DE3855687T2 - Ausgleichssystem für Abtast-Radiographie - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Radiographiesystem.
• Auf dem Gebiet der Radiographie ist es erwünscht, unerwünschte Effekte eines Röntgenbilds auf Grund von Schwankungen in der Dicke des bestrählten Objekts zu verringern, die große Schwankungen der Belichtung in der Bildebene hervorrufen, die den praktischen oder erwünschten Belichtungsbereich des Films oder eines anderen Bilderzeugungsmediums überschreiten können. Bei bisherigen Vorschlägen zum Verringern derartiger Belichtungsschwankungen erörtern die US-Patente Nr. 4,675,893, 4,677,652, 4,715,056 und 4,741,012 von Old Delft das Überstreichen des abzubildenden Objekts mit einem fächerformigen Strahlenbündel von Röntgenstrahlen, das Erfassen der Intensität von Strahlsektoren hinter dem Patienten sowie das Verwenden eines Rückkopplungssystems zum Modulieren der Intensität der Sektoren des fächerförmigen Strahlenbündels vor dem Patienten auf eine Weise, die Bildebenenschwankungen beim Belichten verringert. Diese Patente schlagen vor, Abschwächungszungen zu verwenden, die mit größerem oder kleinerem Ausmaß durch Regelung in die jeweiligen Strahlenbündelsektoren hineinbewegt werden, um dadurch einen Sektor mit stärkerem oder schwächerem Ausmaß abzuschwächen. Im US-Patent Nr. 3,755,672 für Edholm ist ein Vorschlag gemacht, betreffend dem davon ausgegangen wird, dass er diesem Prinzip ähnlich ist, der ein Rückkopplungssystem zum Ausbilden eines Strahlungsfilters beinhaltet, das ein kegel- oder pyramidenförmiges Strahlenbündel abhängig von der Raumwinkelposition im Strahlenbündel mit unterschiedlichen Ausmaßen abschwächt. Hierbei lehrt die US-Stammanmeldung des Erfinders, für die die Erteilung des US-Patents Nr. 4,733,087 am 20. September 1988 erwartet wird, Bildausgleich durch (i) Durchfahren der Sektoren eines fächerförmigen Strahlenbündels von Röntgenstrahlen über das Objekt, während die jeweiligen Geschwindigkeiten der Sektoren individuell als Funktionen der Intensitäten der Sektoren hinter dem Objekt individuell eingestellt werden; (ii) alternativ, Pulsen der Sektoren mit einem Impulsbreitenmodulations-Schema, bei dem die Impulsbreiten von den Messwerten der Intensitäten in den Sektoren hinter dem Objekt abhängen; und (iii) Verwenden eines einzelnen, stiftförmigen Strahlenbündeis durchdringender Strahlung, das das Objekt auf Rasterweise abtastet und mittels eines Rückkopplungssystems für die Impulsbreite oder die Strahlweite oder die Geschwindigkeit moduliert wird.
• Die Techniken, wie sie in den oben genannten Patenten für Old Delft vorgeschlagen sind, scheinen unter dem Bedürfnis einer genauen Positionierung der Zungen zu leiden, während das fächerförmige Strahlenbündel den Patient überstreicht, und an einer genauen Kalibrierung zum Gewährleisten, dass jede Zunge jederzeit ihren Sektor des fächerformigen Strahlenbündels im gewünschten Ausmaß abschwächt, und auch unter dem Erfordernis, die der Rückkopplungsschleife innewohnende verzögerung zu minimieren. Ähnliche Überlegungen scheinen für das oben genannte Patent für Edholm zu gelten, und auch die zusätzliche Überlegung, dass es erforderlich ist, das Filter zu erzeugen, bevor die Belichtung zur Bilderzeugung beginnen kann. Außerdem wird angenommen, dass im Ausgangssignal einer Röntgenröhre zeitliche Schwankungen auftreten können, die zu schnell sind, als dass sie durch den Typ von System aufgefangen werden könnten, wie es in den Patenten für Old Deift und Edholm vorgeschlagen ist. Die in der genannten US-Stammpatentanmeldung gelehrten Techniken sorgen für einen effektiven Ausgleich für verbesserte Bilderzeugung, jedoch verbleibt noch Verbesserungsbedarf. Zum Beispiel benötigen die in dieser Stammanmeldung beschriebenen Systeme, die ein einzelnes, stiftförmiges Röntgenstrahlbündel auf Rasterweise durchfahren, beträchtlich Zeit zum Abschließen des Rastervorgangs, oder es wäre hohe Röntgenausgangsleistung zum Beschleunigen des Abrasterns erforderlich. Es ist beschrieben, dass die Systeme, die die Sektoren eines fächerförmigen Strahlenbündels durchfahren, während sie die Sektoren durch Geschwindigkeitsmodulation oder Impulsbreitenmodulation individuell modulieren, mit relativ komplizierten Mechanismen realisiert sind, um die Sektormodulation zu bewirken.
• Die als Dokument EP-A-223 432 veröffentlichte europäische Patentanmeldung wurde während des Erteilungsverfahrens dieser Anmeldung zitiert, und sie beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen von hinsichtlich des Flusses ausgeglichenen Röntgenbildern für medizinische Radiographie unter Verwendung eines durchgerasterten, fächerförmigen Röntgenstrahlbündels und eines Regelungssystems, das die Strahlintensität an einer Anzahl von Punkten entlang dem fächerförmigen Strahlenbündel so regelt, dass vom Patienten hervorgerufene Abschwächungen der Röntgenstrahlung kompensiert sind.
• Gemäß der Erfindung ist folgendes geschaffen: ein radiographisches System in dessen Betrieb ein Strahl durchdringender Strahlung von einer Quelle ein Objekt überstreicht, aus dem Objekt austritt und auf einen Bildgeber auftrifft, um ein radiographisches Bild des überstrichenen Objekts zu bilden, wobei das radiographische System ein Rückkopplungssystem zur Erfassung des aus dem Objekt austretenden Strahls unter Ableitung eines Rückkopplungssignals in bezug zu einem Parameter des austretenden Strahls und einen Verschlussmechanismus mit mehreren strahlungsabschwächenden Stiften, die wahlweise betrieben werden können, um eine Pulsbreitenmodulations des Strahls in Abhängigkeit von dem Rückkopplungssignal vorzunehmen und mindestens eines ausgewählten Parameters des austretenden und von dem Bildgeber empfangenen Strahls zu verringern, aufweist, wobei jeder strahlungsabschwächende Stift einen entsprechenden Sektor des Strahls steuert, indem er zwischen einer Sperrposition, die den Strahl in dem entsprechenden Sektor im wesentlichen sperrt, und einer offenen Position, die es dem Strahl im wesentlichen erlaubt, den Bildgeber in dem entsprechenden Sektor zu erreichen, bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder strahlungsabschwächende Stift auch teilweise mindestens einen benachbarten Stift in Richtung der Strahldurchdringung überlappt, um teilweise mindestens einen benachbarten Sektor des Strahls zu steuern, indem (a) der Strahl in dem mindestens einen benachbarten Sektor teilweise gesperrt wird, wenn sich der strahlungsabschwächende Stift in der Sperrposition befindet, und (b) dem gesperrten Teil des Strahls in dem mindestens einen benachbarten Sektor gestattet wird, den Bildgeber zu erreichen, wenn sich der strahlungsabschwächende Stift in der offenen Position befindet, so dass die Strahlungsabschwächung über die Breite des Strahls im wesentlichen gleichförmig ist.
• Die Erfindung schafft auch ein Verfahren zur Bildung eines radiographischen Bild eines Objekts, mit den folgenden Schritten: Verwendung eines Strahls durchdringender Strahlung von einer Quelle zum Überstreichen eines Objekts, so dass der Strahl aus dem Objekt austritt und auf einen Bildgeber auftrifft, um ein radiographisches Bild des überstrichenen Objekts zu bilden, Erfassen des aus dem Objekt austretenden Strahls mittels eines Rückkopplungssysterns, um ein Rückkopplungssignal mit Bezug zu einem Parameter des austre-. tenden Strahls zu gewinnen, und Verwenden eines Verschlussmechanismus mit mehreren strahlungsabschwächenden Stiften, die jeweils einen entsprechenden Sektor des Strahls steuern, indem sie zwischen einer Sperrposition, die den Strahl in dem entsprechenden Sektor im wesentlichen sperrt, und einer offenen Position, die dem Strahl in dem entsprechenden Sektor im wesentlichen gestattet, den Bildgeber zu erreichen, bewegbar sind, wobei der Mechanismus verwendet wird, indem die abschwächenden Stifte wahlweise betätigt werden, um eine Pulsbreitenmodulation des Strahls als Funktion des Rückkopplungssignals durchzuführen und mindestens eine räumliche oder zeitliche Änderung mindestens eines ausgewählten Parameters des von dem Bildgeber empfangenen austretenden Signals zu reduzieren, gekennzeichnet durch die Verwendung jedes strahlungsabschwächenden Stifts, der jeweils mindestens einen benachbarten Stift in Richtung der Strahldurchdringung überlappt, zur teilweisen Steuerung mindestens eines benachbarten Strahlsektors, indem (a) der Strahl in dem mindestens einen benachbarten Sektor teilweise gesperrt wird, wenn sich der strahlungsschwächende Stift in der Sperrposition befindet, und (b) dem gesperrten Teil des Strahls in dem mindestens einen benachbarten Sektor gestattet wird, den Bildgeber zu erreichen, wenn sich der strahlungsabschwächende Stift in der offenen Position befindet, so dass die Strahlungsabschwächung über die Breite des Strahls im wesentlichen gleichförmig ist.
• Bei der Ausübung der Erfindung kann das Objekt ein Patient oder ein totes Objekt wie ein Industrieteil sein. Die Modulation kann unter Verwendung bistabiler Verschlussstifte ausgeführt werden, wobei jeder Verschlussstift nur zwei stabile Positionen aufweist, zwischen denen er geregelt schnell übergehen kann. In einer Sperrstellung versperrt ein Verschlussstift seinen Sektor des fächerförmigen Strahlenbündels völlig, und in einer offenen Stellung legt der Stift seinen Sektor des fächerförmigen Strahlenbündels völlig frei. Das Durchfahren des fächerförmigen Strahlenbündels über das Durchfahren des fächerförmigen Strahlenbündels über das abgebildete Objekt wird in eine Anzahl von Abtastzeitintervallen unterteilt, und jeder Sektor bleibt nur für einen Abschnitt jedes Abtastintervalis eingeschaltet. Die Dauer jedes derartigen Abschnitts für jeden Sektor des fächerförmigen Strahlenbündels wird durch die Regelung auf Grundlage der Erfassung des Strahlenbündels nur für denselben Sektor oder auch für andere Sektoren bestimmt. Die Verschlussstifte können durch Verschlussantriebe mit ähnlichem Aufbau wie an den Stiftantriebsköpfen von Punktmatrixdruckern, die ihrerseits über eine Rückkopplungsschleife als Funktion der Strahlung angesteuert werden, wie sie an einer Anzahl von Winkelpositionen im aus dem Objekt austretenden fächerförmigen Strahlenbündel gemessen wird, zwischen ihrer Sperr- und Offenenstellung verstellt werden.
• Auch sind die Verschlussstifte beim Ausüben der Erfindung nicht auf genaue Endstellungen beschränkt. Es ist erforderlich, dass sie sich schnell zwischen ihren Endstellungen bewegen, jedoch müssen diese Endstellungen so lange nicht genau festgelegt sein, wie ein Verschlussstift in seiner Sperrstellung seinen Sektor des fächerformigen Strahlenbündels im wesentlichen völlig unterbricht und ein Verschlussstift in seiner offenen Stellung seinen Sektor des fächerförmigen Strahlenbündels im wesentlichen völlig freigibt. Die Verschlussstifte können über die Breite des fächerförmigen Strahlenbündels in einer einzelnen Reihe oder in mehreren angeordnet sein. Während ihr Querschnitt beinahe jede beliebige Form aufweisen kann, sind runde Stifte für die Herstellung und Verwendung bequem und sie können mit versetzter Anordnung so angebracht werden, dass sie einander teilweise überlappen, so dass jeder von einem Verschlussstift kontrollierte Sektor teilweise mindestens mit einem benachbarten Sektor überlappt. Der Rückkopplungsdetektor kann eine Linearanordnung von Detektorelementen sein, die sich entlang der Breite des fächerförmigen Strahlenbündels erstrecken und sich so bewegen, dass sie der Durchfahrbewegung des fächerfurmigen Strahlenbündels folgen, oder es kann ein Detektor mit ausreichend großer Erfassungsfläche sein, um das austretende fächerförmige Strahlenbündel dauernd ohne Verstellung oder mit nur begrenzter Verstellung zu empfangen. In jedem Fall kann der Rückkopplungsdetektor vor oder hinter der Bildebene liegen. Selbstverständlich sollte er, wenn er vor der Bildebene liegt, ausreichend transparent für Röntgenstrahlung sein, um das Bilderzeugungs-Strahlenbündel nicht übermäßig abzuschwächen, und seine Röntgentransmissionseigenschaften sollten über den Erfassungsbereich ausreichend gleichmäßig sein, um keine übermäßige Maskierungsstörsignale in das Bild einzuführen.
