DE69712840T2 - Mit einem röntgenstrahlungsfilter versehene röntgenstrahlprüfvorrichtung - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Röntgenuntersuchungsgerät mit
• - einer Röntgenquelle,
• - einem Röntgendetektor,
• - einem Röntgenfilter zwischen der Röntgenquelle und dem Röntgendetektor, wobei das Röntgenfilter umfasst
• - eine Vielzahl von Filterelementen mit einem Röntgenabsorptionsvermögen, das durch Regelung einer Menge von Röntgenstrahlen absorbierender Flüssigkeit in separaten Filterelementen einstellbar ist.
• Ein Röntgenuntersuchungsgerät dieser Art ist aus der französischen Patentanmeldung FR-A-2 599 886 bekannt.
• Das bekannte Röntgenuntersuchungsgerät umfasst ein Filter zum Begrenzen des Dynamikbereichs eines Röntgenbildes, d. h. des Intervalls zwischen den Extrema der Helligkeitswerte. Auf dem Röntgendetektor wird ein Röntgenbild gebildet, indem ein Objekt, beispielsweise ein zu untersuchender Patient, zwischen der Röntgenquelle und dem Röntgendetektor angeordnet wird und dieses Objekt mit von der Röntgenquelle emittierten Röntgenstrahlen bestrahlt wird. Wenn keine Maßnahmen getroffen werden, kann der Dynamikbereich des Röntgenbildes groß sein. Für einige Teile des Objekts, beispielsweise Lungengewebe, wird die Durchlässigkeit für Röntgenstrahlung hoch sein, während andere Teile des Objekts, beispielsweise Knochengewebe, kaum von Röntgenstrahlen durchdrungen werden können. Bleischieber, die verwendet werden, um Teile des von der Röntgenquelle emittierten Röntgenstrahlenbündels abzufangen, um Teile des zu untersuchenden Objekts gegen die Röntgenstrahlen abzuschirmen, werden mit einer gleichmäßigen, sehr geringen Helligkeit abgebildet. Bleischieber werden auch verwendet, um zu verhindern, dass Röntgenstrahlen, die nicht durch das Objekt treten, den Röntgendetektor erreichen und somit Überbelichtung im Röntgenbild verursachen. Wenn keine weiteren Maßnahmen getroffen werden, wird daher ein Röntgenbild mit großem Dynamikbereich erhalten, während beispielsweise medizinisch wichtige Information im Röntgenbild in Helligkeitsänderungen in einem viel kleineren Dynamikbereich enthalten ist; weil es nicht gut möglich ist, kleine Details mit geringem Kontrast in einer Wiedergabe eines solchen Röntgenbildes geeignet sichtbar zu machen, kann ein solches Röntgenbild für Diagnosezwecke nicht gut verwendet werden. Weiterhin treten Probleme auf, wenn ein solches Röntgenbild mit einer Bildverstärker/Aufnahmekette aufgenommen wird. Eine Bildverstärker/Aufnahmekette umfasst eine Bildverstärkerröhre zum Umwandeln eines eintretenden Röntgenbildes in ein Lichtbild und eine Videokamera, um aus dem Lichtbild ein elektronisches Bildsignal abzuleiten. Aus Gebieten mit sehr hoher oder sehr geringer Helligkeit in dem Röntgenbild werden Gebiete mit sehr hoher bzw. sehr geringer Helligkeit in dem Lichtbild gebildet. Wenn keine weiteren Maßnahmen getroffen werden, könnte der Dynamikbereich des Lichtbildes größer sein als der Bereich von Helligkeitswerten, der von der Videokamera verarbeitet werden kann, ohne dass Störungen im elektronischen Bildsignal auftreten.
