand der
Maske eine Dichte von einhundert Öffnungen je Einheit von fünfundzwanzig Millimeter besitzen. In diesem
Falle ist die raumliche F; equenzbandbreite einhundert
Linienpaare je Längen-Einheit von fünfundzwanzig Millimeter.
Das oben erwähnte Gesichtsfeld des Abbildungssystems ist durch folgende Gleichung gegeben:
Hierin bezeichnet Fydas Gesichtsfeld, S\ ist der Abstand
zwischen Objekt und Makse, S2 ist der Abstand zwischen
Maske und Bildebene auf der Aufnahmefläche des Szintillators 36 und U ist die Länge der Bildebene auf
dem Szintillator 36.
Das Auflösungsvermögen in Linienpaaren je Zentimeter ist durch folgende Gleichung gegeben:
R0= B
? fa)
'(2 si)"
Hierin ist Ro das Auflösungsvermögen in Horizontalrichtung
des Bildes auf dem ersten Speicherschirm 54 in Linienpaaren je Zentimeter, BWf ist die relative
Bandbreite der ersten Verzögerungsleitung 62, d. h. die Bandbreite der Verzögerungsleitung, dividiert durch die
Maximalfrequenz in der Verzögerungsleitung und /?,· ist
das minimale Auflösungsvermögen des Szintillators 36, welches von Einflußgrößen wie beispielsweise der
Dicke des Szintillators 36 abhängig ist.
Bei einer praktischen Ausführungsform des Abbildungssystems 22 werden die erste und die zweite
Verzögerungsleitung 62 bzw. 84 mit Frequenzen von 2,8 MHz bis 4 MHz betrieben und sind aus einem
Quarzkristall in einer Länge von etwa zweihundertfünfzehn Millimeter gefertigt. Jede der Interdigitalleitungen
894 und 89ß enthält ein Paar einander gegenüberstehender, kammartiger Leiter, die jeweils etwa annähernd
einhundert Leiterfinger aufweisen. Die Makse 30 hat für Röntgenstrahlung die Form eines dünnen Bleifilms in
einer Stärke von etwa 3 - ΙΟ-3 Millimeter. Der
durchlässige Träger 65 (siehe Fig.3) zur Abstützung des dünnen Bleifilms besteht aus einer Aluminiumplatte
in einer Stärke von etwa 3,15 Millimeter. Für Gammastrahlung mit einer Energie von einhundert keV
wird die Dicke des Bleifilms annähernd 0,5 Millimeter gewählt. Die Maske 30 hat quadratische Form mit einer
Kantenlänge von etwa fünfzig Millimeter. Längs einer Seite sind einhundert Öffnungen vorgesehen, so daß die
Gesamtzahl der öffnungen zehntausend beträgt.
Die Anzahl von öffnungen, welche auf einer quadratischen Maske mit einer Seitenlänge von etwa
fünfzig Millimeter untergebracht werden können, ist durch die Dicke der Maske beschränkt, da eine
Öffnungsgröße angestrebt wird, die bedeutend größer als die Maskenstärke ist. Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist,
divergieren die Strahlen, welche durch die Linien 3SA bis 38D angedeutet sind, von der Strahlenquelle 50 aus
durch die Öffnungen der Maske 30 hindurch, um den Szintillator 36 zu bestrahlen. Eine solche Bestrahlung
des Szintillators 36 durch divergierende Strahlen würde aber durch eine Kollimatoranordnung der bekannten
Art gerade verhindert.
Die Größe der Maske 30 ist aus Gründen, die an dem folgenden Beispiel erläutert werden, kleiner als die des
Szintillators 36. Hat beispielsweise der Szintillator 36 eine Breite von einhundert Millimeter und die Maske
hat eine Breite von fünfzig Millimeter, so erzeugt eine punktförmige Strahlungsquelle des Objektes 34 bei
gleichem Abstand der Maske zwischen Objekt 34 und Szintillator 36 eine vollständige Bestrahlung bzw.
Beschattung des Szintillator 36 durch ein Bild oder
einen Schatten der Maske 30. Wird dann eine weitere Strahlungsquelle neben die erste Strahlungsquelle
gesetzt, um den Szintillator 36 zu bestrahlen, so fällt der aufgrund dieser weiteren Strahlungsquelle geworfene
Schatten der Maske 30 nicht mehr vollständig auf den Szintillator 36. Aufgrund der oben angegebenen
Gleichungen für das Gesichtsfeld und das Auflösungsvermögen ergibt sich, daß eine gute Abbildung leichter
erzielbar ist, wenn die Maskengröße kleiner als die Hälfte der Größe des Szintillator 36 gewählt ist.
