DE2815252A1

DE2815252A1 - Variabler kollimator

Info

Publication number: DE2815252A1
Application number: DE19782815252
Authority: DE
Inventors: Thomas R Mcbride; Joseph B Richey
Original assignee: Ohio Nuclear Inc
Current assignee: Ohio Nuclear Inc
Priority date: 1977-04-11
Filing date: 1978-04-08
Publication date: 1978-10-19
Also published as: FR2387446A1; AU3441878A; AU509422B2; CA1096055A; US4143273A; JPS53126886A; GB1581007A

Description

Köln, den 6. April 1978 vA. Anmelderin: Ohio-Nuclear, Inc. Mein Zeichen: 0 22/7

Variabler Kollimator

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Röntgengerät und insbesondere auf einen Kollimator für dieses Röntgengerät. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Einrichtung, die die Breite und Stärke von Röntgenstrahlen in röntgendiagnostischen Einrichtungen automatisch steuert und sich insbesondere zur Verwendung mit einer Vorrichtung eignet, die unter dem Namen rechnergesteuerter tomographischer Axialabtaster bekannt ist.

Kollimatoren zum Steuern der Größe und Form von Röntgenstrahlen sind bekannt. Beispiele werden in den US-PS 2 542 196, 2 851 610 und 3 829 701 gezeigt.

Die als Kollimatoren bekannten mechanischen Einrichtungen werden im allgemeinen zum Verformen eines Röntgenstrahles auf eine gewünschte Größe und Form verwendet. In bei radiographischen Untersuchungen verwendeten Einrichtungen enthalten diese Kollimatoren im allgemeinen zwei Paare von gegeneinander beweglichen Blenden, die einen Röntgenstrahl so formen, daß er einen rechteckförmigen Querschnitt annimmt. Diese Blenden werden auch zum Ausschalten von zwei äußeren Strahlungsquellen verwendet, die eine Verschlechterung des mit der diagnostischen Einrichtung erzeugten Bildes bewirken können.

Eine erste Ursache für eine äußere Strahlung ist allgemein unter dem Namen Streuung bekannt. Bei radiographischen Untersuchungen ist es erwünscht, die Röntgenstrahlung auf die Fläche des gerade untersuchten Objektes zu beschränken. Dies erfolgt nicht nur, um die Strahlungsbelastung des Gegenstandes und der Bedienungs-

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personen auf die durch den Primärstrahl zu beschränken, sondern auch, um die Streustrahlungseffekte auf ein Minimum herabzudrükken. Eine Streustrahlung entsteht beim Auftreffen des Primärstrahles auf einen Gegenstand und der sich dabei ergebenden Brechung. Falls die Größe des Röntgenstrahles größer ist,als die Ausleuchtung einer bestimmten zu untersuchenden Fläche erfordert, erzeugen diejenigen Röntgenstrahlen, die auf das die zu untersuchende Fläche umschließende Gebiet fallen, eine nicht notwendige Streustrahlung mit dem Ergebnis, daß der Kontrast des radiographischen Bildes herabgesetzt wird.

Eine zweite Ursache äußerer Strahlung, die zu einer Verschlechterung des Bildes führt, wird durch den sogenannten "Halbschatten"-Effekt hervorgerufen. Die Röntgenstrahlen werden von einer sehr kleinen Fläche auf der Anode einer Kathodenstrahlröhre, die als Brennpunkt bekannt ist, emittiert. Theoretisch kann diese Fläche so klein und ihr Bombardement mit Elektronen so genau ausgeführt werden, daß der Strahl nach einem genauen und regelmäßigen konischen Schema einer sich "im Brennpunkt befindenden" Strahlung emittiert wird. In der Praxis hat dier Brennfleck jedoch eine größere Fläche als der theoretisch optimale Brennfleck und die Röntgenröhre emittiert aus dem den Brennfleck umgebenden Gebiet einen Halbschatten oder ein Band einer sogenannten "sich nicht im Brennpunkt befindenden" Strahlung aus. Dieser Halbschatten bzw. die "sich nicht im Brennpunkt befindende" Strahlung ist eine weitere Quelle der Bildverschlechterung.

Rechnergesteuerte tomographische Röntgenstrahl-Axialabtaster, die eine Rekonstruktion eines transaxialen Schnittes eines Gegenstandes unter Verwendung von Röntgenstrahlen ermöglichen, sind bekannt. Ein Beispiel zeigt die US-PS 3 778 614. Ein t rekonstruiertes Bild eines Gegenstandes läßt sich durch Betrachtung dieses Gegenstandes mit Röntgenstrahlen aus verschiedenen Blickwinkeln erzielen, wobei die Detailstruktur mathematisch aufbereitet und das aufbereitete Bild dargestellt wird. Im allgemeinen werden die Röntgenstrahlen durch den Gegenstand durchgeleitet und dann von Scintillations-Kristalldetektoren aufgenommen. Von diesen Detektoren abgegebene Analogspannungen lau-

fen dann durch Signalverarbeitungsschaltungen durch, die die Signale verstärken, beschneiden und formen. Ein verhältnismäßig einfacher Analog-Digital-Wandler bereitet dann die Signale für den Rechner auf. Dieser führt mit den empfangenen Daten verschiedene mathematische Operationen durch und bildet ein Ausgangssignal, das zur Darstellung des rekonstruierten Bildes verwendet wird.

Die bekannten rechnergesteuerten tomographischen Axialabtaster entfalten im allgemeinen feste Kollimatoren. Ein Beispiel beschreibt die US-PS 3 778 614. Bei rechnergesteuerten tomographischen Axialabtastern mit mehreren Strahlungsdetektoren verlangen die im allgemeinen verwendeten Kollimatorkonstruktionen einen ziermlfch verwickelten Aufbau, der sich nur mit Aufwand herstellen läßt und der die Größe und das Gewicht derjenigen Teile des Abtasters erhöht, die bewegt werden müssen« Dies führt zu gewissen Nachteilen.

Es kommt hinzu, daß sich die konventionellen Kollimatorkonstruktionen infolge ihrer Inflexibilität nur schwierig anwenden lassen. Diese Inflexibilität tritt dann sofort zutage, wenn während des Abtastvorganges ein«· Röntgenstrahl mit anderer Form oder Größe verwendet v/erden soll. Um dies mit einer konventionellen Kollxmatorkonstruktion zu realisieren, muß die gesamte Konstruktion verschoben und durch einen Kollimator ersetzt werden, der die gewünschte Größe oöer Form des Röntgenstrahles bewirkt. Der hierfür erforderliche Aufwand und die sich einstellenden Unbequemlichkeiten machen es dann häufig unmöglich, die Größe oder die Form des bei dem Abtaster verwendeten Röntgenstrahles zu ändern.

Daher besteht eine Wachfrage nach einem rechnergesteuerten tomographischen Axialabtaster mit einem variablen Kollimator, der sich zum raschen Ändern der Größe oder Form des bei dem Abtaster verwendeten Röntgenstrahles eignet und wobei diese Änderung verhältnismäßig einfach und in einer kurzen Zeit bewerkstelligt werden kann und wobei der variable Kollimator zwecks Erhöhung der Bildqualität die äußere Strahlung auf ein Minimum herabsetzt.