• Um den Dynamikbereich des Röntgenbildes zu begrenzen, umfasst das bekannte Röntgenuntersuchungsgerät ein Röntgenfilter mit Röntgenfilterelementen, die mit einem Bündel paralleler Kapillarröhrchen versehen sind, von denen jedes über ein Ventil mit einem Reservoir verbunden ist, das eine Röntgenstrahlen absorbierende Flüssigkeit enthält, die die Innenwände der Kapillarröhrchen ausreichend befeuchtet. Um ein Kapillarröhrchen mit der Röntgenstrahlen absorbierenden Flüssigkeit zu füllen, wird das Ventil des betreffenden Kapillarröhrchens geöffnet, woraufhin das Kapillarröhrchen aufgrund der Kapillarwirkung mit der Röntgenstrahlen absorbierenden Flüssigkeit gefüllt wird. Ein solches gefülltes Kapillarröhrchen hat ein hohes Röntgenabsorptionsvermögen für Röntgenstrahlen, die ein solches gefülltes Kapillarröhrchen in einer Richtung ungefähr parallel zu dessen Längsrichtung durchqueren. Die Ventile werden so angesteuert, dass dafür gesorgt wird, dass die Menge an Röntgenstrahlen absorbierender Flüssigkeit in den Kapillarröhrchen so eingestellt wird, dass in Teilen des Röntgenstrahlenbündels, die Objektteile mit geringem Absorptionsvermögen durchqueren, Filterelemente auf ein hohes Röntgenabsorptionsvermögen eingestellt werden und dass Filterelemente in Teilen des Röntgenstrahlenbündels, die Objektteile mit hohem Absorptionsvermögen durchqueren oder die von einem Bleischieber abgefangen werden, auf ein geringes Röntgenabsorptionsvermögen eingestellt werden.
• Um die Einstellung des Röntgenfilters des bekannten Röntgenuntersuchungsgerätes zu ändern, ist es notwendig, gefüllte Kapillarröhrchen zuerst zu leeren. Daher wird eine paramagnetische, Röntgenstrahlen absorbierende Flüssigkeit verwendet, die durch Anlegen eines Magnetfeldes aus den Kapillarröhrchen entfernt wird. Nach Leerung aller Kapillarröhrchen wird das Röntgenfilter durch Deaktivierung des Magnetfeldes und anschließendes Öffnen von Ventilen von Kapillarröhrchen, die mit der Röntgenstrahlen absorbierenden Flüssigkeit für die neue Röntgenfiltereinstellung gefüllt werden, um diese Röhrchen auf ein hohes Röntgenabsorptionsvermögen einzustellen, erneut eingestellt.
• Ein Nachteil des bekannten Röntgenfilters ist, dass es nicht gut möglich ist, die Einstellung des Röntgenfilters innerhalb kurzer Zeit, beispielsweise einer Sekunde, zu ändern. Daher ist das bekannte Röntgengerät nicht zum Erstellen aufeinanderfolgender Röntgenbilder mit einer hohen Bildfolgerate geeignet, wobei die Einstellung des Röntgenfilters zwischen den Aufnahmen von aufeinanderfolgenden Röntgenbilder geändert wird. Da es erforderlich ist, alle Kapillarröhrchen zu leeren, bevor die Filterelemente auf neue Röntgenabsorptionsvermögen eingestellt werden können, und weil die Röntgenstrahlen absorbierende Flüssigkeit die Innenwand des Kapillarröhrchens geeignet befeuchtet, sodass Leeren eine erhebliche Zeitdauer erfordert, d. h. mehrere Sekunden oder sogar mehrere zehn Sekunden, ist das Umschalten des bekannten Röntgenfilters ziemlich zeitraubend. Außerdem ist es nicht gut möglich, die Kapillarröhrchen durch Anlegen des Magnetfeldes vollständig zu leeren, weil eine Schicht aus Röntgenstrahlen absorbierender Flüssigkeit an den Innenwänden der Kapillarröhrchen haften wird.
• Ein weiterer Nachteil des bekannten Röntgenfilters ist, dass der Aufbau mit gesonderten mechanischen Ventilen für jedes der Kapillarröhrchen ziemlich komplex ist. Die internationale Patentanmeldung WO 96/00967 offenbart ein Röntgenfilter, dessen Filterelemente ständig mit einer flüssigen Suspension gefüllt bleiben. Die niederländische Patentanmeldung NL 8903110 zeigt ein hydropneumatisch betriebenes Röntgenfilter.
