NL8701222A - Roentgenbeeldversterkerbuis met verbeterd ingangsvenster. - Google Patents

Description

ΡΗΝ 12.126 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven. Röntgenbeeldversterkerbuis met verbeterd ingangsvenster.

De uitvinding heeft betrekking op een röntgenbeeldversterkerbuis met een ingangsvenster en een uitgangsvenster die samen met een cylindermantel deel uitmaken van een vacuömdichte omhulling waarin een ingangsscherm met een 5 luminescentielaag en een fotocathode, een fotoelektronen afbeeldend elektroden systeem en een uitgangsscherm zijn opgenomen.

Een dergelijke röntgenbeeldversterkerbuis is bekend uit ÜS 4,213,055. Bij bekende röntgenbeeldversterkerbuizen treedt het bezwaar op dat het ingangsvenster relatief veel röntgenstralen 10 absorbeert en dat daarin relatief veel verstrooiing optreedt. Stralingsabsorptie in het ingangsvenster leidt tot een grotere patientenbelasting en verstrooiing daarin tot een slechtere beeldvorming met, om toch weer een beeld met voldoende diagnostische informatie te realiseren, ook weer een grotere stralingsbelasting voor een te 15 onderzoeken patient.

Een ingangsvenster zal, om verstrooiing daarin te reduceren bij voorkeur relatief dun zijn, maar dit mag niet ten koste gaan van een voldoende sterkte om als vacuömwand voor de omhulling te dienen. De absorptie in een venster zal relatief gering kunnen zijn als 20 het venster relatief dun is en voor een gegeven dikte uit materiaal met een relatief kleine röntgenstralen absorptie is opgebouwd. In praktische gevallen betekent dit materialen met een zo laag mogelijk atoomnummer.

De uitvinding beoogt aan de genoemde eisen tegemoet te 25 komen en daartoe heeft een röntgenbeeldversterkerbuis van de in de aanhef genoemde soort tot kenmerk, dat het ingangsvenster een met een metaallaag bedekt koolstofversterkt kunststoffolie bevat.

In een röntgenbeeldversterkerbuis met een ingangsvenster dat een dergelijk kunsstoffolie bevat kunnen 30 bovengenoemde bezwaren worden ondervangen, doordat een dergelijk koolstoffolie een zeer lage röntgen absorptie heeft en reeds bij een geringe dikte voldoende sterk is om als vacuüm afdichtend venster te 8701222 '1

A

PHN 12.126 2 functioneren. Door een dergelijk folie met een metaallaag te bedekken kan dit goed vacuümdicht worden gemaakt, terwijl de metaallaag tevens een goede intermediaire laag vormt voor een vacuümdichte hechting van het ingangsvenster aan de cylindermantel van de 5 röntgenbeeldversterkerbuis. Door voor de metaalbedekking elementen met een laag atoomnummer te gebruiken kan een beduidende absorptie daarin worden vermeden, dit omdat de functie van vacuümafdichting reeds door een relatief dunne metaallaag kan worden vervuld. Het nadeel van een niet volkomen vacuümdichtheid van het kunststoffolie is dus 10 vermeden door het folie in te pakken in een vacuümafdichtende omhulling. Het is daarbij gewenst dat beide zijden van het venster zijn bedekt omdat anders, hetzij een eenzijdige metaalbedekking door gasdiffusie toch als echte vacuümwand op zou moeten treden, hetzij gassen uit de kunststoffolie het inwendige van de 15 röntgenbeeldversterkerbuis nadelig zouden kunnen beïnvloeden.

In een voorkeursuitvoering bestaat de metaallaag uit een aluminiumfolie of uit aluminium dat bijvoorbeeld door opdampen, opsputteren of door plasma depositie op het koolstoffolie is aangebracht.

