CH620792A5 - - Google Patents

Description

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PATENTANSPRÜCHE Die Erfindung bezieht sich auf einen Röntgenstrahlengene-

1. Röntgenstrahlengenerator mit einer einen Kolben auf- rator, insbesondere von einer Bauart, welche zur Abgabe eines weisenden Röntgenröhre, in welcher sich eine Anode befindet, symmetrischen Strahlungsbündels ausgebildet ist.

von deren Oberfläche ein Röntgenstrahlenbündel aus dem Kol- Ein Röntgenstrahlengenerator enthält im allgemeinen ein ben emittiert wird, sowie mit einem Abschirmgehäuse, welches s Abschirmgehäuse, in welchem isoliert eine Röntgenröhre die Röntgenröhre umschliesst und ein röntgenstrahlungsdurch- gehaltert ist, die mittels eines das Abschirmgehäuse durchströ-lässiges Fenster aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass dieses menden, dielektrischen Strömungsmittels gekühlt sein kann. Fenster (52 bzw. 138,140) mit Bezug auf den Brennfleck (48 Die Röntgenröhre enthält gewöhnlich einen evakuierten Röh-bzw. 128) der Anode derart angeordnet ist, dass sich für die renkolben, in dem sich eine elektronenemittierende Kathode divergierenden Röntgenstrahlen des Röntgenstrahlenbündels î o befindet, die einen Strahl von Elektronen hoher Energie (51 bzw. 130) gleichlange Wege zu dem Fenster hin ergeben. erzeugt und auf eine abgeschrägte Anodenfläche richtet,

2. Röntgenstrahlengenerator nach Anspruch 1, dadurch welche mit Bezug auf die Axialrichtung in bestimmtem gekennzeichnet, dass das röntgenstrahlungsdurchlässige Fen- Abstand angeordnet ist. Auf diese Weise werden Röntgen-ster (52 bzw. 138,140,144) mit Bezug auf den Brennfleck kon- strahlen angeregt, welche von der abgeschrägten Anoden-zentrisch bogenförmig angeordnet ist. 15 fläche emittiert werden und als divergentes Strahlenbündel

3. Röntgenstrahlengenerator nach Anspruch 1 oder 2, durch ein in radialer Richtung ausgerichtetes Fenster des dadurch gekennzeichnet, dass d^ röntgenstrahlungsdurchläs- Gehäuses gelangen.

sige Fenster (52) durch einen Teil des Abschirmgehäuses (22, Im allgemeinen ist die Öffnung, aus welcher die Röntgen-

24) gebildet ist, und zwar durch eine Gehäusewandausnehmung strahlen austreten, nach einwärts gerichtet und enthält ein rönt-(54) dieses Fensters. 20 genstrahlendurchlässiges Fenster, das sich in Richtung auf den

4. Röntgenstrahlengenerator nach Anspruch 3, dadurch Brennfleckbereich der Röhre nach einwärts wölbt, um eine gekennzeichnet, dass der genannte Teil des Abschirmgehäuses Schwächung des Röntgenstrahles zu vermeiden. Nachdem sich (22) die Gestalt einer Nut (52) hat, deren Bodenwand (56) das Fenster sehr nahe an der auf hohem positivem Potential bogenförmig und konzentrisch mit Bezug auf den Brennfleck gehaltenen Anode der Röntgenröhre befindet, ist es gewöhngekrümmt ist. 25 lieh aus einem leicht formbaren dielektrischen Werkstoff her-

5. Röntgenstrahlengenerator nach Anspruch 4, dadurch gestellt, wobei das Fenster sich mit ebenen Oberflächen an die gekennzeichnet, dass die genannte Bodenwand (56) der Nut Wand des Röhrenkolbens anschliesst. Demzufolge ergab sich, (52) mit Bezug auf den rohrförmigen Kolben (34) der Röntgen- dass ein divergierendes Röntgenstrahlenbündel, welches durch röhre in Querrichtung verläuft. das Strahlungsfenster fällt, eine ungleichförmige Verteilung der

6. Röntgenstrahlengenerator nach Anspruch 4, dadurch 30 Röntgenstrahlungsintensität in Abhängigkeit von dem Strahlgekennzeichnet, dass die genannte Bodenwand (56) der Nut winkel aufweist. Je grösser der Divergenzwinkel des jeweils (52) mit Bezug auf die Längsrichtung des rohrförmigen Kol- betrachteten Röntgenstrahles ist, desto grösser ist die Absorp-bens (34) der Röntgenröhre in Axialrichtung ausgerichtet ist. tion derjenigen Röntgenstrahlen, welche nahe den Grenzen

7. Röntgenstrahlengenerator nach Anspruch 3, dadurch des Strahlenbündels verlaufen. Diese bevorzugte Absorption gekennzeichnet, dass die Bodenwand der Ausnehmung in dem 35 von unter einem Winkel austretenden Röntgenstrahlen in genannten Teil des Abschirmgehäuses sphärisch und konzen- einem divergierenden Strahlenbündel bereitet insbesondere trisch bezüglich des Brennflecks der Anode gekrümmt ist. bei bestimmten Diagnoseverfahren Schwierigkeiten, bei wel-