• Der Erfindung liegt unter anderem als Aufgabe zugrunde, ein Röntgengerät zu verschaffen, das ein Filter umfasst, dessen Einstellung innerhalb kurzer Zeit verändert werden kann.
• Diese Aufgabe wird durch ein Röntgenuntersuchungsgerät nach Anspruch 1 gelöst. Die Röntgenstrahlen absorbierende Flüssigkeit enthält eine Suspension aus sehr kleinen, Röntgenstrahlen absorbierenden Teilchen in einem Lösungsmittel, welche Teilchen einen Durchmesser von weniger als 1 um haben.
• Das Röntgenuntersuchungsgerät ist mit einer Einstelleinheit zum Anlegen elektrischer Spannungen an einzelne Filterelemente versehen. Die relative Menge an Röntgenstrahlen absorbierender Flüssigkeit in den einzelnen Filterelementen wird mit der an die betreffenden Filterelemente angelegten elektrischen Spannung geregelt. Unter der relativen Flüssigkeitsmenge soll hier die Flüssigkeitsmenge in einem solchen Filterelement relativ zur Flüssigkeitsmenge in dem betreffenden Filterelement, wenn es vollständig mit Flüssigkeit gefüllt ist, verstanden werden. Bei einem ersten Wert für die elektrische Spannung wird beispielsweise die Adhäsion der Röntgenstrahlen absorbierenden Flüssigkeit an der Innenseite erhöht und das betreffende Filterelement mit der Röntgenstrahlen absorbierenden Flüssigkeit von einem Reservoir aus gefüllt. Bei einem zweiten Wert für die elektrische Spannung wird die Adhäsion verkleinert und die Röntgenstrahlen absorbierende Flüssigkeit von dem Filterelement zu dem Reservoir hin abgeführt. Filterelemente werden auf ein hohes Röntgenabsorptionsvermögen eingestellt, indem sie mit einer Röntgenstrahlen absorbierenden Flüssigkeit gefüllt werden; indem sie geleert werden, werden sie auf ein niedriges Röntgenabsorptionsvermögen eingestellt.
• Das Ändern der an die einzelnen Filterelemente angelegten elektrischen Spannungen erfordert nicht viel Zeit (höchstens einige zehntel Sekunden) und die relative Menge an Röntgenstrahlen absorbierender Flüssigkeit in den Filterelementen hat sich bereits kurz nach dem Ändern der elektrischen Spannungen geändert, sodass eine Änderung der Einstellung des Filters nur wenig Zeit erfordert (weniger als eine oder ein paar Sekunden). Außerdem ist es nicht notwendig, alle Filterelemente zwischen zwei Einstellungen des Filters zu leeren.
