DE2847011A1

DE2847011A1 - Blendenanordnung fuer in parallelen ebenen liegenden strahlenquellen

Info

Publication number: DE2847011A1
Application number: DE19782847011
Authority: DE
Inventors: Erhard Ing Grad Klotz; Rolf Ing Grad Linde; Hermann Dipl Phys Dr Rer Weiss
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1978-10-28
Filing date: 1978-10-28
Publication date: 1980-05-08
Also published as: DE2847011C2; GB2035769B; CA1135881A; GB2035769A; IT7926785A0; FR2440014A1; ES485429A1; IT1125599B; FR2440014B1; NL7907806A; JPS6327677B2; JPS5560900A

Description

PHILIPS PATENTVERVAI-TTTNS Gi-BK, STET₁JDAMM 94, 2000 HAMBURG 1

28A7011

3 PHD 78-148

Blendenanordnung für in parallelen Ebenen liegenden Strahlenquellen
(Zusatzanmeldung zu Patentanmeldung P 27 28 998.1 (PHD 77-057JL

Die Erfindung betrifft eine Blendenanordnung für mehrere in wenigstens einer Ebene angeordnete Strahlenquellen, deren Strahlenbündel wenigstens annähernd denselben Objektbereich eines Objektes vollständig erfassen, wobei die Blendenan-

5 Ordnung, die lateral verschiebbar ist, für jeweils eine Strahlenquelle unterschiedliche Blendenöffnungen zur Begrenzung der entsprechenden Strahlenbündel auf den Objektbereich besitzt und die Verteilung der Blendenöffnungen der Verteilung der in der Ebene liegenden Strahlenquellen entspricht, nach Hauptpatent ... (P 27 28 998.1).

Die Blendenanordnung besteht hierbei aus einer ebenen Platte, die sich zwischen den Strahlenquellen und dem Objekt befindet. Sie besitzt mehrere Gruppen von fixen Blendenöffnungen, wobei die durch jeweils eine Gruppe hindurchtretenden Strahlenbündel von verschiedenen Strahlenquellen kommen und wenig stens annähernd denselben Objektbereich eines Objektes erfassen. Die Größe der Blendenöffnungen innerhalb einer Gruppe richtet sich dabei nach dem Abstand der entsprechenden

2σ Strahlenquellen von der Platte.

Durch die Wahl verschiedener Gruppen von Blendenöffnungen können die Strahlenbündel an unterschiedlich große Objektbereiche stufenweise angepaßt werden, indem die Platte ent-

030019/0327

sprechend, in ihrer Ebene verschoben wird. Da die Zahl der Gruppen von Blendenöffnungen auf der Platte aber begrenzt ist, können die Strahlenbündel nur an eine begrenzte Zahl verschiedener Objektbereiche angepaßt werden.

Eine Blendenanordnung mit fixen Blendenöffnungen ist somit z.B. in der medizinischen Röntgendiagnostik nur eingeschränkt brauchbar, da die zu untersuchenden Objektbereiche in ihrer Größe sehr stark variieren. Hinzu kommt, daß zur Verminderung der Strahlenbelastung des Objektes und zur Verminderung von Streustrahlung die einzelnen Strahlenbündel soweit wie möglich derart begrenzt werden müssen, daß sie möglichst nur den zu untersuchenden Objektbereich durchstrahlen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Blendenanordnung zu schaffen, mit der in einfacher Weise die Strahlenbündel von mehreren in wenigstens einer Ebene liegenden Strahlenquellen kontinuierlich begrenzbar sind.

20Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Blendenanordnung aus einer Gruppe von wenigstens zwei parallel zur Ebene liegenden Blendenplatten besteht, welche jeweils mit Durchgangsöffnungen zur Bildung der Blendenöffnungen versehen und in ihrer Ebene gegeneinander verschiebbar angeordnet sind.

Sind die Strahlenquellen in nur einer Ebene (Strahlenquellenebene) angeordnet, so kann die Blendenanordnung z.B. aus einer Gruppe von zwei Blendenplatten bestehen, die parallel zur Strahlenquellenebene gegeneinander verschiebbar angeordnet sind.

