Röntgenbildverstärker

Abstract

 Ein Elektrodensystem zum Fokussieren der beim Auftreffen von Röntgenstrahlung auf einem Eingangsleuchtschirm (4) eines Röntgenbildverstärkers (5a, 5b) erzeugten Elektronen auf einen Ausgangsleuchtschirm (7) des Röntgenbildver­stärkers (5a, 5b) soll so ausgeführt sein, daß die Herstellungs- und Montagekosten des Elektrodensystems reduziert sind. Insbesondere soll die Herstellung des Elektrodensystems vereinfacht werden.
Erfindungsgemäß sind die Elektroden (18, 18a, 19, 19a) als Belag auf der Innenseite des Wandteiles des Röntgenbild­verstärkers (5a, 5b) zwischen den Leuchtschirmen (4, 7) aufgebracht, welches in seiner Form den Elektroden (18, 18a, 19, 19a) angepaßt ist und hierzu über seine Länge unterschiedliche, den erforderlichen Elektrodendurchmessern angepaßte Durchmesser aufweist.
Röntgenbildverstärker

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Röntgenbildverstärker mit einem Vakuumgefäß mit einem an einer Stirnseite befindlichen, röntgenstrahlenempfindlichen Eingangsleuchtschirm und mit einem Elektrodensystem zum Fokussieren der beim Auftreffen von Röntgenstrahlung auf dem Eingangsleuchtschirm erzeugten Elektronen auf einen auf der anderen Stirnseite angeordneten Ausgangsleuchtsschirm des Röntgenbildverstärkers.

[0002] Röntgenbildverstärker werden in der Röntgendiagnostik einge­setzt, um ein beim Durchleuchten eines Patienten mit Röntgen­strahlen erzeugtes Röntgenschattenbild in ein sichtbares Bild zu wandeln. Am Ausgang des Röntgenbildverstärkers ist eine Fernsehaufnahmeröhre angeschlossen, deren Ausgangssignale über eine Fernsehkette einem Monitor zugeführt werden. Der Un­tersuchungsbereich wird als Bild auf dem Monitor dargestellt.

[0003] Ein bekannter Röntgenbildverstärker ist in dem Buch "Das Röntgenfernsehen" von A. Gebauer et al, erschienen 1974 im Georg Thieme Verlag, Stuttgart, auf den Seiten 54 bis 56 be­schrieben. Der Röntgenbildverstärker besitzt ein Vakuumgefäß mit einem an einer Stirnseite befindlichen Eingangsleuchtschirm mit Photokathode und ein Elektrodensystem zum Beschleunigen und Fokussieren der beim Auftreffen von Röntgenstrahlung auf dem Eingangsleuchtschirm erzeugten Elektronen auf einen auf der anderen Stirnseite angeordneten Ausgangsleuchtschirm des Röntgenbildverstärkers. Das Elektrodensystem besitzt mehrere zylinder- oder ringförmige Elektroden mit unterschiedlichen Durchmessern, an die unterschiedliche Spannungen gelegt sind zum Fokussieren der an einem Punkt des Eingangsleuchtschirms erzeugten Elektronen auf einen entsprechenden Punkt des Ausgangsleuchtschirms. Diese Elektroden sind als zylinderför­ mige Ringe mit jeweils einer Halterung an der Innenwand des Vakuumgefäßes befestigt. Die Herstellung des Elektrodensystems ist sehr aufwendig, da jede Elektrode einzeln hergestellt werden muß. Für jede Elektrode muß eine Halterung vorgesehen sein, um diese im Vakuumgefäß zu haltern. Die Montagezeit ist erhöht, weil die Elektroden justiert werden müssen.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Röntgenbildver­stärker der eingangs genannten Art so auszuführen, daß der Herstellungsaufwand für das Elektrodensystem und damit die Kosten zur Herstellung eines Röntgenbildverstärkers reduziert sind.

[0005] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Elektroden als Belag auf der Innenseite des Wandteiles des Röntgenbildverstärkers zwischen den Leuchtschirmen aufge­bracht sind, welches in seiner Form den Elektroden angepaßt ist und hierzu über seine Länge unterschiedliche, den erforder­lichen Elektrodendurchmessern angepaßte Durchmesser aufweist.