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Mit der vorliegenden Erfindung wird dieses Pferoblem mit einer automatischen variablen Kollimatorkonstruktion gelöst. Diese Konstruktion ist zweiteilig und weist verschiebbare Fensterplatten auf, mit denen sich Größe und Form der Röntgenstrahlen effektiv ändern läßt. Die erfindungsgemäße Kollimatorkonstruktion setzt weiter die äußere Strahlung auf ein Minimum herab.

Die Erfindung bezieht sich somit auf einen automatischen variablen Kollimator, der die Form der in einer radiographischen Einrichtung verwendeten Röntgenstrahlen steuert. Eine zweiteilige Kollimatorkonstruktion, die aus einem ersten oder Quellenkollimator und einem zweiten oder Empfängerkollimator besteht, dient zum Verformen der Röntgenstrahlen sowohl vor deren Eintritt in das der radiographischen Untersuchung ausgesetzte Objekt als auch nach dem Austritt der dann geschwächten Strahlen aus diesem Objekt. Zwischen einer Strahlungsquelle und diesem der radiagraphischen Analyse ausgesetzten Objekt befindet sich der erste bzw. Quellenkollimator, der die von der Strahlungsquelle emittierten Röntgenstrahlen in mehrere im allgemeinen rechteckförmig gestaltete Strahlen aufteilt. Im Quellenkollimator befindet sich eine verschiebbare Fensterplatte. Diese dient zum selektiven Verändern der Stärke der zahlreichen durch den Quellenkollimator durchtretenden, im allgemeinen rechteckförmig gestalteten Strahlen. Die verschiebbare Platte wird von einem durch eine Steuerschaltung betätigten Motor verschoben. Ein zweiter oder Aufnahmekollimator liegt zwischen dem der radiographischen Analyse ausgesetzten Objekt und einer Reihe von Strahlungsdetektoren. Der Aufnahmekollimator nimmt die geschwächten Röntgenstrahlen nach deren Durchgang durch das der radiographischen Analyse ausgesetzte Objekt auf. In dem Aufnahmekollimator befinden sich mehrere verschiebbare Fensterplatten. Durch einen Motor werden sie gegenüber einer Vielzahl von feststehenden Fensterplatten verschoben. Diese Verschiebung dient zum Verändern der Breite und Stärke der geschwächten Röntgenstrahlen, die von dem der radiographischen Analyse ausgesetzten Objekt ausgehen. Ein für den Aufnahmekollimator vorgesehener erster und ein entsprechender zweiter Motor können von der Steuerschaltung betätigt werden. Damit werden die verschiebbaren Fensterplatten ver-

schoben und die durch diese durchdringenden Röntgenstrahlen ändern ihre Form.

Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsformen wird die Erfindung nun weiter beschrieben. In der Zeichnung ist:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Transportschlittens, der in einem rechnergesteuerten tomographischen Abtaster mit einer auf diesem montierten Kollimatorkonstruktion verwendet wird, wobei diese Kollimatorkonstruktion zur besseren Darstellung von Einzelheiten im Schnitt dargestellt ist,

Fig. 2 eine Aufsicht auf den Quellenkollimator mit weggebrochenen und mit im Schnitt dargestellten Teilen, wodurch die Einzelheiten der Konstruktion deutlicher erkennbar werden,

Fig. 3 ist' eine Vorderansicht des Quellenkollimators mit teilweise weggebrochenen und teilweise im Schnitt dargestellten .einzelteilen,

Fig. 4 ist ein Teilschnitt des in Fig. 2 gezeigten Quellenkollimators entlang der Schnittlinie 4 - 4 in Fig. 2 mit der Darstellung von β Einzelheiten der Konstruktion der verschiebbaren Fensterplatte,

Fig. 5 ist eine Teilansicht von links mit teilweise weggenommenen Teilen des in Fig. 3 gezeigten Quellankollimators mit der Darstellung von Einzelheiten der Konstruktion der Rückholfeder,

Fig. 6 ist eine Vorderansicht der zweiten feststehenden Fensterplatte des Quellenkollimators,

Fig. 7 ist eine Vorderansicht der feststehenden Fensterplatte des Quellenkollimators,,

Fig. 8 ist eine Aufsicht auf den Erapfäagerkollimator mit teil-

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weise weggebrochenen und teilweise im Schnitt dargestellten Teilen, um damit die Einzelheiten der Konstruktion deutlicher darzustellen,

Fig. 9 ist eine Schnittansicht des in Fig. 8 gezeigten Empfängerkollimators entlang der Schnittlinie 9-9,

Fig. 10 ist eine teilweise Schnittansicht von links des Transport rahmens und der in Fig. 1 gezeigten Kollimatorkonstruktion entlang der Schnittlinie 10 - 10,

Fig. 11 bis 16 je eine Vorderansicht der verschiedenen mit dem Aufnahmekollimator zusammenwirkenden Fensterplatten und

Fig. 17 ein Blockschaltbild der Steuerschaltung der als Beispiel gezeigten Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt das Transportglied 11 eines rechnergesteuerten tomographischen Axialabtasters. Das Transportglied 11 enthält ein verschiebbares Rahmenglied 12. An diesem sind eine Strahlungsquelle 32, ein Quellenkollimator 33 ₉ ein Empfängerkollimator 17 und eine Reihe von mit dem Bezugszeichen 27 versehenen Empfängerdetektoren fest angebracht. Die Strahlungsquelle 32, der Quellenkollimator 33» der Empfängerkollimator 17 und die Empfängerdetektoren sind im wesentlichen sämtlich axial miteinander ausgerichtet, so daß ein von der Strahlungsquelle 32 emittierter Strahl durch den Quellenkollimator 33 zum Empfängerkollimator 17 gerichtet und schließlich von den Empfängerdetektoren 27 aufgenommen wird. Der Weg der Strahlung von der Strahlungsquelle 32 zu den Empfängerdetektoren 27 wird durch die mit 35 bezeichneten Linien angefedeutet, die die Pfade der Röntgenstrahlen darstellen. Die Strahlbreite, wie sie hier verstanden wird, hat die in Fig. 1 gezeigten Abmessungen und wird senkrecht zur Mittellinie des Abtastkreises 36 gemessen.

Man erkennt nun, daß durch selektive Quer- und Drehbewegungen des Transportgliedes 11 an den Ausgängen der Empfängerdetektoren 27 Signale entstehen, die durch Daten-Verarbeit/ongseinrichtungen

in der Rekonstruktion einer bildlichen Darstellung eines in dem .'"•-btestkreifv ?-'- befindlichen Objektes verwendet werden können.

Die Strahlungsquelle 32 emittiert die Röntgenstrahlen in Form eines Kegels, dessen Scheitel im Brennpunkt einer in der Strahlungsquelle 32 angeordneten Röntgenröhre liegt, wie es durch die Röntgenstrahlen 35 angezeigt v/ird. Der Kegelwinkel wird anfangs durch die ..'ffnung im Gehäuse der Strahlungsquelle und in zweiter Linie durch den Sicherheitsverschlußmechanismus 31 bestimmt, der seinerseits in dem Quellenkollimator 33 enthalten ist.