8. Röntgenstrahlengenerator nach Anspruch 1 oder 2, chen es vorteilhaft ist, wenn der Querschnitt eines einfallenden dadurch gekennzeichnet, dass das röntgenstrahlendurchläs- Röntgenstrahlenbündels im wesentlichen gleichförmige Eigensige Fenster einen für Röntgenstrahlung durchlässigen Fenster- 40 Schäften besitzt. Bei der rechnergesteuerten Schnittbilderzeu-körper (138) enthält, welcher sphärisch gekrümmt und zum gung ist es beispielsweise wünschenswert, an einem bestrahlten Brennfleck (128) der Anode konzentrisch ist. Patienten Unterschiede der Röntgenstrahlungsabsorption von

9. Röntgenstrahlengenerator nach Anspruch 8, dadurch etwa einem halben Prozent feststellen zu können, gekennzeichnet, dass der Fensterkörper eine Nut (144) solcher Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Tiefe und Gestalt besitzt, dass ein verbleibender Wandbereich 45 Röntgenstrahlengenerator in solcher Weise auszubilden, dass ein streifenförmiges, zum Brennfleck konzentrisch gekrümm- die unterschiedliche Absorption der unter einem Winkel aus-tes Fenster darstellt. tretenden Röntgenstrahlen in einem divergierenden Strahlen-

10. Röntgenstrahlengenerator nach Anspruch 8 oder 9, bündel des Generators möglichst gering gehalten wird.

dadurch gekennzeichnet, dass der Fensterkörper an dem Ausgehend von einem Röntgenstrahlengenerator mit einer

Abschirmgehäuse auf bestimmte Winkellagen einstellbar befe- 50 einen Kolben aufweisenden Röntgenröhre, in welcher sich eine stigt ist Anode befindet, von deren Oberfläche ein Röntgenstrahlen-

11. Röntgenstrahlengenerator nach Anspruch 1 oder 2, bündel aus dem Kolben emittiert wird, sowie mit einem dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmgehäuse die Abschirmgehäuse, welches die Röntgenröhre umschliesst und Gestalt eines Hohlzylinders mit geschlossenen Enden aufweist ein röntgenstrahlendurchlässiges Fenster aufweist, wird die und dass das röntgenstrahlungsdurchlässige Fenster einen 55 soeben angegebene Aufgabe erfindungsgemäss dadurch gelöst, zylindrischen Wandungsteil des Abschirmgehäuses umfasst, dass dieses Fenster mit Bezug auf den Brennfleck der Anode welcher eine Ausnehmung aufweist, derart, dass die Boden- derart angeordnet ist, dass sich für die divergierenden Rönt-wand dieser Ausnehmung die Gestalt eines bogenförmigen genstrahlen des Röntgenstrahlenbündels gleich lange Wege zu Fensters solcher Dicke besitzt, dass die emittierte Röntgen- dem Fenster hin ergeben.

Strahlung durchgelassen wird. eo Insbesondere ist das röntgenstrahlungsdurchlässige Fen-

12. Röntgenstrahlengenerator nach Anspruch 11, dadurch ster mit Bezug auf den Brennfleck konzentrisch bogenförmig gekennzeichnet, dass das bogenförmig gekrümmte Fenster angeordnet.

eine solche Form aufweist, dass ein im Querschnitt rechtecki- Ein Röntgenstrahlengenerator der hier vorgeschlagenen ges fächerförmiges Röntgenstrahlenbündel entsteht. Art enthält also in dem Abschirmgehäuse ein röntgenstrah-

65 lungsdurchlässiges Fenster, welches mit Bezug auf den Brennfleckbereich der abgeschrägten Anodenoberfläche der Rönt-

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genröhre in radialer Richtung symmetrisch angeordnet ist, Ebene 3-3 aus in Pfeilrichtung gesehen,

wobei die Röhre in dem Abschirmgehäuse isoliert gehaltert ist. Fig. 4A und 4B zwei alternative Formen des Brennflecks

Das Gehäuse kann die Gestalt eines Metallhohlzylinders der Oberfläche der Stehanode gemäss Fig. 1,

mit geschlossenen Enden haben, in welchem die Röntgenröhre Fig. 5 eine schematische Ansicht eines Systems zur rechner-sich in Längsrichtung erstreckend angeordnet ist. 5 gesteuerten Schnittbilderzeugung unter Verwendung eines

Die Röntgenröhre kann eine Stehanodenröhre mit einem Röntgenstrahlengenerators nach Fig. 1,

evakuierten, rohrförmigen Röhrenkolben sein, in dem sich axial Fig. 6 eine Aufsicht auf einen Röntgenstrahlengenerator ein Anodenzylinder erstreckt, der eine abgeschrägte Anoden- bekannter Bauart, teilweise im Schnitt,

