DE2257493A1

DE2257493A1 - Szintillationskamerasystem

Info

Publication number: DE2257493A1
Application number: DE2257493A
Authority: DE
Inventors: Gert Agne Bertil Larsson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-11-23
Filing date: 1972-11-23
Publication date: 1973-05-30
Also published as: GB1387895A; NL7215879A; US3852598A; SE361948B; FR2163037A5; CA963181A

Description

München, den 2p.Hovernoer 197'2

Anmelder: Gert Agne Bertil Larsson
Frolünda / Schweden

Szintillationskaraerasystem ■

Die vorliegende- Erfindung betrifft ein Kamerasystem zum Feststellen, Registrieren und Dokumentieren von Ionenstrahlen, die nachstehend als Strahlenquanten bezeichnet werden. Diese Kamerasysteme können in verschiedener Art aufgebaut sein, wobei die hauptsächlichen Veränderungsmöglichkeiten, bei der Art des verwendeten Detektors oder Umsetzers liegen. Der am häufigsten verwendete Umsetzer ist ein Szintillationskristall und demgemäß wird das
Kamerasystem nachstehend als Szintillationskamera bezeichnet. Ein Szintillationskamerasystem, auf dem die vor- ** liegende Erfindung aufbaut, weist ausserdem einen Mehr-

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kanalkollimator auf. Mehrkanalkollimatoren sind aus Material hergestellt, das eine große Absorptionsfähigkeit für die festzustellenden Strahlenquanten hat und enthalten eine Anzahl von parallelen, divergierenden oder konvergierenden Kanälen, durch die die Strahlenquanten ΜηαμΓοηΐΓβΐβη, um dön der Feststellung dienenden Umsetzer zu erreichen, ohne daß sie absorbiert werden.

Szintillationskameras werden in erster Linie in der Medizin verwendet, wenn die Verteilung von Radionukliden in einem menschlichen Organ aufgezeichnet werden soll. Bei dieser Anwendung wird angestrebt, die Aufzeichnung so genau wie möglich zu machen. Die Schärfe im Detail der Aufzeichnung der Radionuklidverteilung in oder um das Organ herum wird durch das Auflösungsvermögen des Kollimators bestimmt, durch den lediglich jene Strahlenquanten hindurchtreten, die innerhalb eines begrenzten festen Winkels auf einen begrenzten Teil des der Strahlenfeststellung dienenden Umsetzers auftreffen. Zusammen mit dem erwähnten Auflösevermögen ist für die Abbildungsschärfe ausserdem noch das kombinierte Auflösungsvermögen von Detektor-, Abbildungs-, Aufzeichnungs- und Dokumentationssystem verantwortlich.

Bei der Feststellung eines Strahlenquants bestimmter Energie mit Hilfe einer Szintillationskamera, zu der ein Mehrkanalkollimator gehört, ist es möglich, das Auflösungsvermögen des Kollimators in Bezug auf den der Feststellung dienenden Umsetzer zu optimieren. Das Auflösungsvermögen des Kollimators, d.h. seine Fähigkeit z.B. zwei getrennte punktförmige Strahlungsquellen zu unterscheiden, sowie seine Empfindlichkeit, d.h. das Maß, mit dem einfallende Strahlenquanten den Detektor erreichen, sind voneinander abhängig. Entsprechend der augenblicklichen Theorie, die die Beziehung zwischen diesen Parametern betrifft, kann der Kollimator so dimensioniert werden,, daß er ein gutes Auflösungsvermögen bei geringer Empfindlichkeit oder umgekehrt aufweist. Das Auflösungsvermögen eines

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Kollimators hängt von der Größe des Querschnitts des Kanals ab, den die Strahlenquanten durchsetzen, um den Detektor zu erreichen. Ausserdem ist das Kollimatorauflösungsvermögen auch von der Länge des Kollimatorkanals und auch von dem Abstand zwischen der Austrittsebene des Kollimators und dem Detektor sowie von dem Abstand zwischen der Eintrittsebene des Kollimators und der Strahlungsquelle abhängig. .