• Bei einer speziellen, beispielhaften, jedoch nicht beschränkenden Ausführungsform der Erfindung liefert eine Röntgenquelle ein fächerförmiges Strahlenbündel durchdringender Strahlung, und ein Abrastermechanismus überstreicht mit dem fächerförmigen Strahlenbündel das abzubildende Objekt in einer Durchfahrrichtung, die quer zur Ebene des fächerförmigen Strahlenbündels liegt. Ein Bildgeber empfängt das aus dem Objekt austretende fächerförmige Strahlenbündel, nachdem es beim Durchlaufen durch dasselbe eine Abschwächung erfahren hat und er verwendet dieses austretende fächerförmige Strahlenbündel zum Erzeugen eines Bilds des überstrichenen Objekts. Ein Rückkopplungssystem empfängt ebenfalls das austretende fächerförmige Strahlenbündel und erzeugt als Funktion hiervon ein Rückkopplungssignal, z. B. als Funktion der Strahlung, wie sie an jeder von einer Anzahl von Winkelpositionen im austretenden fächerförmigen Strahlenbündel erfasst wird. Ein Verschlussmechanismus führt eine individuelle Impulsbreitenmodulation von Sektoren des fächerförmigen Strahlenbündels als Funktion des Rückkopplungssignals in solcher Weise aus, dass Schwankungen eines ausgewählten Parameters der Strahlung im vom Bildgeber empfangenen austretenden Strahlenbündel verringert sind, um dadurch einen ausgewählten Bildparameter zu verbessern. Impulsbreitenmodulation betrifft in diesem Zusammenhang die Unterteilung der Durchfahrbewegung in eine Anzahl von Abtastzeitintervallen, wobei jeder Sektor nur für einen Teil jedes Abtastintervalls eingeschaltet gehalten wird, wobei die Dauer der Einschaltzeit in jedem Abtastintervall für jeden Sektor des fächerförmigen Strahlenbündels als Funktion des Rückkopplungssignals bestimmt wird. Alternativ kann eine solche Impulsbreitenmodulation der Sektoren des fächerförmigen Strahlenbündels mit einer Strahlweitenrnodulation der Sektoren kombiniert werden. In diesem Zusammenhang betrifft Strahlweitenmodulation eine dynamische Änderung der Querschnitte der jeweiligen Sektoren des fächerförmigen Strahlenbündeis, während der Strahl über das Objekt streicht, als Funktion des Rückkopplungssignals. Eine Art, dies auszuführen, besteht in einer Änderung des Rückkopplungssystems auf solche Weise, dass ein Verschlussstift in seiner offenen Stellung seinen Sektor des Fächers nicht völlig freigeben muss, und die offenen Stellungen der Stifte genau so geregelt werden, dass der Querschnitt der Sektoren während der Einschaltzeiten in den Abtastzeitintervallen eingestellt wird. In jedem Fall ist es das Ziel des Modulationsschemas, Schwankungen eines oder mehrerer Parameter des vom Bildgeber empfangenen austretenden Strahlenbündels zu verringern, um die Qualität des von ihm erzeugten Bilds zu verbessern. Es ist erwünscht, eine zweckdienliche Beziehung zwischen den Dimensionen eines Schlitzkollimators, der die Dicke des fächerförmigen Strahlenbündels bestimmt, der Geschwindigkeit dieses Kollimators und der Dauer eines Abtastzeitintervalls zu errichten. Vorzugsweise ist diese Beziehung dergestalt, dass die Dauer eines Abtastzeitintervalls ein ganzzahliges Untermehrfaches der Zeit Ts ist, die der Schlitzkollimator dazu benötigt, die $chlitzdimension zu durchfahren, die die Dicke des fächerförmigen Strahlenbündels bestimmt, d.h., dass pro Zeit Ts zwei oder drei oder vier Abtastzeitintervalle vorliegen, jedoch keine ganzzahligen Vielfachen wie 2,2 oder 3,4 Abtastzeitintervalle pro Ts. Außerdem ist es erwünscht, die Abtastzeitintervalle mit dem Signalverlauf der Netzspannung zu synchronisieren, die die Röntgenröhre betreibt. Wenn z. B. die Netzspannung 60 Hz hat, kann die Anzahl von Abtastzeitintervallen pro Durchlauf pro Sektor des fächerförmigen Strahlenbündels 12 15, 30, 60 oder 120 sein, und der Start eines Zeitintervalls kann mit einem Zyklus des Signalverlaufs der Netzspannung auf solche Weise synchronisiert werden, dass unerwünschte Effekte der Welligkeit auf den Signalverlauf der der Röntgenröhre zugeführten Spannung verringert sind.
• Fur ]eden Verschlussstift kann ein jeweiliges Rückkopplungsdetektorelement vorhanden sein, so dass ein Rückkopplungskanal aus einem Verschlussstift, dem durch diesen Stift eingestellten Strahlenbündelsektor und dem Rückkopplungsdetektorelement besteht, auf das der Sektor trifft (und aus dem Rückkopplungsnetz zum Verarbeiten des Ausgangssignals des Detektorelements und zum Antreiben des Stifts). Jedoch können, alternativ, zusätzliche Vorteile aus einem größeren Freiheitsgrad bei der Verwendung des Ausgangssignals des Rückkopplungsdetektors beim Regeln der Aus- und Einschaltzeiten der Strahlensektoren herrühren. Wenn z. B. Verschlussstifte 1, 2, 3, ..., n, . .., N existieren, wobei n eine positive ganze Zahl ist und wenn ein Sektor des fächerförmigen Strahlenbündels und ein Rückkopplungsdetektorelement für jeden Stift vorliegen, können die Ein- und Ausschaltzeit für einen Sektor n des fächerförmigen Strahlenbündels innerhalb eines vorgegebenen Abtastzeitintervalls nur durch das Ausgangssignal des Detektorelements n oder durch die Ausgangssignale mehrere Detektorelemente bestimmt sein, z. B. durch ausgewählte Kombinationen von Detektorelementen n-M bis n+M, wobei M eine ganze Zahl ist. Zum Beispiel können die Ein- und Ausschaltzeiten des Sektorstrahls n als Funktion der Kombination C der Ausgangssignale dreier Detektorelemente mit geeigneter Gewichtung geregelt werden, z. B. gemäß C = [0,25(n - 1) + 0,5n + 0,25(n + 1)]. Das Rückkopplungssignal für die Winkelposition im austretenden fächerförmigen Strahlenbündel kann als Funktion der Belichtung, wie sie an dieser Winkelposition gemessen wird, hergeleitet werden, und daher kann ein Sektor des fächerförmigen Strahlenbündels abgeschaltet werden, sobald an seiner Winkelposition oder an Positionen innerhalb eines vorgegebenen Abtastzeitintervalls genug Belichtung gemessen wurde, wobei eine gewisse Berücksichtigung der Verzögerungszeit wegen der Rückkopplung erfolgt. Alternativ kann das Rückkopplungssignal von jeder Winkelposition für einen Anfangsteil eines Abtastzeitintervalls dazu verwendet werden, abzuschätzen, wie lange es benötigen wird, einen gewünschten Belichtungspegel an jeder jeweiligen Winkelposition der Ebene des Rückkopplungsdetektors zu erreichen. Die letztere Technik ermöglicht es, die Ausgangssignale für mehrere Winkelpositionen in der Ebene des Rückkopplungsdetektors wirkungsvoll zu kombinieren, ohne dass Ungenauigkeiten auf Grund von Differenzen der Verschlusszeiten verschiedener Verschlussstifte auftreten. Alternativ kann die letztere Technik dazu verwendet werden, den Effekt der Verzögerungszeit zu verringern, insbesondere dann, wenn die Verzögerungszeit des Rückkopplungssystems hoch ist, z. B. wegen hoher Übergangszeiten bei der Bewegung der Stifte zwischen ihren Endpositionen.
• Wie hier bereits angegeben, können die Verschlussstifte monostabile Einrichtungen sein, und anstelle der oben beschriebenen Impulsbreitenmodulation kann eine Art von Frequenzmodulation für die Strahlenbündelsektoren verwendet werden. Insbesondere kann jeder Verschlussstift zu seiner offenen (oder seiner versperrenden) Stellung vorbelastet werden, und er kann entgegen der Vorbelastung impulsförmig in seine sperrende (oder offene) Stellung verstellt werden, so dass er in seine offene (oder sperrende) Stellung zurückkehrt, sobald die Vorbelastungskraft die Trägheitskraft überwindet, was sehr der Weise bei den Stiften eines Punktmatrixdruckers ähnlich. So bestimmt in jedem der oben genannten Abtastzeitintervalle die Anzahl der an einen Stift gegebenen Impulse die kumulative Einschaltzeit (oder die kumulative Ausschaltzeit) für den jeweiligen Sektor des fächerförmigen Strahlenbündels.
• Einer der Vorteile des Impulsbreitenmodulations-Schemas, das nachfolgend detaillierter beschrieben wird, besteht darin, dass hoch-wirkungsvoller und praxisgerechter Ausgleich bei der Belichtung erzielt wird, wodurch die erwünschten Qualitäten des Bilds in vorteilhafter Weise verbessert werden können und unerwünschte Qualitäten unterdrückt werden können. Gemäß prinzipiellen Begriffen könnte der Gesamteffekt des Belichtungsausgleichs in diesem Zusammenhang als Art zum Verbessern der hohen Raumfrequenzen im Bild und zum Unterdrücken der niedrigen Raumfrequenzen, oder als Kantenhervorhebung, angesehen werden. Auf vereinfachte Weise könnte dies als Ergebnis angesehen werden, das ähnlich dem beim Verschmieren eines Bilds ist, z. B. durch Unterteilen des Bilds in Bereiche und durch Ersetzen der Pixelwerte in jedem Bereich durch den Mittelwert der Pixelwerte in diesem Bereich, wobei dann ein neues Bild dadurch erzeugt wird, dass das verschwommene Bild Pixel für Pixel vom ursprünglichen Bild subtrahiert wird. Praktisch gesagt, erzielen die Erfindung verkörpernde Systeme eine genaue Kontrolle relevanter Bildqualitäten, die ausreichend flexibel dafür ist, verschiedene gewünschte Niveaus und Arten von Bildqualitäten zu verstärken und zu unterdrücken, und die in angemessener Weise die praktischen Beschränkungen der Komponenten und Systeme berücksichtigt, die zum Realisieren der Erfindung verwendet werden. Zum Beispiel kann die Rückkopplung bei einem die Erfindung verkörpernden System auf eine solche Weise gehandhabt werden, die unerwünschte Effekte der Verzögerung beseitigt, wie sie in Rückkopplungskanälen von Natur aus vorhanden ist, in denen eine mechanische Bewegung von Komponenten wie eines Verschlussstiftes erforderlich ist. Darüber hinaus ist das nachfolgend beschriebene Rückkopplungssystem ein solches, das ausreichend schnell auf Schwankungen reagieren kann, wie sie von Natur aus im Ausgangssignal der Röntgenröhre vorhanden sind, und zwar auf eine Weise, die zu keinen Abstrichen hinsichtlich der Wiedergabetreue des Bilds führt.
• Die obigen und weitere Merkmale der Erfindung werden insbesondere in den beigefügten Ansprüchen dargelegt, und sie werden zusammen mit Aufgaben und Vorteilen derselben unter Berücksichtigung der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen deutlicher.
• Fig. 1 ist eine Teildraufsicht und ein Teilblockdiagramm beispielhafter Komponenten eines die Erfindung verwendenden Röntgengeräts.
• Fig. 2 ist eine Seitenansicht relevanter, in Fig. 1 dargestellter Komponenten.
• Fig. 3 ist eine Draufsicht auf einen Verschlussstiftmechanismus, der Teil des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels ist. Fig. 4 ist eine Seitenansicht des in Fig. 3 dargestellten Mechanismus, und Fig. 5 ist eine vergrößerte Ansicht überlappender Verschlussstifte.
• Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils einer speziellen Realisierung des Verschlussstiftmechanismus, und Fig. 7 ist eine Seitenansicht des in Fig. 6 dargestellten Mechanismus.
• Fig. 8 ist eine Seitenansicht, die ein alternatives Ausführungsbeispiel veranschaulicht, das sowohl Impulsbreiten- als auch Strahiweitenmodulation umfasst.
• Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Ausgleichssystem veranschaulicht.
• Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Rückkopplungsdetektor veranschaulicht, der in der Rückkopplungs- Erfassungsebene zweidimensional ist und der bei einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet werden kann, bei dem die Ausgangssignale für zwei oder mehr Winkelpositionen in einem fächerförmigen Strahlenbündel dazu verwendet werden können, einen Sektor des Strahlenbündels zu regeln, wobei der Rückkopplungsdetektor stationär sein kann, oder er eine Bewegung erfahren kann, die kleiner als die Durchfahrbewegung des fächerförmigen Strahlenbündels ist.
• Fig. 11 veranschaulicht ein in Beziehung stehendes System, das die Erfindung nicht realisiert, bei dem ein stiftförmiges Strahlenbündel durchdringender Strahlung ein Objekt auf Rasterweise abfährt, wobei dynamische Modulation erfolgt.
• Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils des Systems von Fig. 11.
• Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht einer modifizierten Version des Systems von Fig. 11.
• Fig. 14 ist eine perspektivische Ansicht eines Details in Fig. 13.