Durch die parallel gegeneinander verschiebbaren Blendenplatten wird erreicht, daß die Blendenöffnungen in ihrer Größe kontinuierlich verstellbar sind, so daß die Strahlenbündel der Strahlenquellen vollständig an die Größe des zu unter-

030019/0327

5 PHD 78-148

suchenden Objektbereiches angepaßt werden können. Die Blendenplatten besitzen hierzu sog. Durchgangsöffnungen, deren Verteilung auf den Blendenplatten der Verteilung der in der Ebene liegenden Strahlenquellen entspricht. Durch Parallel-Verschiebung der Blendenplatten werden somit die Durchgangs-Öffnungen gegeneinander verschoben, so daß diese durch die jeweils andere Blendenplatte partiell abgedeckt werden. Es bleiben somit als resultierende Öffnungen die Blendenöffnungen übrig.

Die Blendenplatten können hierbei direkt aufeinander oder im

Abstand parallel zueinander liegen, wobei die Verschiebung

der jeweiligen Blendenplatten nacheinander oder gleichzeitig erfolgen kann, z.B. mit Hilfe mechanischer oder elektromechanischer Vorrichtungen.

Natürlich kann eine Gruppe von Blendenplatten auch mehr als zwei Blendenplatten besitzen. Die Anordnung bzw. Verschiebung der Blendenplatten erfolgt dann entsprechend der oben geschilderten Weise.

Durch die Begrenzung der Strahlenbündel auf den Objektbereich wird eine Bestrahlung nicht zu untersuchender Bereiche vermieden, wodurch sich die Strahlenbelastung des Objektes verringert. Ferner wird hierdurch die beim Durchstrahlen des Objektes entstehende Streustrahlung vermindert, wodurch sich die Bildschärfe und der Kontrast der den Objektbereich darstellenden Bilder vergrößert.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind zur Begrenzung der Strahlenbündel von in zueinander parallelen Ebenen liegenden Strahlenquellen zusätzliche Gruppen von Blendenplatten vorgesehen, wobei jeweils einer Ebene eine Gruppe von Blendenplatten zugeordnet ist, und wobei die Blendenplatten jeweils einer Gruppe weitere Öffnungen für die aus den dieser Gruppe nicht zugeordneten Ebenen kommenden

030019/0327

6 PHD 78-148

Strahlenbündel besitzen, die durch die Öffnungen bei jeder Stellung der entsprechenden Blendenplatten vollständig hindurchtreten.

Liegen die Strahlenquellen in mehreren zueinander parallelen Ebenen, so muß zur kontinuierlichen Begrenzung der Strahlenbündel mit Hilfe von Blendenplatten jeder Ebene eine Gruppe von Blendenplatten zugeordnet sein. Die einzelnen Gruppen von Blendenplatten, welche unterschiedlichen Abstand voneinander und von den ihnen jeweils zugeordneten Ebenen haben können, besitzen jeweils gleich große Blendenöffnungen, deren Größe aber in unterschiedlichen Gruppen von Blendenplatten verschieden sein kann. Die Blendenplatten sind dabei so im Strahlengang positioniert, daß die durch sie hindurchtretenden Strahlenbündel denselben zu untersuchenden Objektbereich eines Objektes vollständig erfassen. Hierbei besitzen die Blendenplatten zusätzliche Öffnungen, für die aus den ihnen nicht zugeordneten Ebenen kommenden Strahlenbündel. Diese Strahlenbündel treten aber bei jeder durch Parallelverschiebung erzeugten Stellung der Blendenplatten vollständig durch die Öffnungen hindurch, so daß sie nicht zusätzlich begrenzt werden.

Bei Vergrößerung oder Verkleinerung des zu untersuchenden Objektbereiches werden die Blendenöffnungen dann gemäß dem Abstand der jeweiligen Gruppen von den ihnen zugeordneten Ebenen geöffnet oder verschlossen, was eine entsprechende Parallelverschiebung der jeweiligen Blendenplatten erfordert. Die Parallelverschiebung kann hierbei für alle Blendenplatten gleichzeitig mit Hilfe mechanischer bzw. elektromechanischer Vorrichtungen oder von Hand erfolgen.

Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. Es zeigen

³⁵FIg. 1 eine aus einem Paar von Blendenplatten bestehende Blendenanordnung,

030019Λ0327

7 PHD 78-148

Fig. 2 eine Draufsicht der Blendenanordnung nach Fig. 1 und Fig. 3 eine aus zwei Paaren von Blendenplatten bestehende Blendenanordnung.