Ein Strahlenquant, das einen Kollimatorkanal, durchsetzt, hat die besondere Fähigkeit, mit dem der Feststellung dienenden Umsetzer in Wechselwirkung zu treten. Im Umsetzer wird die Energie des Strahlenquants in Energie einer anderen Form umgewandelt, die für das Aufzeichnungssystem ein Ausgangssignal erzeugt, das Information bezüglich der räumlichen Lage der Wechselwirkung im Umsetzer trägt. Das diese In- £>rmation tragende Signal erzeugt, gegebenenfalls nach Verstärkung, Datenverarbeitung und Datenspeicherung ein Bild auf einem Abbildungsmedium, beispielsweise einen kurzdauernden Lichtblitz auf einer Kathodenstrahlröhre, der anzeigt, wo das Strahlenquant mit dem Umsetzer in Wechselwirkung getreten ist. Die in einem Abbildungsmedium in Erscheinung tretende Bildinformation kann bevor sie diese erreicht und dokumentiert wird, einer Datenverarbeitung unterworfen werden, sie kann jedoch auch direkt von dem Abbildungsmedium aus einem Dokumentationsmedium wie z.B. einem fotografischen Film zugeführt'werden. Erfindungsgemäß kann jedoch der Detektor selbst mehrere Vorrichtungen enthalten, die in ihrer Gesamtheit den Detektor, das Aufzeichnungs- und das Abbildungssystem,darsteilen.

Um eine vollkommene Aufzeichnung der Radionuklidverteilung in einem menschlichen Organ zu erzielen müßte das kombinierte Auflösungsvermögen von Kollimator, Detektor, Aufzeichnungsund Dokumentationssystem ideal sein.

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Wenn das Auflösungsvermögen des Kollimators ideal ißt, d.h. t derartig ist, daß zwei sehr kleine vor dem Kollimator be-

findliche und sehr nahe beieinander liegende Strahlenquellen getrennt im Dokumentationssystem abgebildet werden, (unter der < Annahme, daß die anderen Teile des Systems ebenfalls ein ideales Auflösungsvermögen aufweisen), hätte unter anderem der Querschnitt des Kanals sehr klein zu sein, während die Länge des Kanals sehr groß sein müßte. Strahlenquanten, die j von einer punktförmigen vor dem Kollimator befindlichen }

Strahlenquelle ausgehen,und die in der Strahlenfeststellung \ dienenden Umsetzerneine Wechselwirkung hervorrufen, finden, wenn der Kollimator ideales Auflösungsvermögen aufweist, nur '' einen einzigen Weg durch denselben hindurch. Die Strahlenquanten, die im Detektor eine Wechselwirkung veranlassen,

-*■ j

beinhalten deshalb die Information, daß sie von einer , \

Strahlungsquelle stammen, die auf einer geraden Linie liegt, t

die von der Stelle der Wechselwirkung im Detektor ausgeht \

und koaxial durch den Kollimatorkanal hindurchführt, d.h. daß ;

der Kanal von den Strahlenquanten direkt durchsetzt wird, um '

den Punkt der Wechselwirkung zu erreichen. Dieser Umstand j

kann auch durch die Aussage ausgedrückt werden, daß die \

Strahlenquanten von einer bestimmten punktförmigen Strahlen- ]

quelle einen Wechselwirkungspunkt im Detektor lediglich durch /

einen Kollimatorkanal erreichen können. )

Aus Gründen, die oben angeführt wurden, ist es jedoch nicht j möglich, einen derartigen Kollimator in der Praxis zu ver- ( wenden. D.h. mit anderen Worten, daß bei einer Kollimator- }

empfindlichkeit, bei der eine derartige Aufzeichnung innerhalb t einer annehmbaren Untersuchungsperiode möglich ist, der Durch- ] messer eines Kollimatorkanals nicht sehr klein, d.h. kleiner als ein Millimeter und die Länge des Kanals nicht sehr groß, d.h. größer als 20 cm sein darf.