Oberfläche aufweist, die in bestimmtem Axialabstand einer Fig. 7 eine im Schnitt gezeichnete Teilansicht des Strah-

elektronenemittierenden Kathode gegenüber angeordnet ist. i o lungsfensters des Abschirmgehäuses eines Generators gemäss Die von der Kathode austretenden Elektronen werden elektro- Fig. 6 in vergrössertem Massstab,

statisch auf einen länglichen Brennfleck der Anode fokussiert, Fig. 8 eine Teil-Seitenansicht des Strahlungsfensters von der sich mit Bezug auf die Schrägung oder Neigung der der in Fig. 6 angedeuteten Ebene 8-8 aus in Pfeilrichtung gese-

Anodenoberfläche in Längsrichtung oder in Querrichtung hen,

erstrecken kann. Bei dem röntgenstrahlendurchlässigen Fen- 15 Fig. 9 eine teilweise im Schnitt gezeichnete Aufsicht einer ster kann es sich um einen Öffnungsbereich handeln, der einen anderen Ausführungsform eines Röntgenstrahlengenerators Teil der Gehäusewand umfasst, welcher in radialer Richtung g mit Drehanode,

gegenüber dem Brennfleckbereich auf der abgeschrägten Fig. 10 eine Teil-Schnittansicht des Strahlungsfensters des

Anodenoberfläche und symmetrisch zu diesem Brennfleckbe- Abschirmgehäuses eines Röntgenstrahlengenerators nach reich vorgesehen ist. Der Öffnungsbereich kann bei dem hier 20 Fig. 9,

vorgeschlagenen Röntgenstrahlengenerator eine schmale Rille Fig. 11A und 11B verschiedene Formen des Brennflecks auf oder Nut enthalten, welche in die Gehäusewand eingeschnitten der Oberfläche der Drehanode des Röntgenstrahlengenerators oder eingefräst ist und sich bis zu einer geeigneten Tiefe nach Fig. 9,

erstreckt, derart, dass noch eine bestimmte Wandstärke stehen Fig. 12 eine Teil-Seitenansicht des Röntgenstrahlengenera-bleibt, die ein Durchtreten von Röntgenstrahlung in der 25 tors nach Fig. 9 von der in dieser Zeichnungsfigur angedeute gewünschten Intensität zulässt, so dass von dem Gehäuse ein ten Ebene 12-12 aus in Pfeilrichtung gesehen und fächerartiges Röntgenstrahlenbündel austritt. Das resultie- Fig. 13 eine Ansicht des Strahlungsfensters nach Fig. 12

rende, fächerförmige Strahlenbündel eignet sich sehr gut für nach Drehung um 90°.

die rechnergesteuerte Schnittbilderzeugung, wobei dieses In den Zeichnungen sind einander entsprechende Teile mit

Strahlenbündel einen bestimmten Teil eines Patienten durch- 30 jeweils gleichen Bezugszahlen versehen. Zunächst seien die dringt und dann auf eine bogenförmige Anordnung oder Reihe Fig. 1 bis 3 näher betrachtet. Ein Röntgenstrahlengenerator 20 von Detektoren trifft. besitzt ein hohlzylindrisches Abschirmgehäuse 22 mit abge-

Die verwendete Röntgenröhre kann aber auch eine Dreh- schlossenen Enden, welches aus einem ausreichend starren und anodenröhre sein, die ebenfalls einen evakuierten, rohrförmigen festen Werkstoff gefertigt ist und beispielsweise aus Aluminium Röhrenkolben aufweist, in welchem eine elektronenemittie- 35 besteht. Das Gehäuse 22 ist in geeigneter Weise strahlungs-rende Kathode in bestimmtem Abstand von der Brennfleck- dicht gemacht, beispielsweise durch einen Innenbelag 24 aus bahn einer mit einer ringförmigen, abgeschrägten Anoden- einem für Röntgenstrahlung undurchlässigen Werkstoff, etwa Oberfläche versehenen Drehanode gehaltert ist, wobei das aus Blei. In dem Gehäuse 22 ist in Längsrichtung isoliert eine Elektronenstrahlerzeugungssystem auf den randnahen Röntgenröhre 26 gehaltert, welche die Gestalt einer Stehano-

Umfangsbereich der Drehanodenscheibe gerichtet ist. Der 40 denröhre haben kann, wie sie beispielsweise der US-Patent-Brennfleck kann länglich sein und sich in Längsrichtung der schrift 2 886 724 beschrieben ist. Das Gehäuse 22 ist vorzugs-Schrägung der Anodenoberfläche erstrecken oder er kann weise mit zwei im Abstand voneinander angeordneten elektri-hierzu quer verlaufen. Das Strahlungsfenster kann eine Platte sehen Durchführungen 28 bzw. 30 versehen, welche elektrisch enthalten, die in geeigneter Weise über einer Öffnung in einem mit der Anode bzw. der Kathode der Röntgenröhre 26 Verbin-Teil der zylindrischen Wand des Abschirmgehäuses vorgese- 45 dung haben. Die Röntgenröhre 26 kann mit einem zur Kühlung hen und auf den Brennfleck ausgerichtet ist. Die genannte dienenden, dielektrischen Strömungsmittel 32, beispielsweise