Eine weitere Formung der Röntgenstrahlen erfolgt mit den Fensterplatten 29 und 37. Sie ermöglichen den Durchtritt einer Reihe von zv^rölf rechteckförmigen Strahlen durch den Quellenkollimator 33. Eine weitere Formung der Röntgenstrahlen kann bei Bedarf auch noch durch die drehbare Fensterplatte 38 erfolgen. Sie liegt '.U-ehber irr otr^hlenweg 35 und verformt die Strahlung, so daß die Ot'är-Ke der Reihe der durch den Quellenkollimator 33 durchtretenden rechteckförmigen Strahlen herabgesetzt wird.

bomit wird die Möglichkeit geschaffen, ein im Abtastkreis 36 befindliches Objekt einer Reihe von zwölf rechteckförmigen Strahlen auszusetzen, wobei diese Strahlen eine von zwei Stärken aufweisen können.

Die durch den .-uellenkollimator 33 durchtretenden Röntgenstrahlen werden moduliert, durch im Abtastkreis 36 befindliche Gegenstände geschwächt und zum Empfängerkollimator 17 weitergeleitet, der eine weitere Verformung der Röntgenstrahlen bewirkt unxd die Röntgenstrahlen anschließend auf die Empfängerdetektoren 27 auftreffen läßt. Die von den Empfängerdetektoren 27 abgegebenen Spannungen werden dann verarbeitet und ermöglichen eine Bildrekonstruktion der in dem Abtastkreis 36 befindlichen Gegenstände.

Die Empfängerdetektoren 27 sind Scintillatoren mit vorzugsweise hohem Atomgewicht. Dies sind zum Beispiel solche mit einem Anteil an wirksamen Strahlungsdetektoren, wie zum Beispiel· Natriumiodid oder Kalziumfluorid. Photovervielfacher können dann als

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rauscharme Verstärker stuf en verwendet v/erden und wandeln das Scintillationslicht in einen Gleichstrom um. Dieser wird dann zur Rekonstruktion des Bildes verwendet, wie es bei rechnergesteuerten tomographischen Axialabtastern üblich ist.

In Fig. 2 der Zeichnungen wird nun der Quellenkollimator 33 gezeigt, wobei zur besseren Darstellung von Einzelheiten seiner Konstruktion einige Teile weggebrochen und einige Teile im Schnitt dargestellt sind. Der Quellenkollimator 33 enthält ein

es Gehäuseglied 55. Im gezeigten Beispiel besteht/aus Aluminiumguß. Zusammen mit einer Abdeckplatte 56 umschließt das Gehäuseglied einen Raum für einen Röntgenstrahlen-Kollimator. In diesem Raum sind die verschiedenen Strahlformer angeordnet. In diesem durch das Gehäuseglied 55 und die Abdeckplatte 56 gebildeten Raum befinden sich auch miteinander verriegelte und mit 51 bis 54 bezeichnete Bleiplatten. Sie dienen zum Festlegen des Weges der Röntgenstrahlen durch den Quellenkollimator 33 auf einen vorgegebenen Pfad.

Von der Strahlungsquelle 32 werden die Röntgenstrahlen durch die Kollimatorraumöffnung 47 in den Kollimatorraum emittiert. Ein Sicherheitsverschluß 31 mit einer Öffnung 46 steuert die Emission der Röntgenstrahlen in den übrigen Teil des Kollimatorraumes. Nach der Darstellung in Fig. 2 befindet sich der Sicherheitsverschluß 31 in seiner geschlossenen Stellung, bei der die in die Kollimatorraumöffnung 57 eintretenden Röntgenstrahlen an einem Fortschreiten bis in den übrigen Teil des Kollimatorraumes gehindert werden. Falls die Röntgenstrahlen in den übrigen Teil des Kollimatorraumes eintreten sollen, wird der Sicherheitsverschluß 31 durch einen elektrisch betätigten Drehmagneten 43 um seinen Längsachse gedreht. Dieser Magnet ist über eine Kupplungskette mechanisch mit der Welle 44 des Sicherheitsverschlusses 31 verbunden.

Man erkennt nun ohne weiteres, daß der Drehmagnet 43 elektrisch so betätigt werden kann, daß er dem Sicherheitsverschluß 31 über die Kupplungskette 45 und die Welle 44 eine Drehbewegung mitteilt, so daß die Öffnung 46 des Sicherheitsverschlusses in den Kollima-

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torreum eintritt und damit den Durchgang von Röntgenstrahlen durch diesen Raum zuläßt. Die durch die Öffnung 46 des Sicherheitsverschlusses durchtretenden Röntgenstrahlen nehmen die allgemeine Form und Große dieser Öffnung im Verschluß an.

Die durch die Öffnung im Sicherheitsverschluß 31 durchtretenden Röntgenstrahlen treffen auf eine erste feststehende Fensterplatte 37 auf. Diese weist eine Öffnung mit der allgemeinen Größe und Form wie die Öffnung 46 im Sicherheitsverschluß auf. Der Zweck der ersten feststehenden Fensterplatte 37, die in Fig. 7 mehr im einzelnen gezeigt wird, liegt darin, die erste Stufe der Röntgenstrahl-Formung oder -Kollimation zu bewirken. Zusätzlich dient die feststehende Fensterplatte 37 als Leitwand, die den Austritt von Streustrahlung oder Sekundäremission in die Kammer des Patienten herabsetzt.

Am Austrittsende des Kollimatorgehäuses 55 befindet sich eine zweite feststehende Fensterplatte 29. Diese zweite feststehende Fensterplatte 29, die in Fig. 6 mehr im einzelnen dargestellt ist, besteht vorzugsweise aus einer Wolfrainlegierung und weist eine Reihe von zwölf rechteckförmigen Öffnungen 47 auf. Die zweite feststehende Fensterplatte 29 bewirkt eine zweite Stufe der Strahlverformung durch Aufteilen des Rörfgenstrahles in zwölf kleinere rechteckförmig gestaltete Strahlen. Zum Herabsetzen der Emission von Streustrahlung und nicht verwertbaren Röntgenstrahlen in die Kammer des Patienten wird die zweite Fensterplatte 29 so nahe an den Umfang des Abtastkreises 36 heran und so weit von der ersten feststehenden Fensterplatte 37 weg gerückt, wie dies möglich ist.

Mit der an dieser Stelle erreichten Bündelung sind die Röntgenstrahlen an der Mittellinie des Abtastkreises etwa 13 mm dick.

Zusätzlich zu den beiden feststehenden Fensterplatten 37 und 29 enthält der Quellenkollimator 33 eine verschiebbare Fensterplatte 38. Diese liegt zwischen der ersten feststehenden Fensterplatte 37 und der zweiten feststehenden Fensterplatte 29 und neben dieser zweiten feststehenden Fensterplatte 29. Die bewegliche

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Fensterplatte 38, wie sie in Fig. 4 deutlich dargestellt ist, ist fest mit einem Montagebügel 48 verbunden. Dieser ist seinerseits fest mit der beweglichen. Fensterplattenwelle 49 verbunden und rotiert mit dieser. Die rotierende Welle 49 tritt durch das Kollimatorgehäuse 55 durch und ist an einem Ende mit einer Rückholfeder 61 verbunden. Die Rückholfeder 61, die in Fig. 5 deutlich gezeigt ist, ist mit einem Ende fest mit deputierenden welle 49 und mit dem anderen Ende fest mit dem Gehäuseglied 55 verbunden,-so daß die rotierende Welle 49 einen Vordruck erhält.