Ein größerer Querschnitt hat zur Folge, daß die von einer punktförmigen vor dem Kollimator angeordneten Strahlenquelle

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ausgesendeten Strahlenquanten, die im Detektor eine Wechselwirkunghervorrufen, nicht notwendiger Weise nur durch einen Kanal des Kollimators hindurchtreten. Die Folge hiervon ist, daß das Auflösungsvermögen des Kollimators sich verschlechtert, d.h. nicht mehr ideal ist. ■

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der bildverschlechternde Effekt, der durch das nicht., ideale Auflösungsvermögen des Kollimators zustandekommt, teilweise unwirksam gemacht wird, ohne daß die Empfindlichkeit des Kollimators spürbar verkleinert wird. Dies wird durch Verwendung einer optischen oder elektronischen Korrekturvorrichtung erreicht, die nachstehend als Demodulator bezeichnet ist. Dieser Demodulator kann, sofern es sich um einen optischen handelt, zwischen dem Abbildungssystem des Detektors und einem Dokumentationssystem angeordnet sein. Ein optischer Demodulator kann auch zwischen dem fertiggestellten Dokument, das beispielsweise in Form eines fotografischen Filmes vorliegt und einem Rückabbildungs- oder Rückdokumentationssystem angeordnet sein und braucht damit nicht Bestandteil der eigentlichen Szintillationskamera zu sein. Wenn es sich bei dem Demodulator um einen elektronischen handelt, kann dieser innerhalb des Registriersystems angeordnet sein und an dieser Stelle so betrachtet werden, als ob er die Ausgangssignale des Detektors, die Positionsinformationen tragen, verarbeitet, bevor sie an das Abbildungssystem weitergegeben werden.

Der Demodulator kann aus einer Anzahl von Demodulatorelementen bestehen, von denen jeweils eines einem Kollimatorkanal zugeordnet ist. Jedes dieser Elemente erzeugt ein Spiegelbild des von einem zugeordneten Kollimatorsignal kommenden informationstragenden Signals, bevor eine Dokumentation oder eine RUckabbildung stattfindet. Jedes Element hat eine räumliche Lage,, die derjenigen des zugeordneten Kollimatorkanals entspricht und bei einem Ausführungsbeispiel, bei dem der Kollimator bewegbar ist, wird der Demodulator in eine mit der Kollimatorbewegung

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synchrone Bewegung versetzt. Bei Kenntnis der Parameter des Kollimators und der Charakter!stika des Systems zur Feststellung der Strahlen kann der Demodulator so aufgebaut sein, daß in bestimmtem Umfange eine Verbesserung des Auflösungsvermögens des gesamten Systems erzielt wird.

Die die Spiegelung hervorrufenden Elemente des Demodulators können Kanäle in einer lichtundurchlässigen Scheibe sein. Diese Kanäle wirken daher wie die Okularlöcher einer Kamera. Eine Linse oder ein Linsensystem können dieselben Ergebnisse wie die oben erwähnten Kanäle bringen.

Da jedes Element des Demodulators ein Spiegelbild der informationstragendenfvon jedem der entsprechenden Kollimatorkanäle hervorruft, wird das sich ergebende Signal näher an einer Stelle der Dokumentation zugeführt, an der die Dokumentation stattfinden würde. Das bedeutet, daß der de Abbildung verschlechternde Effekt, der dadurch zustande kommt, daß das von ein und derselben punktförmigen radioaktiven Strahlenquelle ausgehende Strahlenquant den Detektor durch mehr als einen Kanal erreicht, teilweise unwirksam gemacht ist.

Die Beschreibung eines Kamerasystems für die Feststellung, Registrierung .und Dokumentation von Strahlenquanten ist in dem Werk "Instrumentation in Nuclear Medicine*¹ Kapitel 19, herausgegeben von G.J.Hine, Academic Press, N.Y. 1967 als Beitrag von H.O.Anger unter dem Titel "Radioisotope Cameras" veröffentlicht.