• Die Suspension sehr kleiner Teilchen umfasst eine Vielzahl sehr kleiner Röntgenstrahlen absorbierender Körper, die in einem Lösungsmittel schweben. Eine solche Suspension bildet eine Röntgenstrahlen absorbierende Flüssigkeit, da die sehr kleinen Teilchen (VSPs; VSP: versy small particle) Röntgenstrahlen absorbieren und die Suspension, wie jede gewöhnliche Flüssigkeit, eine solche Konsistenz hat, dass sie nahezu frei fließt, aber eine konstantes Volumen hat. Nur eine kleine relative Menge der Suspension sehr kleiner Teilchen (VSP-Suspension) wird benötigt, um eine hohe Röntgenabsorption für einzelne Filterelemente zu erhalten, weil eine solche VSP-Suspension ein sehr hohes spezifisches Röntgenabsorptionsvermögen hat. Die Röntgenabsorption tritt in dem Material mit hoher Ordnungszahl auf, das in den sehr kleinen Teilchen (VSPs) enthalten ist. Da zur Einstellung der Röntgenabsorption solcher Filterelemente nicht viel in die einzelnen Filterelemente hinein oder aus ihnen heraus zu bewegende Röntgenstrahlen absorbierende Flüssigkeit benötigt wird, ist eine kurze Zeitdauer von nur etwa 1 s oder sogar weniger nötig, um die gewünschte Einstellung der Röntgenabsorption des Röntgenfilters einzustellen. Insbesondere hat sich gezeigt, dass eine VSP-Suspension ein hohes spezifisches Röntgenabsorptionsvermögen aufweist, ohne eine wesentliche Erhöhung der Viskosität der Röntgenstrahlen absorbierenden Flüssigkeit zu bewirken. Es kommt vor, dass eine Suspension gebildet werden kann, die einen Volumenanteil VSPs von etwa 40% hat. Ein Volumenanteil von etwa 10% der VSP in der Suspension führt nicht zu einem signifikanten Ansteigen der Viskosität der VSP-Suspension. Vorzugsweise wird eine VSP-Suspension mit einem Volumenanteil im Bereich zwischen 0,5% und S% verwendet. Eine solche bevorzugte VSP- Suspension kombiniert ein hohes spezifisches Röntgenabsorptionsvermögen mit einer niedrigen Viskosität, daher fließt eine solche bevorzugte VSP-Suspension leicht in die Filterelemente, die eingestellt werden, hinein und aus ihnen hinaus.
• Eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Röntgenuntersuchungsgerätes ist dadurch gekennzeichnet, dass die sehr kleinen Teilchen einen Durchmesser von wesentlich weniger als 1 um haben, insbesondere im Bereich zwischen 5 nm und 100 nm.
• Um eine Sedimentation von VSPs aus der Suspension zu vermeiden, ist der Durchmesser einzelner VSPs wesentlich kleiner als 1 um. Insbesondere werden gute Ergebnisse hinsichtlich der Stabilität in Bezug auf Sedimentation der VSP-Suspension erhalten, wenn der Durchmesser der VSPs im Bereich zwischen 5 nm und 100 nm liegt.
• Eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Röntgenuntersuchungsgerätes ist dadurch gekennzeichnet, dass
• die sehr kleinen Teilchen aus einem oder mehreren Elementen zusammengesetzt sind, deren Ordnungszahl zumindest 72 ist.
• Eine gute Röntgenabsorption wird erhalten, wenn die VSPs ein schweres Element enthalten, insbesondere ist die spezifische Röntgenabsorption eines einzelnen VSP adäquat, wenn ein Material mit einer Ordnungszahl von zumindest 72 (Hf) zum Bilden der VSPs verwendet wird.
• Eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Röntgenuntersuchungsgerätes ist dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel Wasser ist.
• Wasser ist nahezu unempfindlich gegen Röntgenstrahlung und auch nicht toxisch. Außerdem erweist es sich als praktisch, solche Materialien für die Innenwände der Filterelemente und einen solchen Spannungsbereich zu verwenden, dass der Kontaktwinkel zwischen einer Suspension in Wasser und der Wand auf einen Wert um 90º eingestellt werden kann. Wenn der Kontaktwinkel größer ist als 90º, gelangt die Röntgenstrahlen absorbierende Flüssigkeit nicht in das betreffende Filterelement, wenn der Kontaktwinkel durch Anlegen einer elektrischen Spannung auf weniger als 90º verkleinert wird, gelangt die Röntgenstrahlen absorbierende Flüssigkeit in dieses Filterelement.
• Eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Röntgenuntersuchungsgerätes ist dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel Wasser mit einer oberflächenaktiven Zufügung ist.