• Fig. 15 und 16 sind Kurvenbilder, wie sie beim Erläutern der Systeme der Fig. 11 - 14 verwendet werden.
• Fig. 17 ist eine Draufsicht auf einen rotierenden Spiralschlitzkollimator und einen Horizontalschlitzkollimator.
• Gemäß den Fig. 1 und 2, die zu einer allgemeinen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung dienen, erzeugt eine Röntgenröhre 10 durchdringende Strahlung, die durch einen vorderen Kollimator 14 zu einem fächerförmigen Strahlenbündel 12 kollimiert wird, das auf einen Körper 16 fällt und über diesen gefahren wird, z. B. von oben nach unten, wie es aus Fig. 2 erkennbar ist. Das fächerförmige Strahlenbündel 12 tritt aus dem Körper 16 aus, nachdem es auf Grund des Durchlaufs durch diesen eine Abschwächung erfahren hat und es trifft auf einen Bildgeber 18 zum Erzeugen eines Bilds des durchfahrenen Teils des Körpers 16. Das Strahlenbündel wird bei diesem Beispiel unter Verwendung einer Schwenkbewegungssteuerung 23 zum Bewegen des vorderen Kollimators 14 z. B. entlang einer vertikalen Ebene (wie in Fig. 2 erkennbar) oder entlang eines Bogens, dessen Zentrum im Quellen(Brenn)fleck in der Röntgenröhre 10 liegt, durchgefahren. Der Bildgeber 18 kann eine Röntgenfilmkassette oder ein anderes geeignetes Bilderzeugungssystem wie ein Szintillatorschirm sein, der mit einem Bildverstärker gekoppelt ist, oder ein beliebiger anderer großflächiger Detektor wie durch Licht stimulierbare Leuchtstoffschichten. Während es bevorzugt ist, einen großflächigen Bildgeber zu verwenden, der während der Erzeugung eines Bilds nicht bewegt werden muss, ist es möglich, stattdessen einen Bilderzeugungsdetektor zu verwenden, der sich entlang der Breite des fächerförmigen Strahlenbündels 12 erstreckt und der das austretende fächerformige Strahlenbündel nur empfangen kann, wenn er mit diesem ausgerichtet ist. Ein derartiger Bilderzeugungsdetektor kann relativ zum Körper 16 durchgefahren werden, damit er der Durchfahrbewegung des fächerformigen Strahlenbündels 12 folgen kann.
• Um das erwünschte Ausmaß und die Art von Bildausgleich zu erzielen, wird eine Anzahl von Sektoren im auftreffenden Strahlenbündel 12 mittels einer Verschlussstiftanordnung 20 impulsbreitenmoduliert, die als Funktion eines Rückkopplungssignals eingestellt wird, das seinerseits eine Funktion der vom Rückkopplungsdetektor 22 an einer Anzahl von Winkelpositionen im aus dem Körper 16 austretenden fächerförmigen Strahlenbündel erfassten Strahlung ist. Das Ausgangssignal des Rückkopplungsdetektors 22, der sich bei diesem Beispiel ebenfalls durch die Durchfahrbewegungssteuerung 23 gesteuert bewegt, um das austretende Strahlenbündel 12 immer zu empfangen, wird an einen Mikroprozessor 24 geliefert, der seinerseits Stiftantriebe 26 steuert, die die Verschlussstifte in der Anordnung 14 zwischen Sperr- und offenen Stellungen verstellen. Während bei diesem Beispiel der Rückkopplungsdetektor 22 hinter der Bildebene liegt, kann er, wie unten für alternative Ausführungsbeispiele erörtert, vor der Bildebene liegen, z. B. kann die Bildebene an der in Fig. 2 veranschaulichten Position 18' liegen.
• Wie es aus der vergrößerten Ansicht der Fig. 3 und 4 erkennbar ist, verfügt die Verschlussstiftanordnung 14 bei diesem Beispiel der Erfindung über zwei Reihen von Verschlussstiften 28 und 30. Jeder Stift bewegt sich zwischen einer Sperrstellung und einer offenen Stellung auf und ab (in der Ansicht der Fig. 2 und 4). Der Stift 28 ist in Fig. 4 in seiner Sperrstellung dargestellt, und der Stift 30 ist in derselben Fig. 4 in seiner offenen Stellung dargestellt. Wenn sich ein Stift 28 oder 30 in seiner Sperrstellung befindet, wie der Stift 28 in Fig. 4, versperrt er einen jeweiligen Sektor des fächerförmigen Strahlenbündeis 12, um zu verhindern, dass dort das Bündel auf den - Körper 16 fällt. Wenn sich ein Stift in seiner offenen Stellung befindet, wie der Stift 30 in Fig. 4, gibt er seinen jeweiligen Sektor des fächerförmigen Strahlenbündels 12 frei, um zu ermöglichen, dass es auf den Körper 16 trifft. Daher kann gesagt werden, dass ein Stift dann, wenn er sich in seiner Sperrstellung befindet, er seinen jeweiligen Sektor des Strahlenbündels 12 abschaltet, und dass ein Stift dann, wenn er sich in seiner offenen Stellung befindet, seinen jeweiligen Sektor des Strahlenbündels 12 einschaltet.
• Im Betrieb erzeugt, wie es aus den Fig. 1, 2 und 9 erkennbar ist, wenn das Strahlenbündel 12 und der Rückkopplungsdetektor 12 relativ zum Körper 16 durchgefahren werden, das austretende Strahlenbündel 12 am Bildgeber 18 ein Bild, und die durch den Körper abgeschwächte Strahlung, wie sie aus dem Detektor 18 austritt, wird am Rückkopplungsdetektor 22 für jeweiligen Winkelpositionen im Fächer 12 gemessen. Zum Beispiel kann der Rückkopplungsdetektor 22 in Form einer Reihe von Detektorelementen 221,..., 22n, .., 22N vorliegen, wobei N eine positive ganze Zahl ist, die benachbart zueinander entlang der Breite des fächerförmigen Strahlenbündels 12 angeordnet sind. Jedes Detektorelement kann z. B. einen Satz aus einem Szintillatorkristall und einer Photodiode umfassen, die ein elektrisches Signal erzeugt, das sich als Funktion der auf sie treffenden Strahlung verändert. Bei einem einfachen Fall kann ein Detektorelement entsprechend zu jedem der Verschlussstifte 28 und 30 vorhanden sein. Zum Beispiel können insgesamt 50, mit 1 - - 50 nummerierte Verschlussstifte und dazu passende Detektorelemente 1 - 50 vorhanden sein. Jeder Stift schaltet den zugehörigen von Sektoren 1 - 50 des fächerförmigen Strahlenbündels 12 ein und aus. Es sei angenommen, dass die Zeit, die das fächerförmige Strahlenbündel 12 dazu benötigt, entlang dem abzubildenden Teil des Körpers 16 nach unten (in der Ansicht von Fig. 2) zu schwenken, in 60 gleiche Abtastintervalle unterteilt ist. In diesem Fall kann das Rückkopplungssystem als solches angesehen werden, das 50 Kanäle umfasst, von denen jeder durch einen einzigen Verschlussstift und ein einziges Rückkopplungsdetektorelement gebildet ist. Während eines Abtastzeitintervalls bestrahlt ein Sektor eine Fläche von ungefähr 1 cm² in der Bildebene. Als Beispiel sei der Kanal 25 betrachtet, der durch das Rückkopplungsdetektorelernent 22&sub2;&sub5; und den Verschlussstift 25 gebildet ist, der den Sektor 25 im fächerförmigen Strahlenbündel 12 ein- und ausschaltet. Im ersten Abtastzeitintervall T&sub1; befindet sich das fächerförmige Strahlenbündel in seiner obersten Position (wie in Fig. 2 dargestellt, und zum Start dieses ersten Abtastzeitintervalls befindet sich der Stift 25 in seiner offenen Stellung, weswegen der Sektor 25 des fächerförmigen Strahls 12 eingeschaltet ist. Das Rückkopplungsdetektorelement 22&sub2;&sub5; misst die Strahlung, die entlang dem Sektor 25 des fächerförmigen Strahlenbündels 12 durch den Körper 16 gelaufen ist, und es gibt ein Signal aus, das mit der Intensität der von ihm empfangenen Strahlung in Beziehung steht. Ein Rückkopplungsnetzwerk 24 sammelt das Ausgangssignal des Rückkopplungsdetektors 22&sub2;&sub5; an, und dann, wenn das angesammelte Signal anzeigt, dass die Belichtung am Rückkopplungsdetektor 22&sub2;&sub5; während dieses Abtastzeitintervalls T&sub1; einen gewünschten Pegel erreicht hat, erzeugt es ein Steuerungssignal an die Stiftantriebe 26 zum Verstellen des Verschlussstifts 25 von seiner offenen in seine Sperrstellung. Der Verschlussstift 25 verbleibt für den Rest des Abtastzeitintervalls T&sub1; in seiner Sperrstellung. Zu Beginn des nächsten Abtastzeitintervalls T&sub2; liefert das Rückkopplungsnetzwerk 24 ein anderes Steuersignal an die Stiftantriebe zum Verstellen des Verschlussstifts 25 in seine offene Stellung, und es startet die Ansammlung des Ausgangssignals des Rückkopplungsdetektors 22&sub2;&sub5; für das Abtastzeitintervall T&sub2;. Wenn das angesammelte Signal anzeigt, dass die Belichtung am Rückkopplungsdetektor 22&sub2;&sub5; erneut den gewünschten Pegel erreicht hat, liefert das Rückkopplungsnetzwerk 24 ein Steuersignal an die Stiftantriebe 26, um den Verschlussstift 24 in seine Sperrstellung zu verstellen, in der er für den Rest des Abtastzeitintervalis T&sub2; verbleibt. Diesem Zyklus wird für jedes der restlichen Abtastzeitintervalle für den Kanal 25 gefolgt. Die restlichen Kanäle 1 - 24 und 26 - 50 arbeiten auf dieselbe Weise.
• Die Verschlussstiftanordnung 20 kann eine einzelne Reihe von Stiften verwenden, die sich über die Breite des fächerförmigen Strahlenbündels 12 erstreckt, wobei sich die einzelnen Stifte entlang Richtungen quer zur Ebene des fächerformigen Strahlenbündels erstrecken und bewegen. Jedoch verwendet die Anordnung 20 beim hier veranschaulichten Ausführungsbeispiel versetzte Stifte, wobei die Anordnung als solche angesehen werden kann, die aus einer Reihe von Stiften 28 und einer parallelen Reihe von Stiften 30 besteht, wie es aus den Fig. 3 - 5 erkennbar ist. Die Stifte in einer Reihe können gleichmäßig, entweder linear oder winkelmäßig (in bezug auf die Winkelerstreckung des fächerförmigen Strahlenbündels 12), angeordnet sein, und die zwei Reihen sind so gegeneinander versetzt, dass ein Stift aus einer Reihe einen Sektor des fächerförmigen Strahlenbündels 12 steuert, während ein Stift aus der anderen Reihe den benachbarten Sektor steuert. Wie es aus Fig. 5 erkennbar ist, überlappen die Verschlussstifte teilweise, so dass jeder durch einen Verschlussstift gesteuerte Sektor teilweise mit mindestens einem benachbarten Sektor überlappt. Insbesondere überlappt jeder der zwei Sektoren an den Seiten des fächerf örmigen Strahlenbündels 12 teilweise mit einem benachbarten Sektor, während jeder der anderen Sektoren teilweise mit zwei benachbarten Sektoren überlappt. Wenn z. B. die Verschlussstifte 28 und 30 dieselbe Größe und dieselben kreisförmigen Querschnitte aufweisen, und wenn der Abstand zwischen Stiften, wie vom Quellenfleck in der Röhre 10 aus gesehen, ungefähr 85 % des Stiftdurchmessers beträgt, ändert sich die projizierte Stiftdicke (d. h. die Dicke, durch die das fächerförmige Strahlenbündel hindurchläuft, wenn sich alle Stifte in ihren Sperrpositionen befinden) nur um ungefähr 12 % über die Breite des fächerförmigen Strahlenbündels 12. Die Stiftdurchmesser können zur Verwendung bei Brustradiographie in der Größenordnung von 500 - 1000 µm und für Mammographie in der Größenordnung von 100 - 300 µm liegen. Geeignete andere Durchmesser können zur Modulation ausgewählt werden&sub1; wenn Körper mit deutlich verschiedenen Transmissionseigenschaften abgebildet werden. Die Stifte, oder zumindest diejenigen Abschnitte, die das fächerförmige Strahlenbündel 12 unterbrechen, können aus jedem beliebigen geeigneten Material bestehen, das Röntgenstrahlung stark dämpft, wie aus Tantal oder Wolfram, wobei das Material über geeignete metallurgische und mechanische Eigenschaften verfügt. Im Fall von Mammographie können die Stifte aus Stahl oder einem ähnlichen Material bestehen. Im Fall von Brustradiographie kann, wenn 50 Verschlussstifte in einer einzelnen Reihe verwendet werden, die nahe an der Quelle positioniert sind, die Zeilenlänge entlang der Breite des fächerförmigen Strahlenbündels ungefähr 2,5 cm betragen. Wenn zwei Reihen verwendet werden, die einander überlappen, wie es in den Fig. 3 - 5 veranschaulicht ist, kann die Stiftanordnungslänge entlang der Weite des fächerformigen Strahlenbündels 12 ungefähr 2,1 cm betragen. Die Übergangszeit betreffend die Bewegung eines Stifts zwischen seiner Sperr- und offenen Stellung sollte vorzugsweise weniger als einige wenige ms betragen, und es wird davon ausgegangen, dass eine Übergangszeit von ungefähr 0,5 ms oder weniger den bevorzugtesten Bereich darstellt. Das fächerförmige Strahlenbündel 12 kann nahe der Quelle ungefähr 2 - 3 mm dick sein, dort wo die Anordnung der Stifte 28 und 30 liegt, so dass ein Verschlussstift nur über diesen Weg von ungefähr 2 - 3 mm (zuzüglich einer Fehlertoleranz) zwischen seiner Sperr- und offenen Stellung entlang dieser Achse laufen muss. Ungefähr 50 - 100 Abtastzeitintervalle bilden die Zeit, die dazu erforderlich ist, den Strahl über den Körper 16 zu schwenken. Bei diesem Beispiel beträgt die Belichtungszeit pro Bild ungefähr 1 Sekunde und der Dynamikbereich beträgt ungefähr 40 - 50. Der Dynamikbereich kann in diesem Zusammenhang das Verhältnis zwischen dem genau gesteuerten Zeitmaximum und dem Zeitminimum für einen Sektor bedeuten, wie bei einem speziellen Ausführungsbeispiel des Systems zulässig. Die Verschlussstifte ksnnen durch Stiftantriebe zwischen ihren jeweiligen Endstellungen verstellt werden, die ähnlich denjenigen sind, wie sie bei Punktmatrixdruckern verwendet werden. Die Stiftantriebe können in einer einzelnen Reihe oder in einer doppelten, versetzten Reihe vorliegen. Die Stiftantriebe können alle auf derselben Seite des fächerförmigen Strahlenbündels 12 liegen, wie die Antriebe 26 in Fig. 2, oder sie können an entgegengesetzten Seiten des fächerförmigen Strahlenbündels 12 liegen, wie die Stiftantriebe 26a und 26b in den Fig. 6 und 7, wobei die Stiftantriebe 26a die Verschlussstifte 28 in ihre Sperrstellungen hochziehen und sie in ihre offenen Stellungen absenken, während die Stiftantriebe 26b die Verschlussstifte 30 in ihre Sperrstellungen absenken und sie in ihre offenen Stellungen hochheben.