Die Erfindung betrifft also ein Szintillationskamerasystem, das gekennzeichnet ist durch einen Strahlendetektor, der einen auf Strahlen ansprechenden Umsetzer aufweist, durch den ein Ausgangssignal erzeugt wird, das den räumlichen Koordinaten der Wechselwirkung zwischen einem Strahlenquant und dem Umsetzer entspricht, durch einen Kollimator, der dem Umsetzer

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benachbart an dem Strahlendetektor angebracht ist und regelmäßig angeordnet getrennte Kanäle für die Strahlenquanten enthält, durch ein Dokumentationsmedium und durch einen Demodulator, der die Ausgangssignale des Detektors aufnimmt, um auf dem Dokumentationsmedium einen Strahlungsfleck an einer Stelle hervorzurufen, die eine spiegelbildliche Umkehr der räumlichen Koordinaten der Wechselwirkung in Bezug auf die Mittelachse eines der von einem Strahlenquant durchsetzten Kanals entspricht.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf Figuren näher erläutert. Von diesen Figuren zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung von Teilen einer Szintillationskamera im Querschnitt zusammen mit der grafischen Darstellung von Systemkurven.

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Fig. 2 eine schematische Darstellung im Querschnitt von Teilen einer Szintillationskamera und die allgemeine Darstellung eines erfindungsgemäßen Demodulators.

Fig. 3 die schematische Darstellung im Querschnitt einer Szintillationskamera sowie einen optischen Demodulator vom ^MOkularlochⁿ-Typ gemäß der Erfindung.

Fig. 4 die schematische Darstellung im Querschnitt einer Szintillationskamera sowie einen optischen Demodulator vom Linsentyp gemäß der Erfindung.

Fig. 5 eine schematische Darstellung des Prinzips der Erfindung we.nn diese auf ein Datenverarbeitungssystem angewendet wird.

Fig. 6 die Blockdarstellung einer Szintillationskamera, die einen erfindungsgemäßen optischen D_emodulator enthält.

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Fig. 7 die Blockdarstellung einer Szintillationskamera, die einen erfindungsgemäßen elektronischen Demodulator enthält.

Die Fig. 1 zeigt schematisch im Querschnitt die Relationen zwischen einem Mehrkanalkollimator a, einem Detektor fo, einem Registriersystem c und einem Dokumentationssystem d, sowie zwischen der im Detektor b festgestellten Intensität B, der im Registriersystem c aufgezeichneten Intensität C und der im Dokumentationssystem d festgehaltenen Intensität D wie sie bei der Feststellung, Registrierung und Dokumentation von radioaktiver Strahlung, die von einer punktförmigen radioaktiven Strahlenquelle ρ ausgeht, bei Verwendung beispielsweise einer Szintillationskamera vorkommen. Die Strahlungsquanten, die von der Quelle ρ ausgesendet werden, können zum Detektor b nur durch die Kanäle a3, a4 und a5 des Mehrkanalkollimators a gelangen, Die Quanten, die von der Quelle ρ zum Punkt b4 des Detektors b ausgesendet werden, werden von der Wand a12 zwischen dem Kanal al und a2 absorbiert und können somit nicht zur Feststellung gelangen. Die Quanten der Quelle p, die sich durch den Kanal a3 des Kollimators a hindurchbewegen, werden zwischen den Punkten b3 lind b2 des Detektors b festgestellt, weswegen die Intensität B zwischen diesen Punkten ansteigt. Dementsprechend steigt auch die registrierte Intensität C im Bereich zwischen den Punkten c3 und c2 des Registriersystems c an. Dasselbe gilt für die dokumentierte Intensität D, die zwischen den Punkten D3 und D2 des Dokumentationssystems ansteigt. Im Registriersystem c und im Dokumentationssystem d entsteht ein konisches Bild der im Detektor b festgestellten Quanten. Um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, wird angenommen, daß der Detektor b ein ideales Auflösungsvermögen hat. Wenn das Auflösungsvermögen des Kollimators ideal wäre, würden lediglich die Quanten, die von der Quelle ρ zum Punkt b1 des Detektors b ausgesendet werden, festgestellt werden, und damit auch bei Punkt d des Registriersystems c registriert

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wie auch beim Punkt d1 des Dokumentationssystems d dokumentiert. Die Registrierung und Aufzeichnung wie auch die Dokumentation eines einzigen Detektorsignals kann sich mit der Zeit ändern.