• Eine oberflächenaktive Zufügung erhöht die Stabilität der Suspension in Bezug auf Sedimentation und/oder die Bildung von Agglomerationen von VSPs. Beispiele für solche oberflächenaktiven Zufügungen sind Polyvinylalkohol, Aminomethylacrylate usw. Daher wird durch Verwendung einer oberflächenaktiven Zufügung die Gleichmäßigkeit der Dichte der Suspension verbessert. Einer eventuellen Restsedimentation kann durch Rühren der VSP-Suspension in dem Reservoir oder durch Anlegen von Ultraschallimpulsen an die VSP-Suspension entgegengewirkt werden.
• Eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Röntgenuntersuchungsgerätes ist dadurch gekennzeichnet, dass die sehr kleinen Teilchen einen Kern umfassen, der ein Element mit einer hohen Ordnungszahl enthält, wobei der Kern mit einer Schicht bedeckt ist, die hinsichtlich des Lösungsmittels chemisch inert ist.
• Die bedeckende Schicht wird so gewählt, dass die Suspension nahezu stabil ist. In diesem Zusammenhang sind die Materialeigenschaften des Röntgenstrahlen absorbierenden Materials des Kerns in Bezug auf das Garantieren von Stabilität der VSP-Suspension ohne Belang. Außerdem wird eine Beeinträchtigung der VSPs durch chemische Reaktionen mit der Lösungsmittelflüssigkeit vermieden, da der Kern vom Lösungsmittel chemisch getrennt ist. Daher kann das Röntgenstrahlen absorbierende Material des Kerns unabhängig vom Lösungsmittel gewählt werden. Weiterhin können Röntgenstrahlen absorbierende Materialien mit einem sehr hohen spezifischen Röntgenabsorptionsvermögen verwendet werden, obwohl solche Materialien mehr oder weniger toxisch sind. Toxizität des Röntgenstrahlen absorbierenden Materials des Kerns ist nicht von Belang, weil der Kern durch die bedeckende Schicht von der Umgebung isoliert ist. Darüber hinaus können Röntgenstrahlen absorbierende Materialien verwendet werden, die nur schwach oder überhaupt nicht löslich sind.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
• Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Röntgenuntersuchungsgerätes;
• Fig. 2 eine schematische Seitenansicht des in dem Röntgenuntersuchungsgerät von Fig. 1 aufgenommenen Röntgenfilters;
• Fig. 3 eine schematische Draufsicht des in dem Röntgenuntersuchungsgerät von Fig. 1 aufgenommenen Röntgenfilters;
• Fig. 1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Röntgenuntersuchungsgerät. Die Röntgenquelle 2 emittiert ein Röntgenstrahlenbündel 11 zum Bestrahlen eines Objektes 12, insbesondere eines radiologisch zu untersuchenden Patienten. Infolge von lokalen Unterschieden in der Absorption von Röntgenstrahlen in dem Patienten wird auf einer für Röntgenstrahlen empfindlichen Oberfläche 13 des Röntgendetektors 3, der gegenüber der Röntgenquelle abgeordnet ist, ein Röntgenbild geformt. Der Patient 12 liegt zwischen der Röntgenquelle 2und dem Röntgendetektor 3. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Röntgendetektor von einer Bildverstärker/Aufnahmekette gebildet, die einen Röntgenbildverstärker 14 zum Umwandeln des Röntgenbildes in ein lichtoptisches Bild auf dem Austrittsfenster 15 und eine Fernsehkamera 16 zum Aufnehmen des lichtoptischen Bildes umfasst. Der Eintrittsschirm 13 des Röntgenbildverstärkers 14 wirkt als die für Röntgenstrahlen empfindliche Oberfläche, die Röntgenstrahlen in ein Elektronenstrahlenbündel umwandelt, das mit Hilfe eines elektronenoptischen Systems 17 auf die Leuchtstoffschicht 18 auf dem Austrittsfenster abgebildet wird. Die einfallenden Elektronen erzeugen auf der Leuchtstoffschicht 18 das lichtoptische Bild. Die Fernsehkamera 16 ist mit dem Röntgenbildverstärker über eine optische Kopplung 19 optisch gekoppelt, die beispielsweise ein Linsensystem oder eine Lichtfaserkopplung umfasst. Die Fernsehkamera leitet aus dem lichtoptischen Bild ein elektronisches Bildsignal ab und das elektronische Bild wird einem Monitor 20 zugeführt, um die Bildinformation in dem Röntgenbild wiederzugeben. Das elektronische Bildsignal kann auch einer Bildverarbeitungseinheit 21 zur weiteren Verarbeitung zugeführt werden.