Platte ist mit einer Ausnehmung versehen, an deren Boden eine mit Kühlöl umgeben werden, das in an sich bekannter Weise zu Wandstärke vorgesehen ist, die eine Röntgenstrahlendurchläs- einer Strömung durch das Gehäuse 22 veranlasst wird, was sigkeit ergibt, wobei die im Bereich der Ausnehmung stehen jedoch nicht im Einzelnen gezeigt ist.

gebliebene Wand symmetrisch mit Bezug auf den Brennfleck so Die Röntgenröhre 26 besitzt einen evakuierten, rohrförmi-nahe dem Rand der Drehanodenscheibe gelegen ist. Die gen Röhrenkolben 34, der aus für Röntgenstrahlung durchlässi-

erwähnte Ausnehmung kann also die Gestalt einer bogenförmi- gern Werkstoff, beispielsweise aus bleifreiem Glas besteht. In gen Nut haben oder sphärisch gekrümmt sein. Die Platte kann axialer Richtung erstreckt sich innerhalb des Röhrenkolbens 34 um das Zentrum der Öffnung der Abschirmgehäusewand dreh- von einem Ende aus eine elektronenemittierende Kathode 36, bar ausgebildet sein. 55 welche einen in Querrichtung verlaufenden Kathodendraht 38

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des hier bzw. eine Kathodenwendel enthält, die in einem zur Fokussie-angegebenen Röntgenstrahlengenerators bilden im übrigen rung dienenden Becher 39 gehaltert ist. Die Kathodenwendel Gegenstand der anliegenden abhängigen Patentansprüche, auf 38 besitzt bestimmten Abstand von einer abgeschrägten welche hier zur Vereinfachung und Verkürzung der Beschrei- Anodenoberfläche 40, welche aus röntgenstrahlungsemittie-bung ausdrücklich hingewiesen wird. Im Folgenden werden m rendem Werkstoff, beispielsweise aus Wolfram, besteht. Die Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung Anodenoberfläche 40 ist in Richtung auf eine radial fluchtende beschrieben. Es stellen dar: Öffnung 42 hin abgeschrägt, die in einer umgebenden Hülse 44

Fig. 1 eine teilweise im Axialschnitt gezeichnete Aufsicht gebildet ist. Die Hülse 44 bildet das innere Ende eines Anoden-eines Röntgenstrahlengenerators der hier vorgeschlagenen Zylinders 46, der am anderen Ende des Röhrenkolbens 34 befe-Art, 65 stigt ist. Der Anodenzylinder 46 und die Kathode 36 sind in

Fig. 2 einen Querschnitt entsprechend der in Fig. 1 angedeu- bekannter Weise mit den Durchführungen 28 bzw. 30 elek-teten Schnittebene 2-2 in Pfeilrichtung gesehen, trisch verbunden, so dass an die genannten Elektroden die zum

Fig. 3 eine Teil-Seitenansicht von der in Fig. 2 angedeuteten Betrieb der Röntgenröhre 26 erforderliche elektrische Span-

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nung angelegt werden kann.

Zur Verwendung des Röntgenstrahlengenerators wird die Kathodenwendel 38 elektrisch so aufgeheizt, dass sie Elektronen emittiert, welche von der becherförmigen Elektrode 39 zu einem Strahlenbündel fokussiert werden und elektrostatisch in Richtung auf die Anodenoberfläche 40 hin beschleunigt werden. Es entsteht also ein Strahlenbündel von Elektronen hoher Energie, welche auf der Anodenoberfläche 40 einen Brennfleck 48 erzeugen, der etwa wie in Fig. 2 gezeigt, die Gestalt eines kleinen Quadrates haben kann. Es ist jedoch auch möglich, wie etwa in Fig. 4A gezeigt, dem Brennfleck 48 die Gestalt eines schmalen Rechteckes zu geben, das sich mit Bezug auf die Abschrägung der Anodenoberfläche 40 in Längsrichtung erstreckt. Ferner kann, wie aus Fig. 4B ersichtlich ist, der Brennfleck 48 sich als schmales Rechteck in Querrichtung mit Bezug auf die Abschrägung der Anodenoberfläche 40 ausdehnen. In jedem Falle werden Röntgenstrahlen angeregt, welche von dem Brennfleck 48 nach allen Richtungen hin austreten. Die in Richtung auf die radial fluchtende Öffnung 42 der Hülse 44 hin austretenden Röntgenstrahlen setzen sich in einem divergierenden Strahlenbündel 50 fort, das auch in Radialrichtung durch die fluchtenden Teile des Röhrenkolbens 34 und des dielektrischen Strömungsmittels 32 seinen Weg nimmt.

