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Publication number: DE294829C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 2\g. GRUPPE

Dr. GUSTAV BUCKY in BERLIN.

Vorrichtung zur Erzeugung von Röntgenbildern durch Röhren mit einstellbarem Härtegrad.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. Dezember 1915 ab.

Eigenartigerweise unterscheiden sich die Röntgenbilder, die mit Röhren mit einstellbarem Härtegrad (Coolidge-, Lilienfeldröhre) aufgenommen worden sind, nicht unwesentlich von Bildern, die mit anderen Röhren hergestellt wurden. Es ist unmöglich, bei der Coolidge- oder Lilienfeldröhre diejenige Brillanz zu erreichen, die bei richtiger Handhabung der anderen Röhren zu erreichen ist. Stets weisen

ίο die Bilder einen etwas schleierigen Charakter auf, oder sie lassen die starken Kontraste vermissen, die nicht allein für die Schönheit der Bilder ausschlaggebend, sondern auch für die Diagnostik des Arztes unerläßlich sind.

Der Grund für die weniger gute Beschaffenheit der Bilder ist darin zu suchen, daß es sich bei den Röhren mit einstellbarem Härtegrad um ein Röntgenlicht handelt, welches bedeutend monochromatischer (d. h. von ziemlich einheitlicher Strahlung mit fast gleicher Wellenlänge) ist als das der bisher gebräuchlichen Röntgenröhren. Es dürfte weiterhin darüber kein Zweifel bestehen, daß die weichen Strahlen ausschlaggebend sind für den Kontrastreichtum der Röntgenbilder, während die harten Strahlen infolge ihrer stärkeren Durchdringungskraft die Darstellung der tieferen Organe zwar ^ bewirken, ihrerseits aber durchaus flaue, dünne und kontrastlose Platten liefern. Bei den alten Röhren mit Stoßionisation ist infolge der Differenz der Zündspannung und der Arbeitsspannung das erzeugte Strahlengemisch in seinen Wellenlängen recht verschieden. Zum Eintritt der Ionisation ist eine hohe Spannung notwendig, die harte Strahlen erzeugt; im Anschluß daran sinkt die Spannung, d. h. die erzeugte Strahlung nimmt stetig in ihrer Härte ab.

Wenn wir einen Vergleich mit dem Lichte bringen wollten, so käme es auf dasselbe heraus, als ob wir ein Gemälde zunächst mit violetten Tönen zu malen begännen und nach und nach immer andere Farben mit längeren Wellenlängen, also »röteren« Tönen, verwendeten, wobei wir willkürlich bei einer bestimmten Farbe (Wellenlänge) Halt machen könnten.

Ein Röntgenbild wird also nicht durch eine Wellenlänge erzeugt, sondern den tiefen Untergrund und die hohen Lichter liefern die weicheren Strahlen, während die härteren die feinere Zeichnung in zarten Tönen liefern. Es liegen dabei sozusagen zwei Bilder übereinander, die sich gegenseitig ergänzen. Zur Erzeugung von wirklich guten Röntgenbildern ist demnach ein bestimmtes Strahlengemisch notwendig, dessen Komponenten von Fall zu Fall wechseln, je nachdem es sich um ein leicht- oder schwerdurchgängiges Objekt handelt.

Die Röhren mit Thermionisation liefern nun ein fast völlig monochromatisches Röntgenlicht. Daß eine völlige Monochromasie noch nicht erreicht wird, dürfte daran liegen, daß es vorläufig nicht möglich ist, ein »absolutes Vakuum« zu erzeugen. Wohl aber liegt es im Interesse der Röhrenfabrikanten dieses Idealvakuum zu erreichen, weil dadurch die Röhre einwandfreier arbeiten wird. Aber auch die zur Zeit hergestellten Röhren mit Therm-

ionisation zeigen bereits eine so homogene Strahlung, daß es notwendig ist, auf andere Weise für ein günstiges Strahlengemisch zu sorgen.

So vorteilhaft an und für sich die Konstanz der »Thermion«-Röhren ist, so unvorteilhaft ist ihr monochromes Licht für die Röntgenaufnahmen.