Beispielsweise können eine Maske mit einer Seitenlänge von etwa fünf Millimeter und ein Szintillator mit einer
Seitenlänge von zweihundert Millimeter bis zweihundertfünfzig Millimeter verwendet werden.
In Fig.7 ist eine andere Ausführungsform eines Abbildungssysiems gezeigt, welches zur Herstellung
eines Radiogramms des Objektes 34 verwendet werden kann. Die von dem Objekt 34 ausgehende Strahlung
dringt durch die öffnungen der Maske 30 und trifft auf einen photographischen Film 122 auf, der über Rollen
oder Spulen 124 geführt ist. Ein Fenster 126 läßt auf dem Film 122 die Grenzen des Bildes erscheinen. Bei der
vorliegenden Ausführungsform ist das Radiogramm im Gegensatz zu dem positiven Bild bei der Ausführungsform nach Fig.2 negativ. Der Film 122 wird durch
geeignete, in der Zeichnung nicht dargestellte Mittel entwickelt, wonach das auf dem Film entworfene Bild
mittels eines Lichtstrahlenbündels beleuchtet werden kann. Ein Lichtstrahlenbündel 128 wird durch eine
Leuchte 130 erzeugt und mittels einer Linse 132 gesammelt, um das Bild auf dem Film 122 auszuleuchten,
welches entsprechend der durch die Maske 30 gedrungenen Strahlung erzeugt wurde. Bei dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel ersetzt der Film 122 sowohl die Detektoreinrichtung 24 als auch die erste
Speicherröhre 52 des Ausführungsbeispiels nach F i g. 2. Die übrigen Teile des Ausführungsbeispiels nach F i g. 7,
beispielsweise das Vidikon 134, welches dem ersten Vidikon 60 gemäß F i g. 2 entspricht, sind jeweils die
entsprechend gleichen wie bei dem System nach F i g. 2.
In Fig. 8 ist ein anderes Ausführungsbeispiel eines Abbildungssystems nach der Erfindung gezeigt, bei
welchem die Abtastung des vielschichtigen oder kodierten Bildes an der Aufnahmefläche der Detektoreinrichtung
24 in einem zweistufigen Vorgang vorgenommen wird, bei welchem die Horizontalabtastung
mechanisch erfolgt, während die Vertikalabtastung elektronisch vor sich geht. Bei dieser Ausführungsform
ist die Maske 30 des Ausführungsbeispieles nach F i g. 2 durch eine Maske 176 ersetzt, die eine einzige vertikale
Reihe von öffnungen 178 aufweist, wodurch sich eine Höhe des kodierten Bildes ähnlich der Höhe des
entsprechenden Bildes bei der Ausführungsform nach F i g. 2 ergibt, während die Breite des kodierten Bildes
so gering ist, daß das Bild sich an die Gestalt eines Linienbildes annähert. Ein Kollimator 180 enthält einen
einzigen Schlitz 182, der in einen Bleiblock 184
eingeschnitten ist und wird zur Ausrichtung der Strahlung verwendet, die von dem Objekt 34 ausgeht, so
daß nur diejenigen Strahlen, welche in der Ebene entsprechend der vertikalen Reihe von Öffnungen 178
verlaufen, zur Detektoreinrichtung 24 gelangen können. Die Maske 176 ist auf einem Träger 186 angeordnet,
ähnlich dem starren Träger 65 gemäß Fig.3. Der
Kollimator 180, die Maske 176 und der Maskenträger 186 sind auf einem Schlitten 188 angeordnet, der auf
re an einem Block 191 befestigt ist. Der Schlitten kann in bestimmter Lage mittels einer Feststellschraube 192 auf
der Führungsschiene 190 festgestellt werden. Der verschiebbare Schlitten 188 dient zur Einstellung der
Maske 176 und des Kollimators 180 zum Zwecke der Fokussierung des Bildes des Objektes 34 in ähnlicher
Weise, wie im Zusammenhang mit der Ausführungsform nach F i g. 2 beschrieben wurde.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 8 arbeiten die
to Detektoreinrichtung 24 und eine Speicherröhre 194 genauso wie für die Detektoreinrichtung 24 und die
erste Speicherröhre 52 gemäß F i g. 2 erläutert wurde. Eine Vidikonröhre 196 wird von einer Abtaststeuereinrichtung
198 so gesteuert, daß nicht wie bei dem Fernseh-Abtastraster eine Folge in Horizontalrichtung
nebeneinanderliegender vertikaler Linien, sondern eine einzige Vertikallinie wiederholt abgetastet wird. Die
Ausgangssignale des Vidikons 196 werden in einer Verzögerungsleitung 200 wieterverarbeitet und nachfolgend
an einem Ausgangs-Wiedergabegerät 202 in ähnlicher Weise zur Darstellung gebracht, wie dies im
Zusammenhang mit F i g. 2 bezüglich der zweiten Verzögerungsleitung 84 und der Ausgangs-Anzeigeeinrichtung
28 angegeben worden ist. Jedes einem Punkt entsprechende Signal, das aus der Abtastung des
kodierten Bildes einer Linie auf dem Speichei schirm 204 erhalten wird, entspricht einem Punkt, beispielsweise
dem Punkt 206, auf dem Objekt 34 und wird durch Kompression in der Verzögerungsleitung 200 erhalten,
so daß sich wieder ein einzelner Punkt der dargestellten Linie des Ausgangs-Wiedergabegeräts 202 einstellt.