Auf dem anderen Ende der rotierenden Welle 49 sitzt ein Kettenrad 62. Das Kettenrad 62 liegt mit einer Kette 63 in Eingriff. Diese läuft über ein weiteres Kettenrad 64, das fest auf der ivel-Ie 65 des Drehmagneten 28 sitzt. Man sieht nun, daß bei elektrischer Betätigung des Drehmagneten 28 die Welle 65, das Kettenrad 64, die Kette 65, das Kettenrad 62 und infolgedessen auch die Welle 49 in Abhängigkeit vom Drehmagneten in Drehung geraten und daß bei Abschalten der Spannung vom Drehmagneten 28 die bis dahin rotierende Welle 49 infolge der durch die Rückholfeder 61 ausgeübte Kraft eine "Normal"-Stellung einnimmt.

Diese Anordnung ermöglicht eine Drehung der drehbaren Platte 38 um 90° in eine Abdeckstellung an der zweiten feststehenden Platte 29. Dann wird die Öffnung der verschiebbaren Fensterplatte 38, die kleiner als die rechteckförmigen Öffnungen in der zweiten feststehenden Fensterplatte 29 ist, die oberen und unteren Abschnitte der zwölf Öffnungen in der zweiten feststehenden Fehsterplatte 29 abdecken. Dadurch wird die Öffnungshöhe effektiv herabgesetzt, und es entsteht eine Reihe von Strahlen, die an der Mittellinie des Abtastkreises etwa 8 mm dick sind. Damit entsteht eine Einrichtung zum Herabsetzen übt Stärke der durch den· Quellenkollimator 33 durchtretenden Röntgenstrahlen. In ihrem hier verwendeten Sinn wird die Strahlstärke in Fig. 10 der Zeichnungen definiert, wo sie senkrecht zur Mittellinie des Abtastkreises gemessen wird.

Wenn die Bedienungsperson bei der als Beispiel dargestellten Ausführungsform die Stärke des scheibenförmigen Röntgenstrahles von

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13 mm auf 3 mm herabsetzen will, wird ein Wählschalter verstellt und damit der Drehmagnet 28, der auf dem Kollimatorgehäuse 55 befestigt ist, erregt. Bei Drehung des Magneten 28 verschiebt sich die verschiebbare Fensterplatte 38 in die Abdeckstellung an der feststehenden Fensterplatte 29.

Yienn die Bedienungsperson die Strahlstärke von 8 mm auf 13 mm verändern will, wird der Wählschalter so betätigt, daß die Spannung vom Drehmagneten 28 abgenommen wird und die Rückholfeder 61 die verschiebbare Fensterplatte 38 in ihre nicht abdeckende Stellung zurückführt. Diese Stellung wird deutlich in Fig. 10 gezeigt. In ihrer Abdeckstellung ist die verschiebbare Fensterplatte 38 in ausgezogenen Linien und in ihrer nicht abdeckenden Stellung in gestrichelten Linien dargestellt. Die Steuerschaltung, die den Drehmagneten 28 erregt, wird nun im Detail weiter unten beschrieben.

In Fig. 8 wird nun eine Aufsicht auf den Empfängerkollimator 17 gezeigt, wobei einige Teile weggebrochen und andere im Schnitt dargestellt sind. Zum Empfängerkollimator 17 gehört ein Gehäuse 71, das im dargestellten Beispiel aus Aluminiumguß besteht. Das Gehäuse 71 schließt zusammen mit der Abdeckplatte 72 einen Kollimatorraum ein,/dem die unten beschriebene feststehende und bewegliche Fensterplatte angeordnet ist. In diesem Kollimatorraum sind auch eine Reihe von miteinander verriegelten Bleiabdeckplatten angeordnet, die mit 73 bis 76 bezeichnet sind. Diese Abdeckplatten 73 bis 76 begrenzen die Bahn der Röntgenstrahlen durch den Empfängerkollimator auf einen vorgegebenen Weg.

An dem vorderen oder Quellenende des Gehäuses 71 ist eine Bleistreuplatte 16 befestigt. Sie weist eine Reihe Von zwölf rechteckförmigen Öffnungen auf. Diese Öffnungen, die in Fig. 11 deutlicher dargestellt sind, sind etwas größer als die theoretische Strahlgröße an dieser Stelle und sind nicht dazu bestimmt, die Straahlgröße oder Strahlform zu beeinflussen. In die Frontseite der Streuplatte 16 sind eine Reihe von zueinander konzentrischen Nuten 81 eingearbeitet. Diese bilden einen sägezahnförmigen Querschnitt. Vom Zentrum der Platte 16 erstrecken sich diese Nuten in

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sämtlichen Richtungen um eine ausreichend große Entfernung, um die maximale Fläche eines möglichen Röntgenstrahlhalbschattens zu umschließen, der vom Quellenkollimator durch die Kammer des Patienten freigegeben wird. Die Nuten 81 sind dazu bestimmt, einen ■Labyrintheffekt zum Absorbieren von nicht gebündelten Röntgenstrahlen zu bewirken. ■ =

Im Gehäuse 71 des ümpfängerkollimators ist neben der Streuplatte 16 die feststehende Fensterplatte 19 angeordnet. Einzelheiten ihrer Konstruktion werden nun mehr im Einzelnen in Fig. 12 gezeigt. Die feststehende Fensterplatte 19 weist eine Reihe von vierundzwanzig rechteckförmigen Öffnungen auf. Diese sind in zwei getrennten Reihen mit je zwölf Öffnungen angeordnet. Die feststehende Fensterplatte 19 dient zwei Zwecken. Zuerst teilt sie, was an diesem Punkt in Form von zwölf langen, schmalen rechteckförmigen Strahlen auftritt, in vierundzwanzig ge-strennte rechteckförrnige Strahlen auf. Dadurch werden zwei getrennte Informationsscheiben gebildet, die an der Mittellinie des Abtastkreises zusammenstoßen. Die feststehende Platte 19 bestimmt zweitens auch die Strahldicke. .

Neben der feststehenden Fensterplatte 19 und innerhalb des Kollimatorraumes befindet sich noch eine bewegliche Platte 21, deren Form in Fig. 13 im einzelnen dargestellt ist. Diese bewegliche Platte 21 läßt sich mit weiter unten im einzelnen beschriebenen Einrichtungen gegenüber der feststehenden Fensterplatte seitlich verschieben. Diese bewegliche Fensterplatte 21 enthält eine Reihe aus zwölf rechteckförmigen Öffnungen. Diese sind in den gleichen relativen Stellungen wie die Öffnungen in der Fensterplatte 19 angeordnet. Die Öffnungen in der verschiebbaren Fensterplatte sind jedoch etwas größer als die Öffnungen in der feststehenden Fensterplatte 19. Dies hat zur Folge, daß die Strahlgröße nicht beeinflußt wird. Zusätzlich weist die verschiebbare Fensterplatte 21 eine Reihe von zwölf kleineren Öffnungen auf, die zwischen den größeren rechteckförmigen Öffnungen angeordnet sind und an diese angrenzen. Durch die Anordnung dieser kleineren Öffnungen zwischen den größeren Öffnungen entsteht eine sägezahnförmige Öffnung, wie sie in Fig. 13 dargestellt ist.