• Beim oben im einzelnen erörterten Ausführungsbeispiel sind die Verschlussstifte bistabile Einrichtungen und ihre genaue Positionierung in den Endstellungen ist relativ unwichtig. Wenn jedoch Impulsbreitenmodulation vom oben beschriebenen Typ mit Strahiweitenmodulation kombiniert wird, wird der Ort eines Verschlussstifts in seiner offenen Stellung wichtig. Dies ist in Fig. 8 für zwei beispielhafte Verschlussstifte 28a und 28b veranschaulicht. In der Sperrposition verschließt jeder der Verschlussstifte 28a und 28b den zugehörigen Sektor des fächerförmigen Strahlenbündels vollständig, wie im Fall der oben erörterten Stifte 28 und 30. Jedoch kehrt jeder der Verschlussstifte 28a und 28b in seiner offenen Stellung zu einer solchen Stellung zurück, in der er einen Teil seines Sektors des fächerförmigen Strahlenbündels 12 versperren kann. Bei der Darstellung von Fig. 8 ist der Verschlussstift 28 in eine offene Stellung zurückgekehrt, in der er ungefähr 50 % seines Sektors des fächerförmigen Strahlenbündels 12 freigibt, während der Verschlussstift 28b in eine offene Stellung zurückgekehrt ist, in der er ungefähr 75 % seines Sektors des fächerförmigen Strahlenbündels 12 freigibt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Ausmaß, mit dem jeder Verschlussstift seinen Sektor des Strahlenbündels 12 freigibt, wenn er in einem beliebigen Abtastzeitintervall in seine offene Stellung gebracht wird, durch ein Rückkopplungssignal bestimmt&sub1; wie es vom Rückkopplungsnetzwerk 24 an die Stiftantriebe 24 geliefert wird, und dieses Rückkopplungssignal ist seinerseits eine Funktion des Ausgangssignals des Rückkopplungsdetektors 22. In diesem Fall ist die genaue Stellung eines Verschlussstiftes, wenn er sich in seiner Sperrstellung befindet, immer noch unwichtig, jedoch ist die genaue Position in der offenen Stellung wichtig, und die Stiftantriebe 26 müssen hinsichtlich dieses Gesichtspunkts verschieden sein, und sie müssen die offene Stellung auswählen können. Es sollte klar sein, dass bei diesem Ausführungsbeispiel ein Verschlussstift, wenn er sich in seiner "offenen" Stellung befindet, immer noch einen Teil seines Sektors des fächerförmigen Strahlenbündels 12 versperren kann, wobei das Ausmaß der Versperrung bestimmt, wie dick der Sektor ist. Dicke betrifft in diesem Zusammenhang die Abmessung eines Sektors in der Richtung normal zur Ebene des fächerförmigen Strahlenbündels 12. Es sollte auch klar sein, dass die offene Stellung des Verschlussstiftes für jeden Sektor für Abtastzeitintervalle verschieden sein kann. Es wird darauf hingewiesen&sub1; dass es dann, wenn Strahlweitenmodulation verwendet wird, und dieses Ausführungsbeispiel kann als Strahldickenmodulation bezeichnet werden, wünschenswert ist, die Dicke des Strahlenbündels deutlich größer als die des Quellen(Brenn)flecks in der Röntgenröhre zu machen. Wenn der Brennfleck eine ideale Punktguelle wäre, würde diese Überlegung nicht gelten. Jedoch kann der Quellenfleck in der Praxis ein runder Bereich mit einem Durchmesser von ungefähr 1 - 2 mm sein. Für Strahlweiten(dicken)modulation sollte das Strahlenbündel 12 in der Ebene, in der sich die Verschlussstifte bewegen, ausreichend dick dafür sein, dass ungebührliche Halbschatteneffekte vermieden sind, aber doch ausreichend dünn dafür, dass übermäßige Übergangszeiten der Stifte vermieden sind; in der Ebene, in der sich die Verschlussstifte bewegen, ist eine Dicke von mindestens ungefähr 5 mm wünschenswert.
• Der Rückkopplungsdetektor 22 kann in Form einer Linearanordnung von Detektorelementen 22n vorliegen, wie es in Fig. 9 veranschaulicht ist. In diesem vereinfachten Fall sind nur sechs Detektorelemente dargestellt, jedoch gilt dasselbe Prinzip für den praktischen Fall, bei dem Detektorelemente in der Größenordnung von 50 - 100 verwendet werden. Ferner existiert in diesem vereinfachten Fall eine 1-zu-1-Beziehung zwischen den Rückkopplungsdetektorelementen und den Verschlussstiften, obwohl dies, wie es unten für alternative Ausführungsbeispiele erörtert wird, keine Beschränkung darstellt.
• Beim Beispiel von Fig. 9 existieren n Kanäle zum Steuern von n Sektoren eines fächerförmigen Strahlenbündels 12, und jeder Kanal verfügt über sein eigenes Rückkopplungsdetektorelement und seinen eigenen Verschlussstift, der bei diesem Beispiel eine bistabile Einrichtung ist, die so angesteuert wird, wie es in Verbindung mit den Fig. 1 - 7 erörtert wurde. Der Rückkopplungsdetektor 22 kann auch auf andere Arten realisiert werden. Zum Beispiel kann der Rückkopplungsdetektor in einer Form vorliegen, in der das Objekt nicht zusammen mit dem fächerförmigen Strahlenbündel 12 überstrichen wird. Für diese Alternative kann der Rückkopplungsdetektor 22 ausreichend groß dafür sein, dass er das austretende Strahlenbündel dauernd während des Durchfahrens dieses Strahlenbündels 12 ohne jede Bewegung dieses Rückkopplungsdetektors 22 empfängt. Als ein Beispiel kann der Rückkopplungsdetektor 22 ein großer Kristall sein, der von einer Anordnung von Photodetektoren betrachtet wird, mit einer Struktur ähnlich der, wie sie bei Nuklearkameras verwendet wird, oder er kann eine große Ionisationskammer sein, z. B. eine mit Xenon unter Druck gefüllte Kammer, in deren vertikaler Richtung (in der y-Richtung in Fig. 10) sich streifenförmige Elektroden erstrecken oder es kann eine zweidimensionale Anordnung kleiner Detektorelemente sein, wie in Fig. 10 veranschaulicht, oder es kann eine Reihe paralleler, langer Kristalle sein, wobei sich die Reihe über die Breite des fächerförmigen Strahlenbündels 12 erstreckt und jeder Kristall ausreichend lang dafür ist (in der y-Richtung in Fig. 10), dass er das austretende Strahlenbündel während dessen gesamtem Durchfahren empfängt, wobei der Kristall durch einen am vertikalen Ende angebrachten Photodetektor betrachtet wird. Fig. 10 veranschaulicht ein spezielles Beispiel eines Rückkopplungsdetektors 22 mit einer Rechteckanordnung von Detektorelementen 22n, die so angeordnet sind, dass ein Sektor des fächerförmigen Strahlenbündels 12 jederzeit auf mindestens zwei vertikal benachbarte Detektorelemente 22n trifft. Während der Einfachheit halber nur eine Anordnung von 7 × 4 Detektorelementen dargestellt ist, ist die Anordnung in der Praxis größer, z. B. mit 50 × 50 oder 100 × 100 oder 100 × 120 Elementen (100 in der x-Richtung und 120 in der y-Richtung). Im Betrieb werden die Ausgangssignale mehrerer Detektorelemente für jedes Abtastzeitintervall kombiniert, um einen oder mehrere Verschlussstifte zu steuern. Bei einem Beispiel werden nur die Ausgangssignale derjenigen Detektorelemente zum Steuern eines Stifts miteinander kombiniert, die in einer Gruppe liegen, die während des Zeitintervalls vom Sektor bestrahlt wird, der durch den jeweiligen Stift gesteuert wird. Die Kombination kann eine einfache Mittelung der Ausgangssignale sein, oder sie kann eine Gewichtungsfunktion beinhalten, die es ermöglicht, dass die verschiedenen Detektorelemente in der Gruppe die Einschaltzeit des Sektors in verschiedenem Ausmaß beeinflussen. Zum Beispiel kann es erlaubt sein, dass das Detektorelement oder die Elemente, die vom Sektor zu Beginn des Abtastzeitintervalls bestrahlt werden&sub1; einen größeren Einfluss auf die Entscheidung haben, wann der Stift in seine Sperrstellung zu bewegen ist, als Elemente, die erst später im selben Abtastzeitintervall vom selben Sektor bestrahlt werden. Bei einem anderen Beispiel können die Ausgangssignale zusätzlicher Detektorelemente, die während eines vorgegebenen Abtastzeitintervalls nicht von einem Sektor bestrahlt werden, zum Rückkopplungssignal beitragen, das den Verschlussstift für diesen Sektor für dieses Abtastzeitintervall steuert. Diese zusätzlichen Detektorelemente können vom interessierenden Sektor in der x-Richtung oder der y-Richtung oder in beiden beabstandet sein. Die Beiträge dieser zusätzlichen Detektorelemente können mit jeder beliebigen geeigneten eindimensionalen oder zweidimensionalen Gewichtungsfunktion gewichtet werden. Um sicherzustellen, dass diese Beiträge nicht durch den übergang anderer Sektoren vom ein- in den ausgeschalteten Zustand beeinflusst werden, können -sie nur aus Strahlung hergeleitet werden, die von den einschlägigen Detektorelementen während des Anfangsabschnitts des relevanten Abtastzeitintervalls erfasst wurde, z. B. in den ersten 100 µs. Als anderes Beispiel kann eine Kombination aus den Ausgangssignalen einer Anzahl von Detektorelementen dazu verwendet werden, ein Rückkopplungssignal zu erzeugen, das die Ein- und Ausschaltzeiten mehrerer Verschlussstifte steuert. Zum Beispiel können die von den Sektoren 1 - 3 des fächerförmigen Strahlenbündels 12 bestrahlen Detektorelemente gemittelt werden und dazu verwendet werden, die Verschlussstifte der Sektoren 1 - 3 so zu steuern, dass sich diese Stifte als Einheit bewegen, wobei dasselbe mit den Sektoren 4 - 6 erfölgen kann, usw. Der Effekt dieses Vorgehens ist es, die effektive Größe der Strahlbündelsektoren zu variieren, mit entsprechenden Auswirkungen auf die Zurückweisung der niedrigen Raumfrequenz im System. Anders gesagt, kann das Ausgangssignal eines Detektorelements dazu verwendet werden, den Ein- und Ausschaltzeitpunkt nicht nur des Sektors zu steuern, der es bestrahlt, sondern auch anderer Sektoren des fächerförmigen Strahlenbündeis 12. Noch anders gesagt, kann das Ausgangssignal eines Detektorelements dazu beitragen, die Ein- und Ausschaltzeiten mehr als eines Sektors des fächerförmigen Strahlenbündels 12 zu steuern.
• Die Eigenschaften eines ausgeglichenen Bilds werden hauptsächlich durch die Belichtungsmenge auf Grund der jeweiligen Sektoren des fächerförmigen Strahlenbündels 12 während der jeweiligen Abtastzeitintervalle bestimmt. Diese Belichtungsmenge kann ihrerseits durch die Einschaltzeit des Sektors während eines Abtastzeitintervalls bestimmt sein, und dann, wenn auch Strahlweitenmodulation verwendet wird, durch den Querschnitt des Strahls während des Abtastintervalls. Die eindimensionale Übertragungsfunktion S(f) des Systems in der Richtung entlang der Weite des fächerforrnigen Strahlenbündels 12 kann durch den folgenden. Ausdruck im Frequenzraum angenähert werden, in dem f die Bildraumfrequenz ist, Wb die Strahlweite in der Bildebene ist, P(f, Wd) der Fouriertransformierten des Profils der für einen Sektor am Rückkopplungsdetektor 20 erfassten Strahlung entspricht, π die Konstante 3,14 ist und * eine Multiplikation bezeichnet:
• S(f) = 1 - sinc(π * f * Wb) * P(f, Wd) (1)
• Der Parameter P(f * Wd) kann dadurch eingestellt werden, dass die relativen Beiträge der verschiedenen Rückkopplungsdetektorelemente 20n gewichtet werden. Anders gesagt, kann dadurch die Form des Profil der Transmissionsmessung eingestellt werden, um es so zuzuschneiden, dass die Übertragungsfunktion auf gewünschte Weise beeinflusst wird. Wenn z. B. die Ausgangssignale einer Gruppe von Rückkopplungsdetektorelementen einfach über einen quadratischen Bereich gemittelt werden, der einem gewünschten Bereich der Bildebene entspricht, wird die Übertragungsfunktion die folgende:
• S(f) = 1 - sinc(π * f * Wb) * sinc(π * f * Wd) (2)
• Wenn die Gewichtung keine einfache Mittelung ist, wird die allgemein durch die Gleichung (1) ausgedrückte Beziehung anders. Wie bereits angegeben, muss beim erfindungsgemäßen System die Größe Wb eines Sektors des fächerförmigen Strahlenbündels 12 nicht dieselbe wie das Gebiet in der Rückkopplungsebene sein, das den Parameter Wd bestimmt. Zum Beispiel wird dann, wenn Wd relativ klein gemacht wird, die Form der Übertragungsfunktion geändert, jedoch wird immer noch derselbe Bandpass aufrechterhalten.
• Wenn Wd relativ größer gemacht wird, kann die Banddurchlassbreite erhöht werden und der Effekt simuliert werden, dass der Querschnitt des gesteuerten Querschnitt des Sektors des fächerförmigen Strahlenbündels 12 größer gemacht wird. Beim Beispiel von Fig. 10 erfolgt die gewünschte Kombination der Detektorelement-Ausgangssignale im Rückkopplungsnetzwerk 24, das einen Mikroprozessor enthalten kann, der so programmiert ist, dass er die erforderlichen Berechnungen ausführt, und/ oder eine Nachschlagetabelle enthalten kann, in der die gewünschten Beziehungen abgespeichert werden können. Wie es in der Technik bekannt ist, wird das typischerweise analoge Ausgangssignal eines Detektorelements digitalisiert, bei diesem Beispiel durch geeignete A/D-Umsetzschaltungen im Netzwerk 24, und die digitalen Werte werden unter Verwendung bekannter Arten digitaler Verarbeitungsausrüstung verarbeitet, um die Kombination der durch diese Erfindung gelehrten Signale auszuführen.
• Während die Verschlussstifte im wesentlichen unabhängig voneinander betrieben werden können, können zusätzliche Vorteile daraus hergeleitet werden, dass es zugelassen wird, dass ein Kanal einen anderen beeinflusst. Zum Beispiel ist es wahrscheinlich, wenn für ein vorgegebenes Abtastzeitintervall T&sub5; der Sektor n des fächerförmigen Strahlenbündels 12 auf einen Pfad mit sehr niedriger mittlerer Abschwächung trifft, während der Sektor n + 1 auf Grund von Material, das sich teilweise in den Pfad des Sektors n erstreckt, sehr hohe Abschwächung erfährt, wenn diese Kanäle unabhängig voneinander arbeiten, dass der Sektor n + 1 zu einer Überbelichtung im Bildbereich führt, in dem er teilweise mit dem Sektor n überlappt Dies kann dadurch verhindert werden, dass in das Rückkopplungsnetzwerk 24 eine Schaltung eingebaut wird, die es ermöglicht, dass benachbarte Rückkopplungskanäle einander beeinflussen, um z. b. sicherzustellen, dass die Zeitdifferenz zwischen dem Wechsel auf die Sperrposition für jeweilige Verschlussstifte für keine jeweils zwei benachbarten Sektoren des fächerförmigen Strahlenbündels 12 einen vorbestimmten Wert überschreitet. Selbstverständlich ist dies nur ein Beispiel, und selbstverständlich sind viele andere Wechselwirkungen zwischen den Dektorelement-Ausgangssignaien und Kombinationen derselben möglich.
• Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die oben beschriebene Impulsbreitenmodulation durch eine Variante ersetzt werden, die immernoch als Impulsbreitenmodulation bezeichnet werden kann, die jedoch eine Anzahl von Unterbrechungen eines Strahlsektors während jedes beliebigen vorgegebenen Abtastintervalls beinhaltet. Insbesondere sind die Verschlussstifte in der Anordnung 14 beim beschriebenen Ausführungsbeispiel monostabile Einrichtungen, die entgegen einer Vorbelastung, z. B. durch eine Vorspannungsfeder, von ihrer stabilen Stellung weg angetrieben werden können und die in ihre stabile Stellung zurückkehren, wenn die Vorbelastungskraft die Trägheitskraft auf Grund eines Ansteuerungsimpulses überschreitet, wie z. B. bei den Stiften eines Punktmatrixdruckers. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Rückkopplungssignal dazu verwendet, die Frequenz zu steuern, mit der ein Stift von seiner stabilen Stellung impulsförmig wegbewegt wird, so dass ein Sektor des Strahlenbündels pro Abtastintervall mehr als einmal, im allgemeinen viele Male, unterbrochen werden kann, wobei jedoch die Summe aus den zwei oder mehreren Malen für einen Sektor während eines Abtastintervalls zur gesamten Zeitsumme für dieses Abtastzeitintervall aufaddiert werden. Die stabile Stellung eines Stifts kann seine offene oder seine Sperrstellung sein.
• Bei einem früher entwickelten System ist das Strahlenbündel der durchdringenden Strahlung ein stiftförmiges Strahlenbündel statt eines fächerformigen Strahlenbündeis, wobei z. B. der Querschnitt in der Bildebene ein Quadrat mit z. B. 3,5 cm pro Seite ist. Das stiftförmige Strahlenbündel wird auf Rasterweise relativ zum Objekt (Patient oder unbelebtes Objekt) durchgefahren, um in der Bildebene einander überlappende Linien (z. B. horizontale) einzuschreiben. Ein Rückkopplungssystem überwacht die Primär- und/oder die Streustrahlung hinter dem Objekt, und auf Grundlage hiervon steuert es einen oder mehrere der folgenden Parameter des Strahlenbündels vor dem Objekt während der Abrasterbewegung, um ein gewünschtes Ziel zu erreichen, wie ein Belichtungsausgleich in der Bildebene oder ein Ausgleich des Signal- Rauschsignal(S/R)-Verhältnisses: (1) Strahlbündelgeschwindigkeit entlang einer Abrasterlinie in der Bildebene (Geschwindigkeitsmodulation); (2) Ein- und Ausschaltzeiten des Strahlenbündels während jedes einer Anzahl von Abtastzeitintervallen während jeder Abtastlinie (Impulsbreitenmodulation); (3) Querschnitt des Strahlenbündels (Strahlenbündel- Weitenmodulation); (4) Intensität des Strahlenbündels vor dem Objekt und (5) Härte des Strahls vor dem Objekt.
• Gemäß dem Fig. 11 - 16 wird beim System mit einem stiftförmigen Strahlenbündel, das mit der Erfindung in Beziehung steht, jedoch kein Teil derselben ist, das Ausgangssignal der Röntgenröhre 32 durch einen Kollimator 36a mit rotierendem Rad für einen vertikalen Fächer ausgebildet, und dann zur Abrasterung durch einen Schlitzkollimator 36b zu einem stiftförmigen Strahlenbündel 34. Das Strahlenbündel 34 durchläuft ein Objekt 38 und trifft auf einen Empfänger 40 (z. B. eine Filmkassette) und dann auf einen Rückkopplungs detektor 44 (Fig. 11 und 12). Die Kollimatoren 36a und 36b bilden einen vorderen Kollimator 36, der eine Vertikalbewegung ausführt, um die Vertikalkomponente der Abrasterung des Strahlenbündels 34 zu bewirken. Der Rückkopplungsdetektor 44 kann klein sein, in welchem Fall er sowohl der Vertikal- als auch der Horizontalbewegung des Strahlenbündels 34 folgt, oder er kann in der horizontalen Richtung ausreichend lang sein, so dass er nur vertikal durchgefahren werden muss. Zur Rückkopplung verwendet ein Mikrocomputer 46 das Äusgangssignal des Detektors 44 dazu, ein Rückkopplungssignal zu erzeugen, das eine Gitterbehälter-Schnittstelle 48 ansteuert, die ihrerseits den Gitterbehälter 50 der Röhre 32 ansteuert, um Parameter des Strahlenbündels 34 wie dessen Ein-Aus-Zustand, dessen Intensität oder dessen Härte zu modulieren. Bei der Variation der Fig. 13 und 14, in denen gleiche Element gleiche Bezugszahlen tragen, setzt ein Abrasterbildverstärker 44a Röntgenstrahlung in Licht um, das von einem Spiegel 54 durch eine Objektivlinse 56 hindurch auf einen Lichtverstärker 58 reflektiert wird. Ein Strahlenteiler 60 lenkt einen Teil des verstärkten Lichts auf eine Kamera 62, die als Bildgeber dient, der das Äquivalent des Röntgenbilds des abgerasterten Objekts erzeugt, und einen Teil lenkt er auf das Belichtungserfassungssystem, das detaillierter in Fig. 14 veranschaulicht ist. Ein Spiegel 64 bewegt sich so, dass ein Detektor Dl jederzeit Licht empfängt, wie es vom Bildverstärker 44a durch Primärstrahlung erzeugt wurde (d.h. durch Strahlung innerhalb des Pfads des abrasternden Strahlenbündels 34), während ein Detektor D2 nach Licht von einem oder mehreren ausgewählten Streumessbereichen Ausschau hält, die außerhalb der aktuellen Auftreffstelle des Strahlenbündels 34 in der Bildebene liegen. Zum Ausgleich des S/R-Verhältnisses kann das Verhältnis für Objekte mit niedrigem Kontrast wie folgt angenähert werden, wobei N(o) der auf das Objekt treffende Röntgenphotonenfluss ist, T die Objekttransmission ist, A die Pixelgröße ist, n der Quantenwirkungsgrad des Detektors ist und R das Verhältnis der gestreuten zu primären Röntgenphotonen in der Bildebene ist:
S/P = [N(o)ATn / (1 + R)]1/2.
• Das Verhältnis der Ausgangssignale der Detektoren D1 und D2 kann nach einer Normierung als Maß für den Parameter R verwendet werden, und dieses Maß kann dazu verwendet werden, die Ausgangsleistung der Röhre 32, und damit den Parameter N(o) in einem Rückkopplungssystern zu regeln, das den Parameter S/R ungefähr konstant hält, wodurch S/R-Ausgleichin der Bildeben erzielt wird. Alternativ wird kein RS/R-Ausgleich ausgeführt, sondern das Ausgangssignal des Detektors D2 wird dazu verwendet, ein Bild zu erzeugen, das an die Streuverteilung in der Bildebene angenähert ist, und dieses Bild wird auf Pixelbasis vom Röntgenbild abgezogen, um ein Differenzbild zu erhalben, das im wesentlichen frei von nichtlinearen Streueffekten ist. Zur Intensitäts- und/oder Härtemodulation des Strahls 34 kann eine Abrasterlinie in eine Anzahl überlappender Abtastbereiche unterteilt werden, von denen jeder einem Abtastzeitintervall entspricht, wie es in Fig. 16 veranschaulicht ist, das Strahlenbündel 34 kann, für einen sehr kurzen Anfangsteil jedes Abtastintervalls, mit niedriger Röntgenenergie und dann mit hoher Röntgenenergie gepulst werden, und die Rückkopplungssignale von diesen Impulsen können dazu verwendet werden, einen oder beide der folgenden Werte zu berechnen: (1) die Dauer der Einschaltzeit des Strahlenbündels für den Rest desselben Zeitintervalls, die zu einer angemessenen Belichtung in der Bildebene führen sollte; und (2) den kV-Wert (Härte) für den Rest der Einschaltzeit des Strahlenbündels während des Abtastzeitintervalls, abhängig von den in Fig. 16 dargestellten Kurven. Die aus diesen kurzen Impulsen (von z. B. jeweils ungefähr 25 µs) hergeleitete Doppelenergieinformation kann dazu verwendet werden, die Härte und/oder den Photonenfluss vor dem Objekt abzusetzen, wie für den gewünschten Belichtungspegel erforderlich. Belichtungsausgleich durch Strahlenbündel-Impulsmodulation kann durch Einschalten des Strahlenbündels 34 während jedes Abtastzeitintervalls für nur denjenigen Abschnitt des Intervalls ausgeführt werden, der in der Bildebene zu einem gewünschten Belichtungspegel führt, wie durch das Rückkopplungssystem bestimmt, wobei der Schaltvorgang durch eine Tetrodenschaltanordnung erfolgen kann, die mit dem Hochspannungsgenerator verbunden ist, der die Röntgenröhre 32 betreibt. Ein derartiger Schalter kann die Einschaltzeit und/oder den kV-Wert des Strahls 34 während jedes Abtastzeitintervalls steuern, z. B. auf einen kV-Wert im Bereich von ungefähr 50 bis ungefähr 140 kV, und auf Frequenzen in der Größenordnung einiger Tausend Hz. Um Strahlgeschwindigkeitsmodulation auszuführen, kann die Drehzahl des Radkollimators abhängig vom Rückkopplungssignal eingestellt werden. Wenn es erwünscht ist, dass der Auftreffpunkt des Strahlenbündels 34 in der Bildebene mit konstanter Lineargeschwindigkeit entlang einer Abrasterlinie läuft, wenn die Winkelgeschwindigkeit des Radkollimators 36a konstant ist, kann ein Radkollimator mit einem spiralförmigen statt einem radialen Schlitz verwendet werden, wie es in Fig. 17 veranschaulicht ist, gemäß der ein rotierender Kollimatorschlitz 36a' einem vorderen Schlitzkollimator 36b überlagert ist. Strahlbündel-Weitenmodulation kann dadurch ausgeführt werden, dass die Weite eines Schlitzes, wie 36b, abhängig vom Rückkopplungssignal dynamisch variiert wird. Nachdem die Erfindung unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele und damit in Zusammenhang stehende Systeme auf diese Weise beschrieben wurde, ist es zu beachten, dass die fraglichen Ausführungsformen nur beispielhaft sind und das Modifizierungen und Änderungen, wie sie der Fachmann erkennt, ohne Abweichung vom Schutzumfang der Erfindung ausgeführt werden können, wie sie in den beigefügten Ansprüchen dargelegt ist.