Die mechanische Abtastung in Horizontalrichtung wird mitteis einer mechanischen Abtasteinrichtung 208
vorgenommen, die einen verschieblich durch den Block 191 verlaufenden Führungsstab 210 und eine Gewindespindel
212 enthält, die durch eine Gewindebohrung des Blockes 191 geführt ist. Der Führungsstab 210 und die
Gewindespindel 212 stützen den Schlitten 188 ab und sind mit ihren Enden jeweils in Lagern gehaltert, von
denen nur das vordere Lager 214 in Fig.8 gezeigt ist.
Die Geschwindigkeit 212 ist in dem Lager 214 drehbar und reicht durch das Lager 214 bis zu einem Zahnrad
216 hindurch, mittels welchem die Gewindespindel 212 als Supportantrieb in Umdrehung versetzt werden kann,
um eine Horizontalverschiebung des Blockes 191 entsprechend der Drehung der Gewindespindel 212 und
des Zahnrades 216 zu erzeugen. Das Zahnrad 216 wird über ein Ritzel 220, das auf einer nicht bezeichneten
Welle eines Motors 218 sitzt und mit dem Zahnrad 216 kämmt, von dem Motor aus angetrieben. Der Motor ist
ein Elektromotor bekannter Bauart, beispielsweise ein Nebenschlußmotor, bei welchem die Drehrichtung der
Motorwelle elektrisch beispielsweise dadurch geändert werden kann, daß die Richtung des Ankerstromes
umgedreht wird, während die Richtung des Ständerstromes beibehalten wird. In dieser Weise kann der
Schlitten 188 in Horizontalrichtung vorwärts und rückwärts bewegt werden.
Ein elektrisches Signal, welches die Stellung des Blockes 191 angibt, wird mittels eines Potentiometers 222 erzeugt, welches über eine Getriebeverbindung 224 mechanisch mit dem Zahnrad 216 gekoppelt ist, die in F i g. 8 schematisch angegeben ist und ein mit dem Zahnrad 216 kämmendes Ritzel 226 enthält. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Verdrehung der nicht dargestellten Potentiometerwelle zur Drehung der Gewindespindel 212 und damit zur horizontalen Verschiebung des Blockes 191 proportional ist.
Ein elektrisches Signal, welches die Stellung des Blockes 191 angibt, wird mittels eines Potentiometers 222 erzeugt, welches über eine Getriebeverbindung 224 mechanisch mit dem Zahnrad 216 gekoppelt ist, die in F i g. 8 schematisch angegeben ist und ein mit dem Zahnrad 216 kämmendes Ritzel 226 enthält. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Verdrehung der nicht dargestellten Potentiometerwelle zur Drehung der Gewindespindel 212 und damit zur horizontalen Verschiebung des Blockes 191 proportional ist.
Die horizontale und vertikale Abtastung werden mittels der Abtaststeuerung 198 koordiniert, welche
über die Leitung 230 ein Signal an die Speicherröhre 194 schickt, um das Linienbild auf dem Speicherschirm 204
nach jeder Vertikalabtastung des Vidikons 196 zu löschen, so daß ein neues kodiertes Bild in Form einer
vertikalen Linie auf dem Speicherschirm 204 für die jeweilige Stellung des Blockes 191 zusammengesetzt
werden kann. Das Ausgangs-Wiedergabegerät 202 weist einen Speicherschirm auf, der eine unmittelbare
Betrachtung der durch aufeinanderfolgende Linienabtastungen erzeugten Information gestattet Die mechanische
Abtasteinrichtung 208 wird abhängig von Signalen über die Leitung 232 von der Abtaststeuerung 198 aus
erregt. Die jeweils die Stellung des Blockes 191 angebenden Signale des Potentiometers 222 werden der
Abtaststeuerung 198 über die Leitung 234 mitgeteilt. Jede Linienabtastung durch das Vidikon 196 geschieht in
Abhängigkeit von einem über die Leitung 236 von der Abtaststeuerung 198 zugeführten Steuersignal. Die
Abtastgeschwindigkeit wird mittels eines Abtastgeschwindigkeitswählers
238 eingestellt, welcher mit der Abtaststeuerung 198 Verbindung hat und in entsprechender
Weise wie das analoge Bauteil 112 nach F i g. 2
arbeitet, um eine Fokussierung des Abbildungssystems zu erreichen.