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Bei einer Verschiebung der verschiebbaren Fensterplatte 21 entlang ihrer Längserstreckung gegenüber der feststehenden Fensterplatte 19 mit den weiter unten im Detail beschriebenen Einrichtungen decken die Vorsprünge 82 der verschiebbaren Fensterplatte 21 die oberen bzw. unteren Abschnitte der oberen und unteren Reihe der öffnungen im der feststehenden Fensterplatte 19 ab. Dadurch entstehen kleinere öffnungen als in demjenigen Fall, in dem die großen rechteckförmigen Öffnungen der verschiebbaren Fensterplatte 21 mit den Öffnungen der feststehenden Fensterplatte 19 ausgerichtet sind. Die kleineren öffnungen, die sich aus dem Zusammenwirken der feststehenden Fensterplatte 19 mit der beweglichen Fensterplatte 21 ergeben, bewirken eine herabgesetzte Strahl·- breite. Es sei bemerkt, daß die verschiebbare Fensterplatte 21 die Lage der Innenkante der Röntgenstrahlen, das heißt derjenigen Kante, die der Mittellinie am nahesten liegt, nicht ändert und damit auch die Nachbarschaft der beiden aus den Röntgenstrahlen bestehenden Scheiben nicht beeinflußt.

Die verschiebbare Fensterplatte 21 eignet sich insbesondere zu einer Verschiebung entlang ihrer Längserstreckung in einer Weise, die der bei der Verschiebung der Fensterplatten 18 und 26 angewendeten Weise ähnlich ist.

Auf dem oberen Abschnitt der verschiebbaren Fensterplatte 21 ist ein Mitnehmer 86 befestigt. Dieser Mitnehmer 86 läuft auf der Gewindespindel 87. Diese Gewindespindel 87 erstreckt sich parallel zu der verschiebbaren Fensterplatte 21 und ist an ihren beiden Enden in Lagern im Aufnahmekollimator 71 gehalten. An einem Ende der Gewindespindel 87 ist ein Kettenrad 88 angeordnet. Eine Kette 89 läuft über dieses Kettenrad. Diese Kette läuft auch noch über ein anderes Kettenrad 91, das auf der Abtriebswelle des Motors 22 sitzt. In der als Beispiel gezeigten Ausführungsform ist der Motor 22 vorzugsweise ein elektrischer Getriebemotor.

Auf dem anderen Ende der Gewindespindel 87 sitzt ein Kettenrad 93. Über dieses Kettenrad läuft eine Kette 9k. Diese Kette liegt weiter noch auf einem Kettenrad 92 auf, das seinerseits auf der

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Ausgangswelle eines Potentiometers 14 sitzt. Dieses Potentiometer 14 "bewirkt eine Mitkopplung für die Steuerschaltung des Motors 22. Weiter unten wird dies noch eingehend erläutert. Am unteren Abschnitt der verschiebbaren Fensterplatte 21 sind noch zwei Linearlager bildende Blöcke 96 befestigt. Sie liegen auf einer Welle 97 auf, die an beiden Seiten des Kollimatorgehäuses 71 befestigt ist.

Es sind somit Einrichtungen vorhanden, um die verschiebbare Fensterplatte 21 in ihrer Längsrichtung durch Betätigung des Elektromotors 22 zu verschieben. Bei Betätigung dieses Motors setzt sich die Gewindespindel 87 in Drehung. Unter der Einwirkung des Mitnehmers 86 verschiebt sich dann die verschiebbare Fensterplatte 21. Dabei führt das Potentiometer der Steuerschaltung eine Rückkopplungsspannung zu. Diese zeigt die Lage der verschiebbaren Fensterplatte 21 an. Wenn die Bedienungsperson entweder eine 8 mm oder eine 13 mm starke Scheibendicke auswählt, wird der "Wählschalter in die entsprechende Stellung gesetzt. Die dabei am Potentiometer 14 auftretende Spannung läßt den Motor 22 anlaufen, in Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigerrichtung rotieren und an einer vorgegebenen Stelle anhalten. Der Motor 22 dreht somit die Gewindespindel und verschiebt damit den Mitnehmer 86 und die mit diesem verbundene verschiebbare Fensterplatte 21 entweder in die Abdeckoder in die nicht abdeckende Stellung. Im weiteren Verlauf dieser Beschreibung wird dies noch eingehend erläutert. Bemerkt sei noch, daß weder die ortsfeste Fensterplstbe 19 noch die verschiebbare Fensterplatte 21 in irgendeiner Weise die Breite des Röntgenstrahles beeinflussen.

In der Nähe des Austrittsendes des Kollimators 17 befinden sich drei mit 18, 23 und 26 bezeichnete Fensterplatten. Die mittlere Fensterplatte 23 ist eine feststehende Fensterplatte mit einer Reihe von vierundzwanzig rechteckförmigen öffnungen. In Fig. 15 werden diese in größerer Ausführlichkeit gezeigt. Diese Öffnungen in der feststehenden Fensterplatte 23 sind in zwei Reihen von je zwölf Öffnungen angeordnet, die in ihrer Anordnung der Anordnung der Öffnungen in der feststehenden Fensterplatte 19 ähnlich sind. Die Öffnungen in der feststehenden Fensterplatte 23 sind auf al-

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len Leiten größer pis die tatsächliche ötrahlgröße und verhindern ausschließlich, d?.ß Röntgenstrahlen an den beiden der Platte 23 benachbarten verschiebbaren Fensterplatten 18 und 26 vorbeitreten. Diese Platten sind kleiner als die Öffnung in dem Kollimator reum im Gehäuse 71.

Zu ihrer Verschiebung v/eisen die verschiebbaren Fensterplatten 18 und 26 Einrichtungen auf, die den entsprechenden Einrichtungen bei der verschiebbaren Fensterplatte 21 ähnlich sind. Im einzelnen gilt, daß mit der verschiebbaren Fensterplatte 18 eine Gewindespindel 101 und ein auf dieser laufender Mitnehmer 102 zusammenwirken. Am unteren Abschnitt der verschiebbaren Fensterplatte 18 sind Linearlager bildende Blöcke 103 und 104 vorgesehen, die auf einer feststehenden Welle 105 aufsitzen. Die Gewindespindel 101 sitzt in an beiden Seiten des Gehäuses 71 befestigten Lagern und tritt durch diese durch. Auf einem Ende der Spindel sitzt ein Zahnrad 111 und eine Kupplung 112. Diese Verbindet die Gewindespindel 101 mechanisch mit der Abtriebswelle des Getrieb&emotors 24. Auf ähnliche Weise ist an der verschiebbaren Fensterplatte 26 noch ein Mitnehmer 115 befestigt. Dieser läuft auf einer Gewindespindel 116, die auf ähnliche Vfeise in beiden Seiten des Gehäuses gelagert ist. An einem finde der Gewindespindel 116 sitzt ein Zahnrad 117. Dieses kämmt mit einem Zahnrad 111. Die Lagerblöcke 118 und 119 sind an dem unteren Abschnitt der verschiebbaren Fensterplatte 26 befestigt und verschieben sich entlang der Welle 121, die mit ihren beiden Enden am Gehäuse 71 befestigt ist. Es sei auch noch darauf hingewiesen, daß am anderen Ende der Führungsspindel 101 ein Zahnrad 125 befestigt ist. Dieses kämmt mit einem Zahnrad 127. Dieses sitzt seinerseits auf der Ausgangswelle des Potentiometers 13.