Wie die Fig. 2 zeigt, besteht ein Merkmal der Erfindung darin, daß ein Korrektursystem, das als Demodulator g bezeichnet wird, zwischen dem Detektor bc und der Projektionsfläche f angeordnet ist, die selbst oder möglicher Weise nach Verstärkung und Aufzeichnung als Anzeigesystem dient. Der Demodulator G besteht aus einer Anzahl von Elementen g1, g2, g?, gk_t g5, g6 und gn, die voneinander beabstandet sind, und mit bestimmten Zonen bei, bc2, bc3, bc4, bc5, bc6 und bcn des Detektors bc und Zonen f 1, f2, f3, f4, f5, f6 und fn auf der Projektionsfläche f in Wirkverbindung stehen. Jede Zone beleben des Detektors bc steht mit einem jeweils zugeordneten Kanal a1-an des Kollimators a in Wirkverbindung. Lediglich das Strahlungsquant, das z.B." durch den Kanal an hindurchtritt, wird in der Zone bcn festgestellt und in der Zone fn angezeigt oder dokumentiert. Jedes der Elemente gi-gn hat für die aufgrund der in den betreffenden Zonen bc1-bcn festgestellten Quanten empfangenen Signale einen Spiegeleffekt. Das Prinzip besteht darin, daß ein Quant, das längs der Linie si im Punkt bc10 des Detektors bc einfällt, dort so wirksam wird, daß ein eine Positionsinformation tragendes Signal erzeugt wird, das durch das Element g1 im Demodulator g hindurchtritt, wonach eine Dokumentation bei Punkt; f 1.1 der Projektionsfläche und nicht bei Punkt f10 erfolgt, wie dies der Fall gewesen wäre, wenn kein Demodulator vorhanden gewesen wäre.

Der Unterschied zwischen den Dimensionen der Zone, in der ein Strahlungsquant dokumentiert werden, kann, und der Dimension der Zone, in der dasselbe Strahlenquant hätte dokumentiert werden können, wenn das Auflösungsvermögen ideal gewesen wäre, kann als Kriterium für das Auflösungsvermögen der Szintillationskamera herangezogen werden. Um das Prinzip der Erfindung deutlich darzustellen, wird angenommen, daß das Auflösungsvermögen

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der Szintillationskamera ausser für den Kollimator ideal ist.

Die Strahlungsquanten, die von der radioaktiven Quelle ρ zum Detektor bc hin ausgesendet werden, werden in der Zone p2 dargestellt oder dokumentiert, nachdem sie o>r Demodulator g passiert haben, wenn kein Demodulator vorhanden ist, Jedoch in der Zone p1. Da die Zone p2 in ihren Ausdehnungen kleiner als die Zone p1 ist, wird durch die Verwendung des Demodulators g das Auflösungsvermögen vergrößert.

Die Fig. 3 zeigt im Querschnitt eine Variante der Erfindung, bei der die Spiegelwirkung zeigenden Demedulationselemente aus sogenannten Okularlöchern gh1-ghn im Demodulator gh bestehen. Jedes Okularloch gh1-ghn ist einem Kollimatorkanal a1-an zugeordnet und längs imaginären Achsen angeordnet, die koaxial durch diese Kanäle a1-an hindurch verlaufen. Um eine sehr große Verbesserung des Auflösungsvermögen zu erzielen, sind die Okularlöcher ghi-ghn derart angeordnet und bemessen, daß kein positionsinformationstragendes Signal von einem Bereich des Anzeigesystems c, beispielsweise von dem Bereich c12, die den Wand- bzw. Scheidewandbereichen im Kollimator a, beispielsweise a12 entsprechen, bis zum Projektionsschirm d gelangen können, der als Dokumentationssystem zu dienen vermag. Das Diagramm in Fig. 3 zeigt die festgestellte Intensität B der von der punktförmigen Strahlungsquelle ρ ausgehenden Strahlung, die angezeigte Intensität C wie auch die dokumentierte Intensität D dieser von der Strahlungsquelle ρ ausgehenden Strahlung.