• Zwischen der Röntgenquelle 2 und dem Objekt 12 ist das Röntgenfilter 4 zur örtlichen Abschwächung des Röntgenstrahlenbündels angeordnet. Das Röntgenfilter 4 umfasst eine große Zahl Filterelemente 5 in Form von Kapillarröhrchen. Das Röntgenabsorptionsvermögen separater Filterelemente 5 kann mit einer elektrischen Spannung eingestellt werden, die mit Hilfe der Einstelleinheit 12 an das betreffende Filterelement angelegt werden kann. Insbesondere wird die elektrische Spannung an die Innenseite der Kapillarröhrchen angelegt. Die Kapillarröhrchen können Glasröhren sein, die an der Innenseite mit einem leitfähigen Überzug, vorzugsweise aus Metall, beschichtet sind oder es können Metallröhren verwendet werden. Die Adhäsion der Röntgenstrahlen absorbierenden Flüssigkeit an der Innenseite der Kapillarröhrchen kann mit Hilfe der elektrischen Spannung eingestellt werden. Die Kapillarröhrchen stehen an einem Ende mit einem Reservoir für eine Röntgenstrahlen absorbierende Flüssigkeit in Verbindung. Auf Basis der an die einzelnen Kapillarröhrchen angelegten elektrischen Spannungen werden diese Röhrchen mit einer bestimmten Menge an Röntgenstrahlen absorbierender Flüssigkeit gefüllt. Die Kapillarröhrchen verlaufen ungefähr parallel zum Röntgenstrahlenbündel und daher hängt das Röntgenabsorptionsvermögen von der Menge an Röntgenstrahlen absorbierender Flüssigkeit in dem betreffenden Kapillarröhrchen ab. Die elektrischen Spannungen werden mit Hilfe der Einstelleinheit 25 auf Basis von Helligkeitswerten in dem Röntgenbild oder der Einstellung der Röntgenquelle eingestellt. Hierzu ist die Einstelleinheit mit einem Ausgang 40 der Fernsehkamera und des Hochspannungsgenerators 27 der Röntgenquelle gekoppelt.
• Die Röntgenstrahlen absorbierende Flüssigkeit umfasst eine VSP-Suspension, die sehr kleine, in einem Lösungsmittel schwebende Röntgenstrahlen absorbierende Teilchen enthält. Die VSPs haben vorzugsweise einen Durchmesser im Bereich von 5 nm bis 50 nm, um eine gute Stabilität der Suspension in Bezug auf Sedimentation und/oder die Bildung von Aggregationen zu erhalten. Eine solche VSP-Suspension kann einen Volumenanteil VSPs bis zu etwa 40% enthalten. Folglich weisen solche VSP-Suspensionen ein sehr hohes spezifisches Röntgenabsorptionsvermögen auf. Daher müssen die Kapillarröhrchen nur zu einem ziemlich kleinen Anteil mit der VSP-Suspension gefüllt werden, um ein hohes Röntgenabsorptionsvermögen zu erhalten. Wenn beispielsweise eine VSP- Suspension mit einem Volumenanteil von 10% VSPs verwendet wird, muss ein Kapillarröhrchen mit einer Säule gefüllt werden, die eine Höhe von nur 1 cm oder weniger hat. Eine so kleine Menge an VSP-Lösung, die zum Füllen der Kapillarröhrchen notwendig ist, trägt signifikant zur Verringerung der zum Einstellen des Röntgenfilters erforderlichen Zeit bei. Das Röntgenfilter kann innerhalb etwa einer Sekunde neu eingestellt werden. Insbesondere die Elemente Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pa, Hg, Tl, Pb und Bi haben ein relativ hohes spezifisches Röntgenabsorptionsvermögen. Die Toxizität von Hg, Ti, Pb und Bi ist nicht von Belang, wenn VSPs derartiger Elemente mit einer Schutzdeckschicht versehen sind. Die Schutzbeschichtung ist vorzugsweise eine anorganische Beschichtung, die nicht durch Röntgenstrahlen beeinträchtigt wird. Siliciumdioxid SiO&sub2; und Aluminiumoxid Al&sub2;O&sub3; sind beispielsweise geeignete Materialien für eine solche Schutzbeschichtung. Einige Elemente, d. h. Hf, Ta, W und Os sind nicht in Wasser löslich, oder es gibt selbst keine chemische Verbindungen solcher Elemente, die in Wasser löslich sind. Die Löslichkeit ist ohne Belang, wenn eine Suspension von VSPs verwendet wird, die solche Elemente enthält. Gute Resultate ergeben sich für die VSP-Suspension mit einem hohen spezifischen Röntgenabsorptionsvermögen, wenn VSPs aus W mit einer Au-Schutzbeschichtung verwendet werden.