Man erkennt nun, daß die Gewindespindel 101 bei elektrischer Betägtigung des Motors 24 über die Kupplung 112 in einer Richtung angetrieben wird, während die g Gewindespindel 116 über die Zahnräder 111 und 117 in der entgegengesetzten Richtung angetrieben wird. Als Folge dieser Bewegung verschieben sich die Öffnungen in den beiden verschiebbaren Fensterplatten 18 und 26 entweder in Deckungsgleichheit oder auseinander. Dadurch ergibt sich für die

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durch sie durchtretenden Röntgenstrahlen entweder eine größere oder eine kleinere öffnung und damit wird die Strahlbreite geändert. Diese Vorgänge werden unter Bezug auf die Figuren 14 bis 16, die die Fenster-platten 18 und 26 zeigen, sofort deutlich. Man erkennt, daß bei der Gegeneinanderbewegung der beiden verschiebbaren Fensterplatten 18 und 26 entlang ihrer Längsrichtung auch ihre Kanten verschoben werden,, so daß die effektive Blendenöffnung in der aus der Platte 18 und der Platte 26 bestehenden Blendengruppe erhöht oder herabgesetzt wird. Es leuchtet weiter ein, daß die gleiche Relativverschiebung der Platten 18 und 26 eine Änderung der Strahlbreite bewirkt, ohne daß dabei die Relativlage der ..-·"■-

Hittellinie jedes Strahles beeinflußt wird.

Das Potentiometer 13 führt zu einer elektrischen Rückkopplung für die Steuerschaltung, wie dies weiter unten für die Lage der ¥verschiebbaren Fensterplatten beschrieben wird. Die gewünschte Scheibenbreite wird, mit einem Steuerschalter, wie dies weiter oben für die Fensterplatten 19 und 21 beschrieben wurde, ferneingestellt und die verschiebbaren Fensterplatten 18 und 26 werden mit der im folgenden mehr im einzelnen beschriebenen Steuerschaltung automatisch eingestellt. . ..-.'"

In Fig. 17 der Zeichnungen wird nun die Schaltung zum Steuern der verschiebbaren Fensterplatten gezeigt, die in dem Q.uellenkollimator 33 bzw. in dem Empfängerkollimator 17 enthalten sind. Der Ctärkenwählsehalter 111 wird von der Bedienungsperson verwendet und so eingestellt, daß sich die verschiebbaren Fensterplatten innerhalb der Quellen- und Empfängerkollimatoren so verschieben, daß sich die Stärke der durch den Quellen- und den Empfängerkolliiaator durchtretenden Röntgenstrahlen verändern läßt.

In der als Beispiel vorgesehenen Ausführungsform sind zwei Strahlstärken wahlweise möglich. Eine erste Strahlstärke ist für eine erste Stufe vorgesehen, bei der die verschiebbare Fensterplatte 38 so verschoben wird, daß sie nicht im Strahlungsweg liegt und bei der die Öffnungen der verschiebbaren Fensterplatte mit den großen Öffnungen in der feststehenden Fensterplatte 19 ausgerich- . tet sind, so daß die Form der durch die verschiebbare Fensterplat-

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te 21 durchtretenden liöntgeristrehlen im v/es entlichen von -^Jer feststehenden Fent>terplatte 19 bestimmt wird.

Zum Verändern der Stärke der von dem Abtaster verwendeten Röntgenstrahlen wird der Stärkenwählschalter 111 betätigt und. die verschiebbaren Fensterplatten 38 und 21 v/erden so verschoben, daß diese beiden Platten den Röntgenstrahl formen. Im einzelnen gilt, daß bei einem Verstellen des Stärkenwählschalter 111 aus einer ersten in eine zweite stellung ein dieser zweiten stellung entsprechendes Signal auf eine Antriebsschaltung 112 für den Drehmagneten gegeben wird. Dieser Drehmagnet 28 wird erregt und verschiebt seinerseits die verschiebbare Fensterplatte 38 in eine Stellung neben der feststehenden Fensterplatte 29. In den Figuren 2 und 3 der Zeichnungen wird diese Stellung genauer· gezeigt.

Bei einer Verstellung des Stärkenwählschalters 111 in dessen zweite Stellung wird zusätzlich ein dieser Stellung entsprechendes Signal zu einem Stärkenwähler 114 gesandt. Der ütärkenwähler 114 besteht aus einem Analog arbeitenden Kehrfachkoppler, der eine von zwei möglichen Bezugsspannungen von einer Spannungsqueile 119 abgreift und die ausgewählte Bezugsspannung auf eine Lagevergleichsschaltung 115 gibt. Die Lagevergleichsschaltung 115 weict noch einen zweiten Eingang zur Aufnahme einer Spannung vom Potentiometer 14 auf. Diese vom Potentiometer 14 abgegebene Spannung schwankt in ihrer Höhe in Abhängigkeit von der Stellung der verschiebbaren Fensterplatte 21.

Die Lagevergleichsschaltung 115 vergleicht die von dem Stärkenselektor 114 abgegebene Spannung mit der von dem !Potentiometer abgegebenen Spannung und erzeugt bei Vorliegen einer Differenz ein Fehlersignal. Ein positives Fehlersignal wird von der Lagevergleichsschaltung 115 dann abgegeben, wenn die mit dem Selektor 114 eingestellte Spannung unter der Ausgangsspannung des Potentiometers 14 liegt. Ein negatives Fehlersignal tritt dagegen dann auf, wenn die von dem Selektro 114 abgegebene Spannung über der Ausgangsspannung des Potentiometers 14 liegt. Bei der als Beispiel dargestellten Ausführungsform beträgt die erste Bezugsspannung -r 4,5 V und die zweite Bezugsspannung beträgt + 3,0 V.

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.ale ersls Uii-I die zweite Bezugs spannung, sind dem ersten bzw. dem :--.-alten Zustand zugeordnet. Da die Verstärkung der Lagevergleichs- ~:cN->ltun£ 115 in einem typischen Fall bei 10 liegt, tritt eine _Oroi3e Fehlei-spannung von + oder - 12 V in einem typischen Fall am •vus:-:i'n..i der Lagevergleichsschaltung 115 auf, wenn die Schaltersteilung verändert wird.

<)&s Fehl ei¹ signal läuft von der Lagevergleichsschaltung 115 über einen Verstärker 125 zu einer in zwei Richtungen wirksamen Motorantriebs schaltung 121 und zu einem Fehlerkomparator 116. Im Nortii al fell bewirkt eine an d.er Motorantriebsschaltung 121 liegende ISin-jOncsspannung eine Drehung des Motors 123. Dadurch wird die \^rei-öchiebbare Fensterplatte 21 in der weiter oben erläuterten Weise verschoben. Eine Halteschaltung 126 ist jedoch für den Motorantrieb vorgesehen und sie dient dazu, die Spannung vom Motorantrieb 121 wegzunehmen.

Die Halteschaltung 126 wird mit der ausgangsspannung der Fehlervergleichsschaltung 116 gesteuert. Die Fehlervergleichsschaltung 115 spricht sowohl auf positive als auch auf negative Fehlersignale an. Nach Haßgabe der Höhe der Eingangssignale schwankt die Au Slangsspannung der Fehlervergleichsschaltung 116 damit zwischen 4- und - 12 V. Wenn sich der Stärkenwählschalter 11 in einer voreingestellten Stellung befindet, wird die Spannung am Ausgang der Fehlervergleichsschaltung 116 zu - 12 V, da die Rückkopplung an dem nicht umkehrenden Eingang des Fehlerkomparators 116 ein oignal von - 1 V erzeugt und da das von der Lagevergleichsschaltung 115 erzeugte Fehlersignal nahe an 0 V liegt. Zum Kippen der Fehlervergleichsschaltung 116 muß daher das vom Komparator 115 abgegebene Fehlersignal einen Betrag von + oder - 1 V übersteigen. Dieser Zustand tritt nur dann auf, wenn eine neue Bezugsspannung entsprechend einem neuen Strahl mit dem Stärkenwählschalter 111 ausgewählt wird.