Bei dem Röntgenstrahlengenerator der hier vorgeschlagenen Art besitzt das Gehäuse 22 in einem Wandlungsbereich, welcher mit dem Brennfleck 48 in Radialrichtung fluchtet, ein bogenförmiges Fenster 52, das im wesentlichen konzentrisch zur Mitte des Brennflecks 48 ausgebildet ist. Das Fenster 52 kann die Gestalt einer Nut 54 haben, die quer in die zylindrische Wand des Gehäuses 22 eingeschnitten oder eingefräst ist, so dass am Boden der rillenförmigen oder nutartigen Ausnehmung eine bogenförmige Wand 56 stehen bleibt, welche im wesentlichen gleichförmige Dicke besitzt und symmetrisch mit Bezug auf den Brennfleck 48 gelegen ist. Radial fluchtend mit der Ausnehmung 54 ist ein entsprechend geformter Durchbruch 57 in der strahlungsundurchlässigen Auskleidung 24 des Gehäuses 22 vorgesehen. Die Röntgenstrahlen des Strahlenbündels 50, welche durch die Öffnung 42 der Hülse 44 treten, verlaufen also auch durch im wesentlichen konstante Dicken besitzende Bereiche des Röhrenkolbens 34, des dielektrischen Strömungsmittels 32 und der Wand 56 des Abschirmgehäuses. Der Durchbruch 57 der strahlungsundurchlässigen Auskleidung 24 und die nutartige Ausnehmung 54 des Fensters 52 wirken demgemäss als Kollimator, so dass ein fächerartiges Strahlenbündel entsteht, das von dem Röntgenstrahlengenerator 20 mit im wesentlichen gleichförmiger Intensität über den Querschnitt hin abgegeben wird. Auch bewirkt die Symmetrie der bogenförmigen Wand 56 des Abschirmgehäuses 22 gegenüber dem auf hohem positivem Potential gehaltenen Anodenzylin-der 46, dass die elektrostatischen Felder zwischen diesen Bauteilen im wesentlichen gleichförmig bleiben, während demgegenüber bei bekannten Röntgenstrahlungsgeneratoren aufgrund der nach einwärts ragenden Fensterkonstruktion eine Feldverzerrung stattfindet.

Die Stärke der bogenförmigen Wand 56 bestimmt sich entsprechend der Übertragung von Röntgenstrahlen oberhalb einer bevorzugten Frequenz. So kann die Wand 56 ausreichend dick ausgebildet sein, um harte Röntgenstrahlen durchzulassen, während der Anteil weicher Röntgenstrahlung in dem Strahlenbündel 50 absorbiert wird. So kann die Wand 56 als ein Filter wirken, welcher nur Röntgenstrahlen oberhalb eines gewünschten Energieniveaus durchlässt. Soll eine zusätzliche Filterung stattfinden, so kann in das Fenster 42 der Hülse 44 ein Filterkörper 58 aus geeignetem Werkstoff, beispielsweise aus Beryllium, eingesetzt werden. Hierdurch werden Röntgenstrahlen mit Frequenzen unterhalb eines bestimmten Wertes bereits innerhalb der Röntgenröhre 26 aus dem Strahlenbündel 50 ausgefiltert.

Wie in Fig. 5 gezeigt ist, kann ein rechnergesteuertes System 60 zur Schnittbilderzeugung einen Röntgenstrahlengenerator 20 der hier vorgeschlagenen Art enthalten, der einen dem bogenförmigen Fenster 52 vorgesetzten, an sich bekannten Kollimator 62 enthält Der Kollimator ist so eingestellt,

dass er die Querschnittsgrösse des fächerförmigen Strahlenbündels 51 bestimmt das von dem Röntgenstrahlengenerator 20 austritt. Man erhält somit ein begrenztes, fächerförmiges Strahlenbündel 51a, das den Kollimator 62 verlässt und einen Schichtbereich 64 des Körpers eines Patienten durchdringt, um schliesslich auf eine bogenförmige Reihe oder Anordnung 66 von Detektoren 68 aufzutreffen. Die Detektoren 68 erzeugen folglich Ausgangssignale, die über Verbindungsleitungen 70 einem Rechner 72 zugeführt werden, um hier in an sich bekannter Weise gespeichert und verarbeitet zu werden. Der Röntgenstrahlengenerator 20 wird also in Betrieb gesetzt und in einer Winkelrichtung um den Schichtbereich 64 des Patienten verschwenkt, während die Detektorreihe 66 ganz entsprechend in der entgegengesetzten Winkelrichtung geschwenkt wird. Die Detektoren 68 liefern somit aufeinanderfolgende Reihen von Signalen an den Rechner 72, der diese Signale nachfolgend verarbeitet und ein Bild des Schichtbereiches 64 erzeugt, das auf einem elektrisch mit dem Rechner verbundenen Sichtgerät 74 erscheint. Aufgrund der Gleichförmigkeit der Intensität in dem fächerförmigen Strahlenbündel 50 des Röntgenstrahlengenerators 20 der hier angegebenen Art können mit dem vorliegenden Schnittbilderzeugungssystem Absorptionsdifferenzen in der Grössenordnung von einem halben Prozent innerhalb des Schichtbereiches 64 des Patienten festgestellt werden.