[0006] Vorteil der Erfindung ist, daß die Elektroden als Belag auf der Innenseite des Wandteiles des Röntgenbildverstärkers zwischen den Leuchtschirmen aufgebracht sind. Damit ist die Herstellung des Elektrodensystems wesentlich vereinfacht, eine Justierung und die Halterungen der Elektroden im Vakuumgefäß können entfallen, so daß der Montageaufwand und die Herstel­lungskosten reduziert sind. Zudem ist die Oberfläche der Elektroden reduziert, was sich vorteilhaft auf die Stabilität des Hochvakuums im Vakuumgefäß auswirkt. Die Oberfläche der Elektroden ist reduziert, da die Elektroden als dünner Belag auf die Wand des Röntgenbildverstärkers aufgebracht sind. Nur die nach innen ausgerichtete Fläche des Belages kann durch beispielsweise aus dem Belag austretende Atome das Vakuum verschlechtern. Beim Stand der Technik sind die Elektroden von einem Elektrodenkörper mit einer wesentlich größeren Oberfläche gebildet, die in ihrer Gesamtheit vom Vakuum umgeben sind. Da­ durch, daß die Halterungen der Elektroden entfallen, kann das Bauvolumen des Vakuumgefäßes reduziert werden.

[0007] Es ist vorteilhaft, wenn der zylindrische Wandteil des Röntgenbildverstärkers aus einem einstückigen Blechteil ge­bildet ist, wenn auf der Innenseite des Blechteils eine Isolationsschicht aufgebracht ist und wenn auf dieser die Elektroden aufgebracht sind. Damit ist das Elektrodensystem zu einer Gesamtelektrode zusammengefaßt, wodurch die Herstel­lungskosten und der Montageaufwand gering sind.

[0008] Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen in Verbindung mit den Unteransprüchen.

[0009] Dabei zeigt:

FIG 1 die prinzipielle Darstellung einer Röntgendiagnostik­einrichtung mit einem Röntgenbildverstärker nach dem Stand der Technik,

FIG 2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Röntgenbildver­stärkers nach der Erfindung und

FIG 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Röntgenbildver­stärkers nach der Erfindung.

[0010] In der FIG 1 ist eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit einem Hochspannungsgenerator 1 dargestellt, der eine Röntgenröhre 2 speist, in deren Strahlengang sich ein Patient 3 befindet, der auf dem Eingangsleuchtschirm 4 eines Röntgenbildverstär­kers 5 ein Strahlenbild erzeugt. Die aus dem Eingangsleucht­schirm 4 austretenden Elektronen werden durch die Elektroden einer Elektronenoptik 6 auf den Ausgangsleuchtschirm 7 des Röntgenbildverstärkers 5 fokussiert. Spannungsquellen 8 bis 10 versorgen den Röntgenbildverstärker 5 mit den erforderlichen Beschleunigungs- und Ablenkspannungen. An dem Ausgang des Röntgenbildverstärkers 5 ist eine übliche Fernsehkette mit einer Bildaufnahmeeinrichtung 11 mit einer Signalver­ arbeitungseinheit 12 und einem Monitor 13 angeschlossen. Durch den Röntgenbildverstärker 5 und die Fernsehkette ist das beim Durchleuchten des Patienten 3 erzeugte Röntgenschattenbild als Bild auf dem Bildschirm des Monitors 13 darstellbar.

[0011] Die FIG 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfin­dungsgemäßen Röntgenbildverstärkers 5a in einer geschnittenen, prinzipiellen Darstellung. Die in der FIG 1 bezeichneten Elemente sind in der FIG 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die zylindrische Wand des Röntgenbildverstärkers 5a ist von einem Elektrodenträger 14 gebildet, der aus Blech geformt ist. Er steht mit dem Eingangsleuchtschirm 4 in Verbindung und ist mit einem Befestigungsrand 15 in die Glaswand 16 eingeschmol­zen. Auf der Innenseite des Elektrodenträgers 14 ist eine Isolationsschicht 17 aufgebracht. Die Isolationsschichtstärke richtet sich nach der jeweils geforderten Betriebsspannung der Elektroden und der dadurch notwendigen Durchschlagsfestigkeit. Die Isolationsschicht 17 kann beispielsweise aus einem Lack, Keramik, Glas oder vorteilhaft aus einem Metalloxid, wie Aluminiumoxid oder Aluminium-Titanoxid, bestehen, das durch ein Spritzverfahren, wie beispielsweise Plasmaspritzen oder durch Streichen aufgetragen wird.