• Um die Stabilität der VSP-Suspension in Bezug auf Sedimentation und/oder die Bildung von Aggregationen zu verbessern, wird dem Lösungsmittel ein oberflächenaktives Mittel zugefügt. Vorzugsweise ist das Lösungsmittel Wasser und als oberflächenaktives Mittel kann Polyvinylalkohol oder Aminomethylacrylate verwendet werden. Der Fachkundige wird wissen, dass auf dem Gebiet der Kolloidchemie eine umfangreiche Klasse an geeigneten oberflächenaktiven Mitteln zur Verfügung steht. Die relative Menge an Röntgenstrahlen absorbierender Flüssigkeit wird durch Veränderung der elektrischen Spannungen eingestellt, die gesonderten Filterelementen zugeführt werden. Diese Spannungen können Gleichspannungen oder Wechselspannungen in einem Bereich bis zu einigen hundert Volt sein.
• Fig. 2 ist eine schematische Seitenansicht des in dem Röntgenuntersuchungsgerät aufgenommenen Röntgenfilters von Fig. 1. Als Beispiel werden sieben Kapillarröhrchen 5 gezeigt, aber in der Praxis kann das erfindungsgemäße Röntgenfilter mit einer großen Anzahl Kapillarröhrchen versehen sein, beispielsweise 200 · 200 Röhrchen in einer Matrixanordnung. Ein Ende 31 der Kapillarröhrchen steht mit der Röntgenstrahlen absorbierenden Flüssigkeit 6 über in Verbindung. Die Kapillarröhrchen können Metallröhren oder Glasröhren sein, die mit einem Metallüberzug, beispielsweise einem Gold- oder Platinüberzug, versehen sind. In jedem Fall umfassen die Kapillarröhrchen eine elektrisch leitfähige Schicht 32, entweder als die innere Metallfläche oder als der Metallüberzug. Die leitfähige Schicht aus gesonderten Kapillarröhrchen ist über ein Schaltelement 33 mit einer Spannungsleitung 34 verbunden. Zum Anlegen der elektrischen Spannung an die leitfähige Schicht eines betreffenden Kapillarröhrchens wird das betreffende Schaltelement 33 geschlossen und gleichzeitig an die Spannungsleitung 34 die elektrische Spannung angelegt, die mit dem betreffenden Kapillarröhrchen in elektrischem Kontakt steht. Die Schaltelemente werden über eine Adressierleitung 35 angesteuert. Bei Verwendung von Spannungsimpulsen können Spannungen in einem Bereich von 0 V bis 400 V angelegt werden. In einem solchen Spannungsbereich können α-Si-Dünnfilmtransistoren verwendet werden.