Het gebruik van aluminium als afdekkingslaag is gunstig 20 vanwege het lage atoomnummer met een relatief lage röntgen absorptie, terwijl een folie met aluminium relatief goed vervormbaar is, ook als daarbij relatief grote vervormingen optreden. Een nog geringere absorptie kan worden gerealiseerd door een of beide afdichtende afdeklagen uit beryllium te maken, maar anderzijds kan, vanwege de 25 geringe dikte ook gebruik worden gemaakt van elementen met een hoger atoomnummer.

Een aldus gevormde multilaag kan met een eenvoudige bewerking in een gewenste vorm worden gebracht. Omdat aan een ingangsvenster volgens de uitvinding een vormvaste geometrie gegeven kan 30 worden, is in een voorkeursuitvoering een ingangsscherm direct op een binnenzijde daarvan aangebracht. De metaalbedekking aan de binnenzijde kan daarbij worden aangepast aan wensen voor het aanbrengen van het ingangsscherm daarop, waarbij de buitenlaag aan eventuele afwijkende eisen kan zijn aangepast.

35 In een verdere voorkeursuitvoering is er bij hechting van het ingangsvenster aan een manteldeel van de buis zorg voor gedragen dat ook het zijvlak van het ingangsvenster van de buitenatmosfeer is 8701222 « $ PHN 12.126 3 afgeschermd. Dit kan ook worden geraliseerd door de afschermfolies daar onderling te verbinden. In het bijzonder is bij de hechting gebruik gemaakt van een thermo compressie seal, met bijvoorbeeld aluminium of lood als seal materiaal. Eén en ander als beschreven in de europese 5 octrooiaanvrage EP-A-201123.

In het bijzonder bevat een ingangsvenster van een röntgenbeeldversterkerbuis een koolstoffolie met een dikte van bijvoorbeeld 0,25 tot 0,75 mm aan weerszijden bedekt met een aluminiumlaag met een dikte van ongeveer 0,1 mm. Hierdoor is een 10 ingangsvenster gerealiseerd dat vooral voor relatief zachte röntgenstralen een beduidend betere tranmissie toont dan bestaande ingangsvensters. Dit komt vooral de quantum detectie efficiency van de buis ten goede en resulteert met een gelijke patientendosis in een beeld met meer diagnostische informatie dan wel in een lagere patientendosis 15 bij gelijkblijvende diagnostische inhoud van het beeld.

Aan de hand van de tekening zullen in het navolgende enkele voorkeursuitvoeringen volgens de uitvinding nader worden beschreven.

De enkele Figuur van de tekening toont een 20 röntgenbeeldversterkerbuis 1 met een ingangsvenster 2 en een uitgangsvenster 4 die samen met een cylindrisch manteldeel 6 een omhulling 8 van de röntgenbeeldversterkerbuis 1 vormen. In de omhulling is aan een ingangszijde een ingangsscherm 10 met een ophanging 12 en een focuselektrode 14 opgesteld. Aan een uitgangszijde zijn verder 25 elektroden 16, 18 en 20 gemonteerd die samen met de elektrode 14 een elektrodensysteem 15 vormen met behulp waarvan op een uitgangsscherm 22 een afbeelding wordt gevormd van een uit de fotocathode 24 van het ingangsscherm tredende bundel fotoelektronen 25. De fotoelektronen worden via een luminescentielaag 26, die bijvoorbeeld uit een op een 30 drager 28 opgedampte laag Cs I bestaat uit de fotocathode vrij gemaakt.

Het ingangsscherm is hier aangebracht op een in de buis te monteren afzonderlijke drager. Voor de uitvinding is het overigens niet relevant hoe het ingangsscherm in de buis is aangebracht. Het kan nu juist door de grote mate van vrijheid in de vormgeving en de goede vormvastheid van 35 het ingangsvenster gunstig zijn het ingangsscherm direct op het ingangsvenster aan te brengen, waardoor een verdere winst aan stralingsefficiency wordt verkregen en de buis korter kan worden.