Um auch Zonen bei der Aufzeichnung berücksichtigen zu können, die dem Detektor b gegenüber durch strahlenabsorbierendes Material zwischen den Kollimatorkanälen a1-an abgeschirmt werden, kann der Kollimator zu einer durch den Pfeil ar versinnbildlichten Bewegung veranlaßt werden, die mit einer Bewegung des Demodulators gh, symbolisiert durch den Pfeil ghr, in der Weise

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synchronisiert ist, daß jede Zone unter dem Kollimator a von einer Aufzeichnung erfaßt wird. Die Verteilung der dokumentierten Intensitäten DR ist im Prinzip durch das Diagramm am oberen Rand der Fig. 3 angegeben.

Die Fig. 4 zeigt den Querschnitt durch eine andere Ausführungsform der Erfindung, die sich von der vorstehend besprochenen Ausführungsform lediglich insoweit unterscheidet, als der Demodulator gi aus einer Anzahl von Linsen oder Linsensystemen gil-gin besteht, die dieselbe Aufgabe wie die Okularöffnungen gh1-ghn in Fig. 3 lösen.

Bei der Verwendung der Szintillationskamera zur Datenverarbeitung werden Positionsinformationen tragende Signale in Datenspeichern gespeichert, in denen jeweils einer bestimmten Zone des Detektors ein entsprechender Speicherbereich, eine sogenannte Meßzelle zugeordnet ist. Wie die Fig. 5 zeigt, wird die festgestellte und angezeigte Intensität BC der von der punktförmigen radioaktiven Strahlungsquelle ρ ausgehenden Strahlung im Datenspeicher gk gespeichert. Um von der der Erfindung zugrundeliegenden Idee in vollem Umfange Gebrauch machen zu können, ist in der Zone gkn eine bestimmte Anzahl von Meßzellen, nachstehend als Meßzellengruppe bezeichnet, im Datenspeicher gk jeder Zone bcn des Detektors bc zugeordnet, auf der die Strahlenquanten durch den Kollimatorkanal an hindurch einfallen, welcher der Zone bcn zugeordnet ist. In Fig. 5 entspricht die Meßzelle gkn1 im Datenspeicher gk der Zone bcnl im Detektor bc, gkn2 entspricht bcii2 usw. Derjenige Teil des Detektors, der in seinem Querschnitt einer Wand mit der Dicke t zwischen zwei Kollimatorkanälen bcy des Kollimators a entspricht, kann im Datenspeicher gk eine Ausdehnung aufweisen, die einer oder einer bestimmten Anzahl mehrerer Meßzellen entspricht. Im Falle der Speicherung von Signalen, die Informationen tragen, werden die einzelnen Informationen von den Meßzellen in eine Matrix mit Zeilen XI-Xn und Spalten.YI-Yn übergeben. So ist z.B. die Meßzelle gkn1

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der Position X24/Y24 dieser Matrix zugeordnet. Die Spiegelung wird so durchgeführt, daß der Inhalt jeder Heßzelle ausser derjenige einer möglicher Weise in der Mitte der Gruppe liegenden Meßzelle, z.B. gknfj, mit dem Informationsinhalt einer diametral gegenüberliegenden Meßzelle entsprechend dem in Fig. 5 dargestellten Diagramm ausgetauscht wird. Dementsprechend wird die in gkn1 gespeicherte Information, d.h. solche Signale, die Positionsinformationen tragen, durch X26/Y26 repräsentiert.