Als Ausgangs-Wiedergabegerät 202 dient ein. nicht
im einzelnen dargestellte Kathodenstrahlröhre zum Entwerfen eines Bildes des Objektes 34. Die Ablenksignale
für den Kathodenstrahl der Kathodenstrahlröhre werden als Signale von der Abtaststeuerung 198 über
die Leitung 240 dargeboten. Die Vertikalablenkung für das Ausgangs-Wiedergabegerät 202 entspricht den
Vertikal-Ablenksignalen des Vidikons 296 und die
Horizontal-Ablenkung für das Ausgangs-Wiedergabegerät 202 entspricht den über die Leitung 234 vom
Potentiometer 2?2 abgeleiteten Signalen.
Es sei darauf hingewiesen, daß das auf dem Ausgangs-Wiedergabegerät 202 der Ausführungsform
nach Fig. 8 dargestellte Bild von demjenigen an der Ausgangs-Anzeigeeinrichtung 28 nach Fig. 2 sich
dadurch unterscheidet, daß das Bild an letzterer eine Kompression in zwei Dimensionen darstellt, während
das Bild am Ausgangs-Wiedergabegerät 202 nach Fig. 8 eine Kompression nur in der Vertikalrichtung
darstellt. Die Kompression in der Vertikalrichtung findet allein aufgrund der Tatsache statt, daß die Maske
176 gemäß Fig.8 nur eine einzige vertikale Reihe von
Öffnungen 178 aufweist, während bei dem Abbildungssystem
22 nach F i g. 2 die Maske 30 eine zweidimensio
nale Anordnung von Spalten und Zeilen von Öffnungen 32 enthält.
In Fig.9 ist eine Ausführungsform gezeigt, welche
eine Abwandlung gegegenüber dem Abbildungssystem nach F i g. 2 darstellt und bei welcher die Detektoreinrichtung
24 und die erste Speicherröhre 52 durch einen Bildverstärker 242 ersetzt sind, der einen Szintillationsschirm
244, eine sich an den Szintillationsschirm 244 anschließende Glasplatte 246 und eine von dieser
getragene Photokathode 248 in Form eines dünnen Film« sowie schließlich eine Anode 250 aufweist, die
von einem Gefäß oder einem Kolben 252 zur Aufrechterhaltung des Vakuums zwischen Photokathode
248 und Anode 250 umschlossen sind. Zwischen der Photokathode 248 und der Anode 250 wird eine
2« Potentialdifferenz mittels einer nicht dargestellten Spannungsquelle aufrecht erhalten. Die von der
Photokathode 248 austretenden Elektronen werden durch geeignete, nicht dargestellte Mittel, beispielsweise
durch magnetische Ablenksysteme, die konzentrisch zu dem Kolben 252 liegen, zur Herstellung eines Bildes auf
einem Schirm 254 fokussiert.