Die Fig. 1 zeigt schematisch drei in einer Ebene E angeordnete Röntgenstrahlenquellen 1, 2 und 3, die zusammen als Mehrfachstrahlenquelle in einem gemeinsamen Tank (nicht dargestellt) angeordnet sind. Die drei Röntgenstrahlenquellen 1, 2 und 3 senden jeweils Primärstrahlenbündel 4, 5 und 6 aus, die auf eine aus zwei aufeinanderliegenden Blendenplatten B1 und B2 bestehende Blendenanordnung B auftreffen. Die Blendenanordnung B besitzt hierbei Blendenöffnungen 7, 8 und 9 zum—■ Begrenzen der Primärstrahlenbündel 4, 5 und 6 auf die Strahlenbündel 10, 11 und 12, die sich in einer parallel zur Ebene E liegenden Überlagerungsebene 13 vollständig überdecken und nahezu denselben, innerhalb eines Objektes 14 liegenden Objektbereich 15 durchstrahlen. Das Objekt 14 kann beispielsweise ein menschlicher Körper sein. Da die Strahlenbündel 10, 11 und 12 nur den zu untersuchenden Objektbereich vollständig erfassen, entsteht innerhalb des Objektes 14 das geringste Streustrahlen verursachende Volumen 16 (gestrichelt gezeichnet). Die Strahlenbündel 10j 11 und 12 können beispielsweise auf eine strahlenempfindliche Aufnahmeschicht, z.B. einen Film 17 oder auf den Eingangsschirm eines Röntgenbildverstärkers zur Erzeugung von Überlagerun^sbildern, auftreffen.

Die beiden Blendenplatten B1 und B2, die beispielsweise aufeinander oder in einem geringen Abstand parallel zueinander liegen können, besitzen jeweils zur Erzeugung der Blendenöffnungen 7, 8 und 9 sogenannte Durchgangsöffnungen 7a, 8a und 9a bzw. 7b, 8b und 9b, deren Verteilung auf den Blendenplatten B1, B2 der Verteilung der Röntgenstrahlenquellen 1, 2 und 3 in der Ebene E entspricht. Durch Parallelverschiebung

³⁵der Blendenplatten B1, B2, die z.B. aus Blei bestehen, werden nun die Durchgangsöffnungen 7a, b bis 9a, b so gegeneinander

030019A0327

8 PHD 78-148

verschoben, daß sie durch die jeweils andere Blendenplatte partiell abgedeckt werden. Auf diese Weise entstehen verbleibende Öffnungen, die als Blendenöffnungen 7, 8 und 9 die Strahlenbündel 10, 11 und 12 begrenzen.

Die Blendenplatten B1 und B2 können dabei von Hand oder mit Hilfe einer elektromechanischen Vorrichtung V gleichzeitig gegeneinander verschoben werden. Vorzugsweise ist die Blendenanordnung B gemeinsam mit der Verschiebevorrichtung V am Tank der Mehrfachstrahlenquelle befestigt, so daß sie bei Aufnahme des Objektbereiches 15 aus unterschiedlichen Richtungen mit der Mehrfachstrahlenquelle mitbewegt werden kann.

Die Fig. 2 zeigt die Draufsicht der aus zwei Blendenplatten B1 und B2 bestehenden Blendenanordnung B nach Fig. 1. Beide Blendenplatten B1, B2, die z.B. quadratisch und gleich groß sind, besitzen jeweils drei Durchgangsöffnungen 7a, 8a, 9a bzw. 7b, 8b, 9b, die z.B. rechteckig ausgebildet sind, gleiche Abmessungen besitzen und deren Längsseiten alle parallel zueinander liegen. Sie sind jeweils so auf den beiden Blendenplatten B1, B2 angeordnet, daß sie im unverschobenen Zustand der Blendenplatten B1, B2 deckungsgleich übereinanderliegen. In diesem Zustand durchstrahlen die durch die Blendenanordnung B hindurchtretenden Strahlenbündel 10, 11 und 12 den größten Objektbereich 15. Durch Parallelverschiebung der Blendenplatten B1, B2 in eine der durch die Pfeile a, b, c angegebenen Richtungen oder in dazwischenliegenden Richtungen werden die DurchgangsÖffnungen einer Blendenplatte durch die jeweils andere Blendenplatte abgedeckt. Auf diese Weise entstehen die Blendenöffnungen 7, 8 und 9, die durch die Ränder jeweils zweier Durchgangsöffnungen 7a, b usw. begrenzt sind. Die Blendenöffnungen 7, 8 und 9 liegen hierbei immer im Zentrum der Primärstrahlenbündel 4, 5 und 6. Durch die Verschiebung der Blendenplatten B1, B2 können somit in Größe und Form unterschiedliche Objektbereiche 15 durchstrahlt werden. Natürlich können die jeweiligen Blendenplatten B1,

030019/0327

9 PHD 78-148

B2 auch gegeneinander um eine senkrecht zu ihrer Ebene stehenden Achse z.B. zur Erzeugung weiterer Blendenöffnungen gedreht werden.