Bei Einstellen einer neuen Strahlstärke wird ein Fehlersignal von etwa 12 V von der Lagevergleichsschaltung .115 abgegeben und der Fehlerkomparator 116 springt dann an seinem Ausgang auf + 12 V. ,-in Ausgang der Motorhalte schaltung 126 tritt dann eine Spannung

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von - 12 V auf. Diese Spannung von - 12 V führt zu zwei Ergebnissen. Erstens wirrt die Motorblockierung vom Motorantrieb abgenommen und zweitens wird die von der Halteschaltung 126 zum Eingang des Fehlerkomparators 116 zurückgeführte Spannung von - 1 V auf 0,1 V geändert. Dieser Zustand ermöglicht eine allmähliche Annäherung der verschiebbaren Fensterplatte 21 in deren Sollage. Hier wird die Motorblock!erung erneut angelegt.

Bei abgenommener Hotorblockierung kann die Motorantriebsschaltung frei auf von der Lagevergleichsschaltung 115 erzeugte Fehlersignale ansprechen. Die Motorantriebsschaltung enthält einen Fehlerverstärker und einen in zwei Richtungen v/irksamen Motorantrieb, der positive ader negative Spannungen an den Motor 22 anlegt.

Während die verschiebbare Fensterplatte 21 vom Motor 22 in die richtige Stellung verschoben wird, nimmt die von dem Lagekomparator 115 erzeugte Fehlersignalspannung allmählich ab. Bei einem Abfall der Fehlersignalspannung unter 800 mV beginnt die Motorantriebsschaltung mit einem Herabsetzen der Motorgeschwindigkeit, um ein Hinausschießen über die Sollstellung zu verhindern. Das Fehlersignal nimmt bis etv/a 100 mV ab. Der Fehlerkomparator 116 entfernt dann die Spannung von + 12 V von der Motorhalteschaltung 126. Damit wird der Motorantrieb 121 inaktiviert und das auf der Leitung 129 stehende Signal wird von 0,1 V auf 1,0 V zurückgeführt. Dies erhöht die Größe der Fehlerspannung, die zum Zurückführen der Schaltung auf - 1,0V erforderlich ist. Mit der damit durch öle Motorhalteschaltung 126 in ihrer Lage verriegelten verschiebbaren Fensterplatte muß die Bildstärke für ein neues Anlaufen des Motors 22 neu eingestellt werden.

Eine ähnliche Steuerschaltung ist für den Antriebsmotor 2A- vorgesehen, der die Relati wer Schiebung der verschiebbaren Fensterplatten 18 und 26 verursacht. Hierzu sieht man aus Fig. 17, daß ein Breitenwählschalter 131 vorgesehen ist, der der Breitenwähleinrichtung 134 nach Maßgabe einer ausgewählten bestimmten Breite ein elektrisches Signal zuführt. Die Breitenwähleinrichtung 134 ist in der als Beispiel ausgewählten Ausführungsform ein analoger Mehrfachkoppler, der dem oben beschriebenen Mehrfachkoppler

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ähnlich ist. Aus zwei von einer Spannungsquelle abgegebenen Bezugs spannung en wählt er eine aus und führt diese einem Lageköraparator. 135 zu. Seine zweite Eingangs spannung; erhält der Komparator 135 von dem Potentiometer 13 in ähnlicher "Weise, wie dies für die Steuerschaltung weiter oben beschrieben wurde.

Die Bezugsspannungsquelle 152 besteht aus zwei Potentiometern, einem für jede Stellung. Mit einer Verstellung dieser Potentiometer ergeben sich voneinander unabhängige variable Einstellungen der beiden Bezugsspannungen. Da damit für die Breitenwähleinrichtung 134 unendlich viele veränderbare Eingangsspannungen zur Verfügung stehen, lassen sich die verschiebbaren Feiisterplatten durch den Motor 54 so verschieben, daß unendlich«- viele veränderbare Strahlbreiten zur Verfügung stehen.

Es ergibt sich nun ohne weiteres, daß der Fehlerkomparator 135, die Motorhalteschaltung 146, der Motorantrieb 141 und der Motor auf/eine Art und Weise funktionieren, die der bei den entsprechenden Elementen in der oben beschriebenen Steuerschaltung analog ist und daß damit eine Einrichtung geschaffen wird, um eine Strahlbreite aus einer Vielzahl möglicher Strahlbreiten auszuwählen, wobei die Strahlbreiten unendlich variabel sind, so daß die verschiebbaren Fensterplatten 18 und 26 automatisch gegeneinander verschoben werden, um damit die Form der durch die Fensterplatten 18, 23 und 26 durchtretenden Röntgenstrahlen in der oben beschriebenen Weise zu verändern.

Es sei darauf hingewiesen, daß bei der hier als Beispiel beschriebenen Ausführungsform ein Quellenkollimator mit verschiebbaren Fensterplatten verwendet wird, die nur zwei Strahlformen zulassen. Selbstverständlich kann der Quellenkollimator eine Vielzahl von verschiebbaren Öffnungen oder Fensterplatten aufweisen und damit eine stärkere Steuerung der durch ihn durchtretenden Röntgenstrahlen ergeben. Bei der hier gezeigten Ausführungsform können die hier gezeigten Fensterplatten nur in eine begrenzte Anzahl von Stellungen gebracht werden. Die für eine Verschiebung der Fensterplatten in eine unendlich große Anzahl von Stellungen notwendigen Änderungen liegten für einen Fachmann

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L e e r s e i t e

Claims

Köln, den 6. April 1978 vA. Anmelderin: Ohio-Nuclear, Inc. Mein Zeichen: 0 22/7 PATENT-ANSPRÜCHE

1. Variabler Kollimator in einer Einrichtung zum Messen der Schwächung einer Strahlung nach deren Durchgang durch ein Medium und zum Rekonstruieren einer Darstellung des Mediums mit einer Strahlungsquelle, die eine Strahlung durch das Medium richtet, mit einer Detektoreinrichtung für die Strahlung auf der von der Strahlungsquelle abgelegenen Seite des Mediums, ■mit einer Einrichtung zum Bewirken einer Relativbewegung zwischen der Strahlungsquelle und der Detektoreinrichtung in bezug auf das Medium, so daß die Strahlung durch aufeinanderfolgende planare Abschnitte des Mediums durchtritt, so daß sie geschwächt und unter Bildung eines Ausgangssignales von der Detektoreinrichtung erfaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Verändern der durch das Medium durchtretenden Strahlung nach Maßgabe von auf den Zustand ansprechenden Einrichtungen vorgesehen ist.

2. Kollimator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verändern der durch das Medium durchtretenden Strahlung die folgenden Merkmale aufweist:

(a) eine zwischen der Strahlungsquelle und dem Medium, angeordnete erste ¥ variable Öffnung und

(b) eine zweite zwischen dem Medium und dem Detektor angeordnete variable Öffnung.