[0012] Die FIG 3 zeigt im Unterschied zu FIG 2, daß beispielsweise die zylindrische Glaswand des Röntgenbildverstärkers 5b den Elektrodenträger 14a bildet. Der Elektrodenträger 14a kann aber auch aus einem isolierenden Material, z.B. Keramik oder Kunst­stoff, gebildet sein. Bei diesen Ausführungsformen kann das Aufbringen einer Isolationsschicht entfallen.

[0013] Die Figuren zeigen, daß ein elektrisch leitender Belag auf Bereiche des Elektrodenträgers 14, 14a aufgetragen ist, so daß die Elektroden 18, 18a und 19, 19a gebildet sind. Hierzu kann der leitende Belag auf die entsprechenden Bereiche der Glaswand des Röntgenbildverstärkers 5b oder auf die entsprechenden Be­ reiche der Isolationsschicht 17 des Röntgenbildverstärkers 5a durch Streichen oder durch ein Spritzverfahren, wie z.B. Plasmaspritzen, aufgetragen sein. Es ist auch möglich, den Belag auf die gesamte Innenfläche des Elektrodenträgers 14, 14a, also auf die Isolationsschicht 17, oder auf die Glaswand des Röntgenbildverstärkers 5b aufzutragen, um ihn anschließend an Bereichen zwischen benachbarten Elektroden 18, 18a und 19, 19a durch mechanisches Abtragen, z.B. Schleifen, zu entfernen.

[0014] Ein Leiter 20 ist für jede Elektrode 18, 18a, 19, 19a durch den Elektrodenträger 14, 14a zu dem elektrisch leitenden Belag ge­führt und mit diesem verbunden. Zur Spannungsversorgung der Elektroden 18, 18a und 19,19a sind an den Leiter 20 nicht gezeigte Spannungsquellen anschließbar.

[0015] Die Ausführungsbeipsiele der FIG 2 und 3 zeigen einen Bildver­stärker 5a, 5b mit zwei Elektroden 18, 18a, 19, 19a. Es ist selbstverständlich auch möglich, weitere Elektroden vorzusehen und den Elektrodenträger entsprechend auszubilden. Hierzu muß der Elektrodenträger nicht, wie in den FIG 2 und 3 gezeigt, stufig ausgebildet sein, er kann auch konisch sein. Wesentlich ist, daß die Elektroden von einem elektrisch leitenden Belag gebildet sind, der auf einen einstückigen Elektrodenträger aufgebracht ist.

Ansprüche

1. Röntgenbildverstärker (5a, 5b) mit einem Vakuumgefäß mit einem an einer Stirnseite befindlichen, röntgenstrahlen­empfindlichen Eingangsleuchtschirm (4) und mit einem Elektro­densystem (18, 18a, 19, 19a) zum Fokussieren der beim Auftreffen von Röntgenstrahlung auf dem Eingangsleuchtschirm (4) erzeugten Elektronen auf einen auf der anderen Stirnseite angeordneten Ausgangsschirm (7) des Röntgenbildverstärkers (5a, 5b), dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (18, 18a, 19, 19a) als Belag auf der Innenseite des Wandteiles des Röntgenbildverstärkers (5a, 5b) zwischen den Leuchtschirmen (4, 7) aufgebracht sind, welches in seiner Form den Elektroden (18, 18a, 19, 19a) angepaßt ist und hierzu über seine Länge unterschiedliche, den erforderlichen Elektroden­durchmessern angepaßte Durchmesser aufweist.

2. Röntgenbildverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (18, 18a, 19, 19a) mittels eines Leiters (20) kontaktiert sind, der durch die Wand des Vakuumgefäßes geführt ist.

3. Röntgenbildverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Wandteil des Röntgenbildverstärkers (5a) aus einem einstückigen Blechteil gebildet ist, daß auf der inneren Seite des Blechteiles eine Isolationsschicht (17) aufgebracht ist und daß auf dieser die Elektroden (18, 19) als Belag aufgebracht sind.

4. Röntgenbildverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Wandteil des Röntgenbildverstärkers (5b) als Elektrodenträger (14a) aus einem isolierenden Material gebildet ist.

5. Röntgenbildverstärker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsschicht (17) von einem Aluminiumoxid gebildet ist.

6. Röntgenbildverstärker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsschicht (17) aus einem Aluminium-Titan-Oxid besteht.

Zeichnung