In Fig. 3 ist eine Blendenanordnung B¹ für in zwei parallel zueinanderliegenden Ebenen angeordneten Strahlenquellen dargestellt. Die Röntgenstrahlenquellen 19 und 20 liegen in einer ersten Ebene E1 und gehören zu einer Mehrfachstrahlenquelle 18, während in einer unterhalb der ersten Ebene E1 und parallel zu ihr liegenden zweiten Ebene E2 eine weitere Röntgenstrahlenquelle 21 und eine sichtbares Licht aussendende Strahlenquelle 41 angeordnet sind. ——

Die Blendenanordnung B¹ besteht nun aus einem ersten Paar von aufeinanderliegenden Blendenplatten B3, B4, welche den in der Ebene E1 liegenden Strahlenquellen 19, 20 zugeordnet sind, und aus einem zweiten Paar von aufeinanderliegenden Blendenplatten B5, Bo, welche den in der Ebene E2 liegenden Strahlenquellen 21 und 41 zugeordnet sind. Beide Paare von Blenden-20platten sind hierbei unterhalb der Strahlenquellen 19» 20, 21 und. 41 angeordnet, wobei die Paare parallel zueinander und zu den Ebenen E1, E2 liegen, und das zweite Paar unter dem ersten liegt. Natürlich können die Paare und die Ebenen auch in einer anderen geeigneten Reihenfolge angeordnet sein.

Die von den Röntgenstrahlenquellen 19 und 20 ausgehenden Primärstrahlenbündel 19a, 20a treffen auf die ihnen zugeordneten, innerhalb des ersten Paares von Blendenplatten B3, B4 liegenden Blendenöffnungen 36, 37, die durch gegeneinander

30verschobene Durchgangsöffnungen (siehe Fig. 2) erzeugt wurden. Die Blendenöffnungen 36, 37 besitzen die gleiche Form und Größe und liegen so in den Blendenplatten B3, B4, daß die durch sie hindurchtretenden bzw. begrenzten Strahlenbündel 33, 34 denselben zu untersuchenden Obgektbereich 27 eines Objek-

35tes 28 durchstrahlen bzw. sich in einer Überlagerungsebene innerhalb des Objektbereiches 27 vollständig überdecken. Die

030013/0327

10 PHD 78-148

Strahlenbündel 33, 34 treffen anschließend zur Erzeugung von Überlagerungsbildern auf eine strahlungsempfindliche Schicht 30, z.B. einen Röntgenfilm.

Damit die Strahlenbündel 33, 34 nicht durch das zweite Paar von Blendenplatten B5, B6 unterbrochen werden, befinden sich in diesem weitere Öffnungen S2, durch die die Strahlenbündel 33, 34 bei jeder Stellung der parallel verschiebbaren Blendenplatten B5, B6 vollständig hindurchtreten. Entsprechende Öffnungen S1 befinden sich auch in dem ersten Paar von Blendenplatten B3, B4 für die Primärstrahlenbündel 21a und 41a der innerhalb der Ebene E2 liegenden Strahlenquellen 21 und 41. Diese Primärstrahlenbündel 21a, 41atreffen nach Durchtritt durch die Öffnungen S1 auf die ihnen zugeordneten Blendenöffnungen 35 und 42, die ebenfalls die gleiche Form und Größe besitzen, und die wiederum aus entsprechenden, parallel verschobenen Durchgangsöffnungen (siehe Fig. 2) erzeugt wurden. Die Blendenöffnung 35 liegt dabei so in den Blendenplatten B5, Bö, daß das durch sie begrenzte Strahlenbündel denselben Objektbereich 27 wie die Strahlenbündel 33, 34 bzw. dieselbe überlagerungsebene 23 vollständig durchstrahlt. Das Strahlenbündel 22 bzw. die Röntgenstrahlenquelle 21 dient hierbei zum Aufsuchen bzw. Justieren des interessierenden Objektbereiches 27.