Ein Mehrkanalkollimator, wie er im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung zur Anwendung kommen soll, kann so ausgestaltet sein, daß er bei der Feststellung von Lichtquanten niedriger Energie bei unveränderter Empfindlichkeit ein besseres Auflösungsvermögen hat. Es kann daher die Anzahl von in ein und derselben Szintillationskamera verwendeten Kollimatoren verringert werden.

Aus der vorstehenden Beschreibung dürfte sich ergeben haben, daß die Erfindung auf der Erkenntnis beruht, daß Strahlenquanten, die von einer punktförmigen Strahlenquelle unterhalb eines besonderen Kollimatorhauptkanals ausgehen, eine kleine Zone des der Feststellung von Strahlen dienenden Umformers, die diesem Kollimatorkanal zugeordnet ist, gleichförmig bestrahlen, jedoch lediglich einen Teil einer kleinen Zone des Umformers bestrahlen, die benachbarten Kanälen zugeordnet ist. Diejenigen Teile, die durch benachbarte Kollimatorkanäle hindurch bestrahlt werden, sind die von der punktförmigen Strahlenquelle am weitesten entfernten, so daß wenn eine Spiegelbildumkehr um die Achse jedes Kollimatorkanals herum veranlaßt wird, das dokumentierte Ausgangssignal näher an dem Ausgangspunkt des Lichtquantes liegt, das dieses Signal hervorgebracht hat. Gleichzeitig erfährt auch das Bild des Kollimatorhauptsignals eine Umkehr da jedoch die Bestrahlung gleichförmig ist, ergibt sich keine Änderung der in diesem Bild enthaltenen Information.

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Die Fig. 6 zeigt die Blockdarstellung eines Szintillationskamerasystems, bei dem ein optischer Demodulator gemäß der Erfindung Verwendung gefunden hat. Die von dem Objekt 10 ausgehenden Strahlenquanten treten durch den Kollimator 20 (der mit a in den Fig. 1 bis 5 bezeichnet worden ist) hindurch und kommen mit einen auf Strahlen ansprechenden Umsetzer 31, (der in den Fig. 1 bis 4 mit b bezeichnet worden ist) im Detektorkopf 30 in Wirkverbindung. Der Detektorkopf 30 und die Detektorelektronik 40 erzeugen im Zusammenwirken elektrische Ausgangssignale, die Informationen über die Positionskoordinaten enthalten. Diese Information wird in die Kathodenstrahlröhre CRT50 in der Weise eingegeben, daß die räumliche Lage einer Wechselwirkung im Umsetzer 31 als ein in seiner Lage entsprechender Lichtblitz auf dem Schirm 51, (der in den Fig. 1 bis 4 mit c bezeichnet worden ist) der Kathodenstrahlröhre CRT abgebildet wird. Die Lichtblitze auf dem Schirm 51 der Kathodenstrahlröhre CRT pflanzen sich durch den optischen Demodulator 601 hindurch fort, der als Anordnung von demodulierenden Elementen ghi-ghn in . Form von OkularlÖehern, wie sie in Fig. 3 dargestellt sind oder von Linsen gil-gin gemäß Fig. 4 ausgebildet sein kann. Danach werden sie auf einem Dokumentationsmedium wie z.B. einem Film 71, (das in den Fig. 1 bis 4 mit d bezeichnet worden ist) in einer Kamera 70 aufgenommen,. Eine Synchronabtastvorrichtung 80 bewirkt eine synchrone Abtastung von Kollimator 20 und Demodulator 60.