8701222 4 f PHN 12.126 4

Een ingangsvenster volgens de uitvinding bevat een koolstofvezelversterkte kunststoflaag 30 met een dikte van bijvoorbeeld 0,25 tot 1,0 mm die aan een buitenzijde is voorzien van een metaallaag 32, bij voorkeur bestaande uit een laag aluminium met een dikte van 5 bijvoorbeeld 0,1 tot 0,25 mm en aan een binnenzijde een gelijke metaallaag 34. Indien voor een verhoging van de röntgentransmissie of om andere redenen gewenst, kan een van de metaallagen ook uit een ander metaal bestaan zoals uit beryllium maar ook uit bijvoorbeeld titaan of staal. Voor hechting van het ingangsvenster 2 met het 10 manteldeel 6 is hier gebruik gemaakt van een hulpstuk 38 dat vacuümdicht met het manteldeel is verbonden met bijvoorbeeld een lasnaad 42 en met een alumunium seal 43 vacuümdicht met het ingangsvenster is verbonden. Voor een extra afdichting en eventuele gaslek via een zijoppervlak 44 van de kunststoffolie is een omgeving 15 daarvan gevuld met een vacuümdichte vulling 46 die zich over een randgedeelte van het ingangsvenster uitstrekt, maar daarbij een voor de beeldvorming relevant gedeelte vrijlaat. Het gebruik van aluminium als metaallagen voor het ingangsvenster en de metaalprop heeft naast het voordeel van een geringe röntgenabsorptie het voordeel van een goede 20 vacuümdichtheid, een gemakkelijke bewerking en de mogelijkheid van goede vacuümdichte seal verbindingen zoals eerder is aangegeven. Ook levert hechting van aluminium aan de koolstoffolie geen problemen op. Multilagen met een koolstofvezelversterkte koolstoffolies, aan weerzijden bedekt met een aluminium laag zijn in de handel verkrijgbaar • 25 en kunnen relatief gemakkelijk in een voor een ingangsvenster gewenste vorm worden gebracht.

8701222

Claims (8)

1. Röntgenversterkerbuis (1) met een ingangsvenster (2) en een uitgangsvenster (4) die samen met een cylindermantel (6) deel uitmaken van een vacuftmdichte omhulling (8), waarin een ingangsscherm (10) met een luminescentielaag (26) en een fotocathode (24), een 5 fotoelektronen afbeeldend elektroden systeem (15) en een uitgangsscherm (22) zijn opgenomen, met het kenmerk, dat het ingangsvenster (2) een met een metaallaag (32, 34) bedekt koolstofvezelversterkte kunststoffolie bevat.

2. Röntgenbeeldversterkerbuis volgens conclusie 1, met het 10 kenmerk, dat de kunststoffolie aan weerszijden is bedekt met een metaallaag (32, 34).

3. Röntgenbeeldversterkerbuis volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat voor de afdekkende metaallagen aan de binnenzijde en aan de buitenzijde verschillende elementen zijn gebruikt. 15

4. Röntgenbeeldversterkerbuis volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat het ingangsscherm direct op een binnenzijde van het ingangsvenster is aangebracht.

5. Röntgenbeeldversterbuis volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de metaallaag althans aan de 20 binnenzijde uit aluminium bestaan.

6. Röntgenversterkerbuis volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het ingangsvenster met behulp van een tussenring (38) met het cylindervormige manteldeel is verbonden.

7. Röntgenbeeldversterkerbuis volgens conclusie 6, met het 25 kenmerk, dat een uit staal bestaande tussenring (38) via een lasnaad (44) met de cylindermantel (6) en via een thermo compressie seal (43) met het ingangsvenster is verbonden.

8. Röntgenbeeldversterkerbuis volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het ingangsvenster zodanig 30 met het cylindervormig manteldeel is verbonden dat een zijoppervlak van de kunststoffolie geheel met vacuümafdichtend materiaal (46) bedekt. 8701222