Die einwandfreie Regelbarkeit des Härtegrades dieser Röhren gibt uns die Möglichkeit, willkürlich Gemische zu erzeugen, wenn auch dabei die Strahlen verschiedener Wellenlängen nur hintereinander also zeitlich getrennt einwirken können. Einen Nachteil bietet jedoch dieser Umstand nicht.

Durch Änderung des Heizstromes oder der verwendeten Spannung wird der Härtegrad dieser Röhren beeinflußt. Bisher ist mit diesen Röhren so gearbeitet worden, daß eine bestimmte Härte eingestellt wurde und bei der Aufnahme beibehalten wurde. Infolgedessen konnten fast nur Strahlen von gleicher Wellenlänge auf die Platte wirken.

Die Erfindung besteht darin, daß man während der Exposition den Härtegrad durch Beeinflussung des Heizstromes oder der Spannung oder beider ändert. Auf diese Weise wird ein Strahlengemisch erzeugt, dessen Komponenten je nach Bedarf gewählt werden können im Gegensatz zu den früheren Röntgenröhren, wo das Strahlengemisch eine »individuelle« Eigenschaft der Röhre und nicht veränderlich war.

Je nach der Dicke des Gegenstandes läßt man einmal die härteren und das andere Mal die weicheren Strahlen langer einwirken. Es ergeben sich dabei höchst einfache, stets wieder herzustellende Bedingungen, die entweder in einer Tabelle der Röhre beigefügt werden oder selbsttätig durch eine Zusatzvorrichtung hergestellt werden.

Der beiliegenden Zeichnung ist der Einfachheit halber die Coolidgeröhre zugrunde gelegt worden. In entsprechendem Sinne ist

die Änderung der Arbeitsspannung des die Röhre passierenden Hochspannungsstromes möglich. Da sich die Verhältnisse hierbei nur in konstruktiver Hinsicht ohne Erzielung eines neuen technischen Effektes ändern, wird in folgendem nur der eine Fall der selbsttätigen Änderung des Heizstromes bei der Coolidge-,röhre dargestellt.

In Fig. ι und 2 stellt A eine auswechselbare Scheibe dar, die auf eine Achse aufgeschoben ist und während der Expositionszeit «-Umdrehungen macht. Die Scheibe A trägt an ihrem Umfang eine Nase B, die bei entsprechender Stellung eine Drehbewegung des im Zapfen F unterstützten Hebels D hervorvorruft. Das eine Ende des Hebels D trägt den Gleitklotz C, das andere das Kontaktstück E, welches seinerseits je nach der Stellung des Hebels D Kontakt mit den Knöpfen ι bis 6 hat. Diese Knöpfe stehen entweder unmittelbar mit den Windungen des Wider-Standes L für den Primärkern N des HeiztransformatorsMin leitenderVerbin dung (Fig. 2), oder sie haben Verbindung mit den Hilfsrelaisspulen G₁ bis G₆ (Fig. 1). In diesem Falle werden diese Spulen unmittelbar vom Wechselstromnetz/gespeist, wobei der HilfswiderstandH die Spannung entsprechend erniedrigt. Das Kontaktstück E greift stets über zwei Knöpfe hinweg, damit eine Funkenbildung nicht auftreten kann. In der Zeichnung berührt das Kontaktstück E des Hebels D gerade die Knöpfe 3 und 4, wobei die Anker K der Hilfsrelais G₃ und G₄ angezogen werden (s. Fig. 1). Dann ist der Primärkreis N des Heiztransformators M über die Windungen 1, 2 des Widerstandes L geschlossen. Bei 0 0 ist der Heizstrom für die Röhre zu entnehmen.

Die Zuhilfenahme der Hilfsrelaiseinrichtung ist für diejenigen Zwecke gedacht, wo starke Funkenbildung zu erwarten ist oder die Hochspannung geregelt werden soll (Lilienfeldröhre).

Claims

Patent-Anspruch:

Vorrichtung zur Erzeugung von Röntgenbildern durch Röhren mit einstellbarem Härtegrad, bei welcher während der Exposition der Härtegrad selbsttätig durch eine mit einem Zeitrelais in Verbindung stehende Vorrichtung verändert wird, so daß Strahlen verschiedener Wellenlänge nacheinander auf die Platte einwirken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.