Zum Vergleich und zum besseren Verständnis des nier vorgeschlagenen Röntgenstrahlengenerators ist in den Fig. 6 bis 8 ein Generator 80 bekannter Bauart gezeigt, welcher im Aufbau dem Röntgenstrahlengenerator 20 im wesentlichen entspricht, jedoch mit einem Abschirmungsgehäuse 82 ausgerüstet ist, das in herkömmlicher Weise einen nach innen gewölbten Ausgang . 81 aufweist. Das Abschirmgehäuse 80 kann wieder die Gestalt eines Hohlzylinders haben, in welchem longitudinal die beschriebene Röntgenröhre 26 gehaltert ist und welches mit einer Innenauskleidung 84 aus für Röntgenstrahlung undurchlässigem Werkstoff versehen ist Auch das Abschirmgehäuse 80 kann von einem dielektrischen Kühlmittel 32 durchströmt werden und besitzt im Abstand voneinander angeordnete elektrische Durchführungen 86 und 88. Die Durchführungen 86 und 88 sind mit der Anode 46 bzw. der Kathode 36 der Röntgenröhre 26 verbunden, um einen Elektronenstrahl auf den Brennfleck 48 einer abgeschrägten Anodenfläche 40 hinlenken zu können. Auf diese Weise entsteht ein divergierendes Röntgenstrahlenbündel 50, das von dem Brennfleck 48 ausgeht und durch die Öffnung 42 in der Hülse 44 der Anode hindurchtritt und dann durch die radial fluchtenden Teile des Röhrenkolbens 34 und das dielektrische, zur Kühlung dienende Strömungsmittel 32 seinen Weg nimmt

Ein fluchtender zylindrischer Wandungsteil des Abschirmgehäuses 80 ist mit einem nach aussen ragenden Flansch 90 versehen, der am Aussenrand rechteckig und an der Innenkante kreisförmig ausgebildet sein kann. Der Aussenrand des Flansches 90 ist von einem Kragen 92 aus für Röntgenstrahlung undurchlässigem Werkstoff, beispielsweise aus Blei, umgeben, der durch eine rechteckige Platte 94 in seiner Lage gehalten wird, welch letztere an dem Flansch 90 festgeschraubt ist. Die Platte 94 ist gegen einen Ringflansch 95 eines nach einwärts gewölbten Fensters 96 festgespannt, so dass ein O-Ring 98 gegen eine Schulter oder einen Absatz auf der Innenseite des Flansches 90 gepresst wird, der eine kreisförmige Öffnung in der Wand des Abschirmgehäuses 80 umgibt Das nach einwärts gewölbte Fenster 96 besitzt eine kegelstumpfmantelförmige Wand 97, welche durch einen geeignet gestalteten Durchbruch

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der Innenauskleidung 84 hindurchreicht und eine im wesentli- von ihr emittierter Elektronenstrahl einen Brennfleck 128 auf chen flachkreisscheibenförmige Fensterplatte 100 trägt, die der Anodenoberfläche 124 erzeugt, wobei der Brennfleck in sich nahe dem Röhrenkolben 34 befindet. radialer Richtung mit dem Ausgang 108 des Gehäuses 106

Wegen der Nähe der flachen Fensterplatte 100 zu der auf fluchtet. Der Brennfleck 128 kann beispielsweise die Gestalt hohem positivem Potential gehaltenen Anode 46 wird das Fen- 5 eines schmalen Rechteckes haben, dessen Längserstreckung,

ster 96 vorzugsweise aus einem für Röntgenstrahlung durchlas- wie aus Fig. 11A zu ersehen ist, in Richtung der Abschrägung sigen Werkstoff gefertigt, der dielektrisch ist, beispielsweise der Anodenoberfläche 124 weist; oder die Längserstreckung aus einem Polycarbonatharz. Die zum Festspannen dienende des Brennflecks kann, wie in Fig. 11B dargestellt ist, senkrecht

Platte 94 ist aus für Röntgenstrahlung undurchlässigem Werk- zur Abschrägungsrichtung der Anodenoberfläche 124 verlau-

stoff gefertigt, beispielsweise aus Blei. Der mittige Durchbruch 10 fen. Die auf den Brennfleck 128 auftreffenden Elektronen regen

102 der Platte liegt im wesentlichen konzentrisch fluchtend mit dann ein divergierendes Röntgenstrahlenbündel 130 an, wel-

Bezug auf die Mitte der flachen Fensterplatte 100 des Fensters ches vom Brennfleck emittiert wird und durch die fluchtenden

96- Teile des Röhrenkolbens 118 und des dielektrischen Kühlmit-

Die von dem Brennfleck 48 divergierend ausgehenden tels 116 seinen Weg nimmt, um den Röntgenstrahlengenerator

Strahlen des Strahlenbündels 50 treten also durch die flache 15 104 über den Ausgang 108 zu verlassen.