Claims (19)

1. Radiographisches System in dessen Betrieb ein Strahl (12) durchdringender Strahlung von einer Quelle (10) ein Objekt (16) überstreicht, aus dem Objekt austritt und auf einen Bildgeber (18) auftrifft, um ein radiographisches Bild des überstrichenen Objekts zu bilden&sub1; wobei das radiographische System ein Rückkopplungssystem (22, 24) zur Erfassung des aus dem Objekt austretenden Strahls unter Ableitung eines Rückkopplungssignals in bezug zu einem Parameter des austretenden Strahls und einen Verschlußmechanismus (20) mit mehreren strahlungsabschwächenden Stiften (28, 30), die wahlweise geöffnet werden können&sub1; um eine Pulsbreitenmodulation des Strahls in Abhängigkeit von dem Rückkopplungssignal vorzunehmen und mindestens eine räumliche oder eine zeitliche Veränderung mindestens eines ausgewählten Parameters des austretenden und von dem Bildgeber empfangenen Strahls zu verringern, aufweist, wobei jeder strahlungsabschwächende Stift einen entsprechenden Sektor des Strahls steuert, indem er zwischen einer Sperrposition, die den Strahl in dem entsprechenden Sektor im wesentlichen sperrt, und einer offenen Position, die es dem Strahl im wesentlichen erlaubt, den Bildgeber in dem entsprechenden Sektor zu erreichen, bewegbar ist,