3. Kollimator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die variable Öffnung folgende Merkmale aufweist:

(a) eine erste Formeinrichtung für den selektiven Durchgang der Strahlung durch diese Formeinrichtung und

(b) eine zweite Formeinrichtung für den selektiven Durchgang der Strahlung durch diese zweite Formeinrichtung, wobei

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die zweite Formeinrichtung relativ zu der ersten Formeinrichtung verschiebbar ist.

^L\. Kollimator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Formeinrichtung winkelmäßig gegenüber der ersten Formeinrichtung verstellt werden kann.

5. Kollimator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erate variable öffnung die folgenden Merkmale aufweist:

(a) eine erste feststehende Formeinrichtung für den selektiven Durchgang von Strahlung durch sie,

(b) eine zweite verschiebbare Formeinrichtung zum selektiven Durchgang von Strahlung durch sie, die gegenüber der ersten feststehenden Formeinrichtung verschiebbar ist, wo bei die erste feststehende und die zweite verschiebbare Formeinrichtung zum Ermöglichen eines selektiven Strahlungsdurchganges durch sie zusammenwirken.

6. Kollimator nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung zum Bewirken einer Relativerschiebung der zweiten Formeinrichtung gegenüber der ersten Formeinrichtung der ersten variablen Öffnung.

7. Kollimator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite variable Öffnung die folgenden Merkmale aufweist:

(a) eine erste Formeinrichtung für den selektiven Durchgang von Strahlung durch sie und

(b) eine zweite Formeinrichtung für den selektiven Durchgang von Strahlung durch sie, wobei die zweite Formeinrichtung gegenüber der ersten Formeinrichtung verschiebbar ist.

8. Kollimator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Formeinrichtung gegenüber der ersten Formeinrichtung linear verschiebbar ist.

9. Kollimator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Formeinrichtung die folgenden Merkmale aufweist:

(a) eine erste Platte mit in ihr vorgesehenen Öffnungen,

§ 0 9 S LH / 0 9 11

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(b) ein fest mit der Platte verbundener Iiitnehmer,

(c) eine mit dem Mitnehmer in Eingriff stehende Gewindespindel,

(d) eine Einrichtung zum Drehen der Gewindespindel und

(e) eine neben der ersten Platte angeordnete z\tfeite Platte.

10. Kollimator für einen rechnergesteuerten tomographischen Axialabtaster, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

(a) eine einen Strahl emittierende Strahlungsquelle,

(b) eine ein Objekt aufnehmende Fläche, die neben der Strahlungsquelle angeordnet ist und durch die der Strahl durchtritt,

(c) ein erster zwischen der Strahlungsquelle und der das Objekt aufnehmenden Fläche angeordneter Kollimator,

(d) ein Strahlungsdetektor, der mit dem Strahlungsstrahl im wesentlichen axial ausgerichtet ist,und

(e) ein zweiter zwischen der das Objekt aufnehmenden Fläche und dem Strahlungsdetektor angeordneter Kollimator, wobei dieser zweite Kollimator eine variable Öffnung aufweist zum Verändern der Strahlungsmenge, die durch den Strahlungsdetektor von der Strahlungsquelle aufgenommen wird.

11. Kollimator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kollimator eine variable Öffnung aufweist.

12. Kollimator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die variable Öffnung des ersten Kollimators mit der variablen Öffnung des zweiten Kollimators zusammenwirkt.

13. Kollimator nach Anspruch 1 bis 12, in einem rechnergesteuerten tomographischen Axialabtaster mit einem variablen Kollimator, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

(a) eine einen Strahl emittierende Strahlungsquelle,

(b) eine neben der Strahlungsquelle angeordnete und ein Objekt aufnehmende Fläche, durch die der Strahl durchtritt,

(c) ein erster zwischen der Strahlungsquelle und der das Objekt aufnehmenden Fläche angeordneter Kollimator, wobei dieser erste Kollimator eine variable Öffnung zum Verän-

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dern der Strahlungsmenge aufweist, die durch die das Objekt aufnehmende Fläche von der Strahlungsquelle empfangen wird,

(d) ein Strahlungsdetektor, der mit der Strahlungsquelle und der den Patienten aufnehmenden Fläche axial ausgerichtet ist, und

(e) ein zwischen der das Objekt aufnehmenden Fläche und der Strahlungsquelle angeordneter zweiter Kollimator.

14. Kollimator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kollimator eine variable Öffnung aufweist.

15. Kollimator nach Anspruch 1 bis 14 in einem rechnergesteuerten tomographischen Axialabtaster mit einer Strahlungsquelle, einer einen Patienten aufnehmenden Fläche, einem Strahlungsdetektor und mit einem ersten Kollimator, durch den die von der Strahlungsquelle ausgehende Strahlung durchtritt, und mit einem zweiten Kollimator, durch den die von der Strahlungsquelle ausgehende Strahlung ebenfalls durchtritt, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem ersten Kollimator eine erste variable Öffnung zum Verändern der durchtretenden Strahlung zusammenwirkt .

16. Kollimator nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem zweiten Kollimator eine variable Öffnung zum Verändern der durchtretenden Strahlung zusammenwirkt.

17. Kollimator nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die bewirkt, daß die variable Öffnung des zweiten Kollimators mit der variablen Öffnung des ersten Kollimators zusammenwirkt.

18. Kollimator nach Anspruch 1 bis 17 in einem rechnergesteuerten tomographischen Axialabtaster mit einer Strahlungsquelle, mit einer einen Patienten aufnehmenden Fläche, mit einem Strahlungsdetektor, mit einem ersten Kollimator, durch den die von der Strahlungsquelle ausgehende Strahlung durchtritt, und mit einem zweiten Kollimator, durch den die von der Strah-

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lungsquelle ausgehende Strahlung ebenfalls durchtritt, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste variable Öffnung mit dem zweiten Kollimator zusammenwirkt, um die durchtretende Strahlung zu verändern.

19. Kollimator nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem ersten Kollimator eine veränderbare Öffnung zusammenwirkt, um die durchtretende Strahlung zu verändern.

20. Kollimator nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung, die bewirkt, daß die variable Öffnung des zweiten Kollimators mit der variablen Öffnung des ersten Kollimators zusammenwirkt.

21. Kollimator nach Anspruch 1 bis 20 mit einer Steuereinrichtung, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale dieser Steuereinrichtung :

(a) eine Antriebseinrichtung zum Verschieben der verschiebbaren Öffnung,

(b) eine Lage-empfindliche Einrichtung, die ein die Stellung der verschiebbaren Öffnung anzeigendes Ausgangssignal abgibt,

(c) eine Wähleinrichtung für die Öffnung, die eine Ausgangsspannung abgibt, die die ausgewählte Öffnung anzeigt,

j (d) eine Vergleichseinrichtung, die die Ausgangsspannung der j Lage-empfindlichen Einrichtung, die die Lage der verschiebbaren Öffnung anzeigt, aufnimmt, und die Ausgangsspannung der Wähleinrichtung für die Öffnung, die ihrerseits die ausgewählte Öffnung anzeigt, und (e) eine Antriebssteuerung, die auf die Ausgangsspannung der Vergleichseinrichtung anspricht und bewirkt, daß der Antrieb die verschiebbare Öffnung verschiebt.