Fensterplatte 100 des Fensters 96 aus und verlassen den Rönt- Der Ausgang 108 des Röntgenstrahlengenerators 104 ist an genstrahlengenerator 80 über die Öffnung 102 der Platte 94. einem Wandungsteil des Gehäuses 106 vorgesehen, welcher

Folglich durchdringen die dem Aussenrand des Strahlenbün- einen nach aussen ragenden Flansch 132 aufweist, der eine sich dels 50 naheliegenden Röntgenstrahlen die Schichten des di- durch die Wand des Gehäuses 106 und die Strahlungsdichte elektrischen Kühlmittels 34 und der flachen Fensterplatte 100 20 Auskleidung 109 durchdringende Öffnung umgibt. Der Flansch jeweils im Winkel und dadurch im Vergleich zu denjenigen 132 kann eine rechteckige äussere Begrenzung aufweisen und

Röntgenstrahlen, welche nahe der axialen Mittellinie des Strah- von einem für Röntgenstrahlung undurchlässigen Kragen 131

lenbündels 50 verlaufen, über grössere Dicken hinweg. Es folgt umgeben sein, während die Innenseite des Flansches rund aus-

daraus, dass stark im Winkel divergierende Röntgenstrahlen gebildet sein kann und mit einer Schulter oder einem Absatz des Strahlenbündels 50 eine stärkere Absorption erleiden als 25 134 versehen ist. Beispielsweise mittels nicht dargestellter diejenigen Röntgenstrahlen, welche nahe der axialen Mittelli- Schrauben ist an der Aussenfiäche des Flansches 132 eine nie verlaufen, so dass die Intensität über den Querschnitt des Platte 136 befestigt, welche einen Ringflansch 137 eines für einfallenden Strahlenbündels 50 hin nicht gleichförmig ist. Das Röntgenstrahlung durchlässigen Fensters 138 gegen einen von dem Röntgenstrahlengenerator 80 ausgehende Strahlen- O-Ring 139 drückt, der in der durch den Absatz 137 gebildeten bündel 50 ist also zur Verwendung in dem System zur rechner- 30 Nische gelegen ist. Das Fenster 138 enthält eine bogenförmige gesteuerten Schnittbilderzeugung gemäss Fig. 5 nicht so geeig- Wand 140, welche symmetrisch mit Bezug auf die Mitte des net wie das Röntgenstrahlenbündel 51, das durch den Röntgen- Brennflecks 128 angeordnet und ausreichend dick ist, um den

Strahlengenerator 20 erzeugt werden kann, nachdem in diesem Durchtritt von Röntgenstrahlung der gewünschten Wellen-

Anwendungsfall Absorptionsdifferenzen im Patientenkörper in länge in dem Strahlenbündel 130 zu gestatten, so dass dieser der Grössenordnung von einem halben Prozent festgestellt 35 Anteil des Strahlenbündels den Röntgenstrahlengenerator 104

werden müssen. Es sei unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 noch- verlassen kann. Wie den Fig. 9 und 10 zu entnehmen ist, kann mais darauf hingewiesen, dass durch die bogenförmige Gestalt die Wand 140 eine sphärische Krümmung aufweisen, die kon-

des Fensters 56 an dem Ausgang 52 sichergestellt ist, dass stark zentrisch zu der Mitte des Brennflecks 128 ist, wobei die Wand im Winkel divergierende Röntgenstrahlen des Strahlenbündels aus einem Werkstoff besteht, welcher elektrisch leitfähig ist,

51 im Vergleich zu den zentral verlaufenden Röntgenstrahlen « beispielsweise aus Aluminium. Es kann sich jedoch auch um ein durch im wesentlichen gleiche Dicken des dielektrischen Kühl- dielektrisches Material, beispielsweise ein Polycarbonatharz,

Strömungsmittel 32 und des Fensters 56 gedrungen sind. handeln. Die Röntgenstrahlen des divergierenden Strahlenbün-

In den Fig. 9 und 10 ist eine andere Ausführungsform eines dels 130 durchdringen also im wesentlichen gleiche Material-

Röntgenstrahlengenerators gezeigt, welcher mit 104 bezeich- dicken des dielektrischen Kühlmittels 116 und der Wand 140

net ist und ein Gehäuse 106 aufweist, das im Aufbau dem 45 des Fensters 138. Hieraus folgt, dass das konische, aus dem Fen-

Abschirmgehäuse 82 des zuvor betrachteten, bekannten Rönt- ster 138 austretende Röntgenstrahlenbündel 130 im wesentli-

genstrahlengenerators ähnlich ist, jedoch einen Ausgang 108 chen eine gleichförmige Verteilung der Intensität der Energie besitzt, der nach dem vorliegend angegebenen Konstruktion- über den Querschnitt hin besitzt, was darauf beruht, dass die prinzip ausgebildet ist. Das Gehäuse 106 umfasst wiederum unter einem grossen Winkel austretenden Röntgenstrahlen des einen Hohlzylinder mit abgeschlossenèn Enden aus starrem 50 Strahlenbündels sich auf Wege fortpflanzen, welche im wesent-

Werkstoff, beispielsweise aus Aluminium. Auch kann das liehen gleiche Länge im Vergleich zu den zentrischen Röntgen-

Gehäuse 106 wieder mit einer Innenauskleidung 109 aus für strahlen aufweisen.