dadurch gekennzeichnet, daß jeder strahlungsabschwächende Stift (28) auch teilweise mindestens einen benachbarten Stift (30) in Richtung der Strahldurchdringung überlappt, um teilweise mindestens einen benachbarten Sektor des Strahls zu steuern, indem (a) der Strahl (12) in dem mindestens einen benachbarten Sektor teilweise gesperrt wird, wenn sich der strahlungsabschwächende Stift in der Sperrposition befindet, und (b) dem gesperrten Teil des Strahls in dem mindestens einen benachbarten Sektor gestattet wird, den Bildgeber (18) zu erreichen, wenn sich der strahlungsabschwächende Stift in der offenen Position befindet, so daß die Strahlungsabschwächung über die Breite des Strahls im wesentlichen gleichförmig ist.

2. System nach Anspruch 1, in dem eine teilweise Überlappung der strahlungsabschwächenden Stifte (28, 30) so gewählt wird, daß die Stiftdicke, durch die der Strahl in allen Sektoren läuft, wenn sich alle strahlungsabschwächenden Stifte in ihren entsprechenden Sperrpositionen befinden, im wesentlichen gleich ist.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die strahlungsabschwächenden Stifte so versetzt sind, daß ein Kantenbereich jedes Stifts (28) einen Abschnitt mindestens eines benachbarten Stifts (30) überlappt.