Das Objekt 34 und die Maske 30 sind vor dem
Bildverstärker 242 angeordnet. Entsprechend der vom Objekt 34 ausgehenden und durch die Öffnungen 32 der
κι Maske 30 zum Szintillationsschirm 244 gelangenden
Strahlung emittiert letzterer Photonen, welche die Photokathode 248 anregen, so daß diese Elektronen
emittiert. Die Stellen der Photokathode 248, von welchen Elektronen austreten, entsprechen den jeweili-
)"> gen Punkten auf dem Szintillationsschirm 244, an
welchen Photonen hoher Energie vom Objekt 34 her eingetroffen sind. Demgemäß hat das Bild auf dem
Schirm 254 dieselbe Form wie das Bild, welches auf dem ersten Speicherschirm 54 gemäß F i g. 2 erscheint. Der
Schirm 254 wird dann durch das Vidikon 256 in entsprechender Weise abgetastet wie der Speicherschirm
254 bei der Ausführungsform nach F i g. 2 durch das erste Vidikon 60. Die übrigen Teile dieser anderen
Ausführungsform eines Abbildungssystems entsprechen denjenigen des Abbildungssystems nach F i g. 2 und sind
daher in F i g. 9 nicht nochmals gezeigt.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Einrichtung zur Abbildung eines Objektes mittels durch Masken räumlich modulierbarer
elektromagnetischer Strahlung oder Korpuskeistrahlung hoher Energie, mit einer eine Aufnahmefläche
aufweisenden Detektoreinrichtung, welche die vom Objekt her eintreffende Strahlung empfängt,
ferner mit einer zwischen Objekt und Aufnahmefläche der Detektoreinrichtung angeordneten,
eine Vielzahl von Durchlässigkeitsbereichen aufweisenden Maske, mit einer der Detektoreinrichtung
nachgeschalteten Abtasteinrichtung, sowie mit einer eine Verzögerungseinrichtung umfassenden
Auswerteinrichtung zur Rekonstruktion eines Bildes aus dem den Objektpunkten entsprschenden, auf der
Aufnahmefläche der Detektoreinrichtung entworfenen Maskenschattenbild, wobei die Abtasteinrichtung
entsprechend der räumlichen Anordnung und Größe der Maskendurchlässigkeitsbereiche modulierte
Bildinformationssignale erzeugt, von welchen zur Steuerung eines Wiedergabegerätes dienende
Bildsignale abgeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässigkeitsbereiche
(32, 68, 178) der für verschiedene Bildpunkte eine Vielzahl verschiedener Maskenschatten auf der
Aufnahmefläche der Detektoreinrichtung entwerfenden Maske (30, 66, 176) mindestens in einer
Abtastrichtung eine von Durchlässigkeitsbereich zu Durchlässigkeitsbereich monoton veränderliche
Breite haben und daß an die Abtasteinrichtung (60, 82; 196) die Verzögerungseinrichtung (62, 84; 200)
angeschlossen und derart ausgebildet ist, daß sie unterschiedlichen Frequenzen entsprechende Teile
der Bildinformationssignale von der Abtasteinrichtung unterschiedlich so verzögert, daß jeweils
bestimmten Bildpunkten entsprechende Bildinformationssignal-Anteile in jeweils verschiedene Impulse
komprimiert werden, die das Wiedergabegerät (28; 202) steuern.
2. Einrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet,
daß die Abtasteinrichtung (60, 82) eine erste Abtaststufe (60) aufweist, welche den Schirm
(54) einer an den Ausgang der Detektoreinrichtung (24) angeschlossenen Speicherröhre (52) mit Bezug
auf eine erste Korrdinatenrichtung abtastet und ausgangsseitig einen Teil der Verzögerungseinrichtung
bildende erste Verzögerungsleitung (62) speist, an deren Ausgang eine weitere Speicherröhre (80)
angeschlossen ist, deren Schirm (78) mit Bezug auf eine zweite Koordinatenrichtung von einer zweiten
Abtaststufe (82) abgetastet wird, die ausgangsseitig an eine zweite, ebenfalls Teil der Verzögerungseinrichtung
bildende Verzögerungsleitung (84) angeschlossen ist, die ihrerseits das Wiedergabegerät (28)
beaufschlagt, wobei die Verzögerungsleitungen (84) jeweils unterschiedlichen Frequenzen entsprechende
Teile der Ausgangjsignale der Abtaststufen unterschiedlich so verzögern, daß zunächst eine
Impulskompression mit Bezug auf die eine Koordinatenrichtung und dann eine Impulskompression mit
Bezug auf die andere Koordinatenrichtung stattfindet(Fig.2).
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung eine Abtaststufe
(196) enthält, welche den Schirm (204) einer an den Ausgang der Detektoreinrichtung (24) angeschlosse-
nen Speicherröhre (194) mit Bezug auf eine erste Koordinatenrichtung abtastet und eine die Verzögerungseinrichtung
bildende, frequenzdispersive Verzögerungsleitung (200) speist, welche ausgangsseitig
an das Wiedergabegerät (202) angeschlossen ist, daß die Detektoreinrichtung (24) zusammen mit der
Maske (176) mit Bezug auf eine zweite Koordinatenrichtung relativ zu dem abzubildenden Objekt (34)
eine Abtastbewegung ausführt und daß Synchronisationsmittel (224, 222, 198) zur Erzeugung einer zu
dieser Abtastbewegung synchronen zeilenweise Wiedergabe der von der Verzögerungsleitung
erzeugten, komprimierten Impulse vorgesehen sind (F ig. 8).
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