Röntgenstrahlung undurchlässigem Werkstoff versehen sein, Gemäss der in den Fig. 12 und 13 gezeigten Alternative welche beispielsweise aus Blei besteht. Weiter sind im Abstand kann das Strahlungsfenster 138 in einer massiven, halbkugeli-

voneinander angeordnete elektrische Durchführungen 110 und 55 gen Platte 142 gebildet sein, welche eine Nut 144 mit bogenför-

112 vorgesehen. In an sich bekannter Weise ist in dem Gehäuse mig gekrümmtem Boden aufweist, wobei sich diese Rille quer

106 isoliert eine Röntgenröhre 114 angebracht, welche als über die Innenfläche der halbkugeligen Platte hinweg erstreckt.

Drehanodenröhre ausgebildet ist. Das Gehäuse ist von einem Die Halteplatte 136 kann bei dieser Ausführungsform gelok-

dielektrischen Kühlmittel 116 durchströmt. kert oder abgenommen werden und die halbkugelige Fenster-

Die Röntgenröhre 114 enthält einen evakuierten Röhren- eo platte 142 kann dann in dem Flansch 134 gedreht werden, so kolben 118, welcher vorzugsweise einen kugeligen Mittelteil dass die Nut oder Rille 144 nach Wunsch gegenüber der besitzt, der eine quer zur Röhrenachse gelagerte Anoden- Längsachse der Röntgenröhre 114 gedreht werden kann. So scheibe 120 umschliesst. Die Anodenscheibe 120 ist an einem kann beispielsweise die Nut oder Rille 144 im wesentlichen par-

Wellenstumpf 122 in an sich bekannter Weise drehbar gelagert allei zu der Achse der Röhre 114 ausgerichtet werden, wie in und trägt an ihrem Aussenrand eine abgeschrägte Brennfleck- 65 Fig. 12 gezeigt ist oder die Nut oder Rille 144 kann im wesentli-

bahn oder Anodenfläche 124 aus einem Röntgenstrahlung chen senkrecht zu der genannten Achse der Röhre 114 orien-

emittierenden Werkstoff, beispielsweise aus Wolfram. Eine tiert werden, was in Fig. 13 deutlich gemacht ist. Die resultie-

Elektronen emittierende Kathode 126 ist so gehaltert, dass ein rende, bogenförmige Wand als Grund der Nut 144 liegt symme-

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trisch zu dem Brennfleckbereich 128 und besitzt ausreichende Dicke, um wieder Röntgenstrahlung der gewünschten Wellenlängen in dem Strahlenbündel 130 aus dem Röntgenstrahlengenerator 104 austreten zu lassen. Die Nut oder Rille 144 in der halbkugeligen Platte 142 lässt also ein fächerförmiges Strahlen- 5 bündel mit im wesentlichen gleichförmigem Querschnitt austreten, ähnlich den Verhältnissen bei dem fächerförmigen Strahlenbündel, welches von dem Röntgenstrahlengenerator 20 nach Fig. 1 erzeugt wird. Folglich ist auch das fächerförmige Strahlenbündel, welches von dem Generator 104 mittels der i o genuteten, halbkugeligen Platte 142 und dem Fenster 138 erzeugt wird, dazu geeignet, in Verbindung mit rechnergesteuerten Schnittbilderzeugungssystemen verwendet zu werden, wie sie etwa in Fig. 5 wiedergegeben sind.

Vorliegend ist also ein Röntgenstrahlengenerator beschrie- 15

ben worden, der ein röntgenstrahlungsundurchlässiges Abschirmgehäuse besitzt, in dem sich ein für Röntgenstrahlen durchlässiges Fenster befindet, das symmetrisch mit Bezug auf die Radialrichtung auf den Brennfleckbereich einer abgeschrägten Anodenfläche einer Röntgenröhre ausgerichtet ist, die sich innerhalb des Abschirmgehäuses befindet. Bei der Röntgenröhre kann es sich um eine Stehanodenröhre oder um eine Drehanodenröhre handeln. Auch kann das Fenster ein einstückiger Bestandteil der Gehäusewand sein oder es kann sich um eine Fensterplatte handeln, die in geeigneter Weise in einer Öffnung der Abschirmgehäusewand gehaltert ist. Ferner kann die Stehanodenröhre nach Fig. 1 in Verbindung mit einem Gehäuse nach Fig. 9 eingesetzt werden. Umgekehrt kann die Drehanodenröhre gemäss Fig. 9 in Verbindung mit einem Abschirmgehäuse gemäss Fig. 1 Verwendung finden.

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3 Blatt Zeichnungen