4. System nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei jeder strahlungsabschwächende Stift (28, 30) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.

5. System nach Anspruch 4, wobei die strahlungsabschwächenden Stifte (28, 30) für eine axiale Bewegung zwischen ihren Sperr- und ihren offenen Positionen eingerichtet sind.

6. System nach Anspruch 11 wobei die Zeit für das Überstreichen des Strahls (12) aus einer Anzahl von Abtastzeitintervallen Ts zusammengesetzt ist und der Verschlußmechanismus bewirkt, daß jeder Strahisektor lediglich für einen ausgewählten Abschnitt&sub1; der zwei oder mehr Unterabschnitte zu getrennten Zeiten umfassen kann, jedes Abtastzeitintervalls Ts eingeschaltet ist, und wobei die Strahlquelle (10) eine den Strahl bestimmende Schlitzappertur als Vorkollimator (14) aufweist und damit das Objekt (16) überstreicht, wobei die Schlitzappertur in Dickenrichtung des Strahls eine ausgewählte Dimension aufweist und der Vorkollimator die Zeit Tc mit Tc = MTs, wobei M eine positive ganze Zahl darstellt, zur Bewegung durch die ausgewählte Dimension im Zuge des Überstreichens benötigt.

7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die strahlungsabschwächenden Stifte (28, 30) zwischen der Quelle (10) des Strahls (12) und dem Objekt (16) angeordnet sind.

8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder strahlungsabschwächende Stift (28, 30) eine bistabile Einrichtung ist.

9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder strahlungsabschwächende Stift (28, 30) eine monostabile Einrichtung ist.

10. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Rückkopplungssystem eine Anzahl an Detektorelementen (22n) aufweist, die jeweils einen entsprechenden Abschnitt des austretenden Strahls empfangen und ein Ausgangssignal mit Bezug zu der dadurch empfangenen Strahlung erzeugen.

11. System nach Anspruch 10, wobei das Rückkopplungssystem eine Rückkopplungsschaltung (24) aufweist, die ein Ausgangssignal eines Detektorelements (22n) verwendet, um die Einund Ausschaltzeiten eines Strahlsektors, der in seiner Position dem Detektorelement entspricht, zu steuern.

12. System nach Anspruch 11, wobei das Ausgangssignal des Detektorelements (22n) zu der Steuerung der Ein- und Ausschaltzeiten von mehr als einem Strahlsektor in jedem der Abtastzeitintervalle (T&sub5;) beiträgt.

13. System nach Anspruch 11, wobei das Ausgangssignal eines Detektorelements (22n) zu der Steuerung der Ein- und Ausschaltzeiten lediglich eines Strahlsektors in jedem Abtastzeitintervall beiträgt.

14. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in dem die durchdringende Strahlung Röntgenstrahlung umfaßt.

15. System nach Anspruch 14, wobei das Objekt (16) einen Patienten darstellt.

16. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Bildgeber einen digitalen Aufnehmer (18) aufweist.

17. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Rückkopplungssystem einen Rückkopplungsdetektor (22) aufweist, der das Objekt (16) zusammen mit dem Strahl überstreicht.

18. System nach Anspruch 1, wobei das Rückkopplungssystem einen Rückkopplungsdetektor aufweist, der von dem Strahl überstrichen wird, während der Strahl das Objekt überstreicht.

19. Verfahren zur Bildung eines radiographischen Bilds eines Objekts, mit folgenden Schritten:

Verwendung eines Strahls (12) durchdringender Strahlung von einer Quelle (10) zum Überstreichen eines Objekts (16), so daß der Strahl aus dem Objekt austritt und auf einen Bildgeber (18) auftrifft, um ein radiographisches Bild des überstrichenen Objekts zu bilden,

Erfassen des aus dem Objekt austretenden Strahls mittels eines Rückkopplungssystems (22, 24), um ein Rückkopplungssignal mit Bezug zu einem Parameter des austretenden Strahls zu gewinnen, und

Verwenden eines Verschlußmechanismus (20) mit mehreren strahlungsabschwächenden Stiften (26, 30), die jeweils einen entsprechenden Sektor des Strahls steuern, indem sie zwischen einer Sperrposition, die den Strahl in dem entsprechenden Sektor im wesentlichen sperrt, und einer offenen Position, die dem Strahl in dem entsprechenden Sektor im wesentlichen gestattet, den Bildgeber zu erreichen, bewegbar sind, wobei der Mechanismus verwendet wird, indem die abschwächenden Stifte Wahlweise betätigt werden, um eine Pulsbreitenmodulation des Strahls als Funktion des Rückkopplungssignals durchzuführen und mindestens eine räumliche oder zeitliche Änderung mindestens eines ausgewählten Parameters des von dem Bildgeber empfangenen austretenden Strahls zu reduzieren,

gekennzeichnet durch die Verwendung jedes strahlungsabschwächenden Stifts (28, 30), der jeweils mindestens einen benachbarten Stift in Richtung der Strahldurchdringung überlappt, zur teilweisen Steuerung mindestens eines benachbarten Strahlsektors, indem (a) der Strahl (12) in dem mindestens einen benachbarten Sektor teilweise gesperrt wird, wenn sich der strahlungsabschwächende Stift in der Sperrposition befindet, und (b) dem gesperrten Teil des Strahls in dem mindestens einen benachbarten Sektor gestattet wird, den Dildgeber (18) zu erreichen, wenn sich der strahlungsabschwächende Stift in der offenen Position befindet, so daß die Strahlungsabschwächung Über die Breite des Strahls im wesentlichen gleichförmig ist.