Das durch die Blendenöffnung 42 begrenzte Lichtstrahlenbündel 44 erzeugt auf dem Objekt 28 einen Lichtfleck 45, der der Größe des Objektbereiches 27 entspricht und mit dessen Hilfe das Objekt 28, welches auf einem Tisch 29 liegt, unter Verschiebung in unterschiedlichen Richtungen XYZ relativ zu den Strahlenbündeln 22, 33, 34 ebenfalls positioniert werden kann.

Gemäß dem Abstand der einzelnen Blendenplattenpaare von den Ebenen E1, E2, denen sie zugeordnet sind, müssen bei Ausblendung eines Objektbereiches 27 unterschiedlich große

030019/0327

Blendenöffnungen 36, 37 und 35, 42 durch Parallelverschiebung der Blendenplatten eingestellt werden, wobei die Verschiebung der jeweiligen Paare von Blendenplatten ebenfalls von diesem Abstand abhängig ist. Wird der Quotient aus dem Abstand d1 des ersten Plattenpaares B3, B4 von der Ebene E1 und dem Abstand d2 der Überlagerungsebene 23 von der Ebene E1 gleich dem Quotienten aus dem Abstand d3 des zweiten Blendenplattenpaares B5, B6 von der Ebene E2 und dem Abstand d4 der Überlagerungsebene 23 von der Ebene Ξ2 gewählt, gilt also

d1_ ₌ d3
d2 d4

so können bei gleich großen Blendenöffnungen in beiden Blendenplattenpaaren die Jeweils auf einer Seite liegenden Blendenplatten B3, B5 bzw. B4, Bo zur gleichmäßigen Verschiebung mechanisch fest miteinander verbunden sein.

030019/0327

Leerseite

Claims

PHILIPS PATENTVERWALTiJNG GMBH, 3TEINI-AM 94, 2000 HAMBURG 1

rf PHD 78-148

PATENTANSPRÜCHE:

\1j) Blendenanordnung für mehrere in wenigstens einer Ebene angeordnete Strahlenquellen, deren Strahlenbündel wenigstens annähernd denselben Objektbereich eines Objektes vollständig erfassen, wobei die Blendenanordnung, die lateral verschiebbar ist, für jeweils eine Strahlenquelle unterschiedliche Blendenöffnungen zur Begrenzung der entsprechenden Strahlenbündel auf den Objektbereich besitzt und die Verteilung der

Blendenöffnungen der Verteilung der in der Ebene liegenden .

Strahlenquellen entspricht, nach Hauptpatent ...

(P 27 28 998.1), dadurch gekennzeichnet, daß die Blendenan-Ordnung (B) aus einer Gruppe von wenigstens zwei parallel zur Ebene (E) liegenden Blendenplatten (B1, B2) besteht, welche jeweils mit Durchgangsöffnungen (7a, b - 9a, b) zur Bildung der Blendenöffnungen (7, 8, 9) versehen und in ihrer Ebene gegeneinander verschiebbar angeordnet sind.
2. Blendenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung der Strahlenbündel von in zueinander parallelen Ebenen (E1, E2) liegenden Strahlenquellen zusätzliche Gruppen von Blendenplatten vorgesehen sind, wobei jeweils einer Ebene eine Gruppe von Blendenplatten zugeordnet ist, und daß die Blendenplatten jeweils einer Gruppe weitere öffnungen (S1, S2) für die aus den dieser Gruppe nicht zugeordneten Ebenen kommenden Strahlenbündel besitzen, die durch die Öffnungen bei jeder Stellung der entsprechenden Blendenplatten vollständig hindurchtreten.
3. Blendenanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppen aus Paaren von Blendenplatten bestehen.

030019/0327

ORIGINAL INSPECTED

m 78-148

2 PHD
4. Blendenanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blendenplatten (B1, B2) jeweils eines Paares über eine Verschiebevorrichtung (V) zur Erzeugung einer gekoppelten Bewegung mechanisch miteinander verbunden sind.
5. Blendenanordnung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf jeweils einer Seite der Paare liegenden Blendenplatten zur gleichzeitigen Verschiebung mechanisch miteinander verbunden sind.
6. Blendenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blendenplatten jeweils eines Paares aufeinanderliegen.
7. Blendenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnungen rechteckförmig ausgebildet sind.

030019/0327