Die Fig. 7 zeigt die Blockdarstellung eines Szintillationskamerasystems, bei dem ein elektronischer Demodulator gemäß der Erfindung verwendet ist. Bei dieser Variante werden die Positionskoordinatenausgangssignale, die von der Detektorelektronik 140 ausgegeben werden, in einer Datenspeicher- und Rechnereinheit 160 gespeichert, in der die gespeicherte Information einer digitalen Verarbeitung unterworfen wird, um die erforderliche Spiegelbildumkehr für den Bereich um die Achse jedes Kollimatorkanals herum zu bewirken. Bei dieser

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Anordnung wird die Spiegelbildumkehr vor einer Abbildung auf dem Schirm 151 der Kathodenstrahlröhre CRT15O und der Aufzeichnung auf einen Film 171 in der Kamera 170 durchgeführt. Eine Abtastvorrichtung 180 bewirkt eine Abtastung des Kollimators 120 und die Lieferung von Kollimatorpositionssignalen an die Speicher- und Rechnereinheit 160.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung handelte es sich lediglich um Beispiele zur Darlegung der wesentlichen Merkmale der Erfindung, es sind jedoch noch zahlreiche Abwandlungen dieser Beispiele möglich» ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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Claims

Patentansprüche

1.J Szintillationskamerasystem, gekennzeichnet durch einen ^ Strahlendetektor (b, bc, 30, 130), der einen auf Strahlen ansprechenden Umsetzer (31, 131.) aufweist, durch den ein Ausgangssignal erzeugt wird, das den räumlichen Koordinaten der Wechselwirkung zwischen einem Strahlenquant und dem Umsetzer entspricht, durch einen Kollimator (a, 20, 120), der dem Umsetzer.benachbart an dem Strahlendetektor angebracht ist und regelmäßig angeordnet getrennte Kanäle (a1-an) für die Strahlenquanten enthält, durch ein Dokumentationsmedium (d, 71, 171) und durch einen Demodulator (g, gh, gk, 60), der die Ausgangssignale des Detektors aufnimmt, um auf dem Dokumentationsmedium einen Strahlungsfleck an einer Stelle hervorzurufen, die einer spiegelbildlichen Umkehr der räumlichen Koordinaten der Wechselwirkung in Bezug auf die Mittelachse eines der von einem Strahlenquant durchsetzten Kanals entspricht, /

System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollimator (20, 120) beweglich auf dem Detektor (30, 130) angebracht ist, und daß es ausserdem eine Abtastvorrichtung (80, 180) aufweist, die eine synchrone Abtastung von Kollimator und Demodulator (60, 160) bewirkt. ^l

System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Strahlendetektor (30, 130) ausserdem eine CRT-Kathodenstrahlröhre gehört, und daß die Ausgangssignale des Detektors einen räumlich entsprechend auftretenden Lichtblitz auf dieser CRT-Kathodenstrahlröhre hervorrufen, daß zu den Dokumentationsmitteln ein fotografischer Film. (71, 171) gehört und daß zum Demodulator (60) optische Demodulationsmittel gehören, die zwischen der CRT-Kathodenstrahlröhre und dem fotografischen Film angeordnet sind und die aus einer Reihe von Demodulationselementen bestehen, die

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der Reihe von getrennten Kanälen des Kollimators (20) entsprechen und in Bezug auf die CRT-Kathodenstrahlröhre so angeordnet sind, daß die räumlichen Koordinaten der Mittelachse jedes der Demodulationselemente den räumlichen Koordinaten der Mittelachse eines zugeordneten Kanals entsprechen.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Demodulationselemente jeweils in Form von Okularlöchern ausgebildet sind, die sich in einem lichtundurchlässigen Medium befinden.

5. System nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Demodulationselemente jeweils in Form einer Linse ausgebildet sind, die in einem optischen Kollimatorkanal angebracht ist.

6. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale des Strahlendetektors (30, 130) in Form von Paaren aufeinander abgestimmter elektrischer Signale auftreten, und daß zum Demodulator eine Datenspeicher- und Rechnereinheit, die die aufeinander abgestimmten elektrischen Signale aufnimmt und zu demodulierten elektrischen Signalen verarbeitet, sowie Abbildungsmittel (151) gehören, mit deren Hilfe die demodulierten elektrischen Signale abgebildet werden.

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L e e r s e i t e