• Vorzugsweise ist auf der leitfähigen Schicht eine dielektrische Schicht mit einer Dicke deponiert, die ausreicht, um dafür zu sorgen, dass die elektrische Kapazität genügend klein bleibt, um ein schnelles Ansprechen der Kapillarröhrchen auf eine Änderung der angelegten elektrischen Spannung zu ermöglichen. Um dies zu erreichen, kann ungeachtet des Materials der dielektrischen Schicht der Kontaktwinkel zwischen der VSP- Suspension und der Innenwand der Kapillarröhrchen in einem Bereich verändert werden, der den kritischen Wert 90º enthält, wobei auf der dielektrischen Schicht eine Deckschicht aufgebracht sein kann. Hierzu wird eine Deckschicht mit geeigneten hydrophoben/hydrophilen Eigenschaften verwendet.
• Fig. 3 ist eine schematische Draufsicht des in dem Röntgenuntersuchungsgerät von Fig. 1 aufgenommenen Röntgenfilters. Als Beispiel und der Einfachheit halber zeigt Fig. 3 ein Röntgenfilter einer Matrixanordnung von 4 · 4 Kapillarröhrchen, aber in der Praxis kann ein Röntgenfilter eine viel größere Anzahl Kapillarröhrchen umfassen, beispielsweise 200 · 200 Röhrchen. Jedes der Kapillarröhrchen ist mit Hilfe seiner elektrisch leitfähigen Schicht 7 an den Drainkontakt 40 eines Feldeffekttransistors 33 gekoppelt, der als Schaltelement wirkt und dessen Sourcekontakt 41 mit einer Spannungsleitung 34 gekoppelt ist. Für jede Reihe 9 von Kapillarröhrchen gibt es eine Adressierleitung 35, die mit den Gatekontakten der Feldeffekttransistoren in der betreffenden Reihe gekoppelt ist, um diese Feldeffekttransistoren anzusteuern. Um eine elektrische Spannung an die elektrisch leitfähige Schicht der Kapillarröhrchen in einer speziellen Reihe zu legen, wird die Adressierleitung dieser Reihe aktiviert, indem dieser Adressierleitung ein Adressiersignal zugeführt wird, so dass die Feldeffekttransistoren in der betreffenden Reihe elektrisch leitend gemacht werden. Das Röntgenfilter umfasst eine Einstelleinheit 25, die einen Spannungsgenerator 36 zum Anlegen der elektrischen Spannung an einen Zeilentreiber 8 enthält, der die Adressiersignale an die jeweiligen Adressierleitungen legt. Die an die Kapillarröhrchen anzulegenden elektrischen Spannungen werden mit Hilfe einer Spaltentreiberschaltung 37 zugeführt. Die Adressiersignale selektieren Kapillarröhrchen, die mit der elektrischen Spannung versorgt werden müssen. Der Spannungsgenerator erzeugt sowohl die Adressier- Signale als auch die an die Kapillarröhrchen angelegten elektrischen Spannungen, um die Menge an Röntgenstrahlen absorbierender Flüssigkeit in den Kapillarröhrchen zu regeln.

Claims (6)

1. Röntgenuntersuchungsgerät (1) mit

- einer Röntgenquelle (2),

- einem Röntgendetektor (3),

- einem Röntgenfilter (4) zwischen der Röntgenquelle und dem Röntgendetektor, wobei das Röntgenfilter umfasst

- eine Vielzahl von Filterelementen (5) mit einem Röntgenabsorptionsvermögen, das durch Regelung einer Menge von Röntgenstrahlen absorbierender Flüssigkeit in separaten Filterelementen einstellbar ist,

dadurch gekennzeichnet, dass

- das Röntgenfilter eine Einstellschaltung zum Abgeben elektrischer Spannungen an jeweilige Filterelemente umfasst, um die Menge von Röntgenstrahlen absorbierender Flüssigkeit in einzelnen Filterelementen zu regeln, und dass

- die Röntgenstrahlen absorbierende Flüssigkeit eine Suspension aus sehr kleinen, Röntgenstrahlen absorbierenden Teilchen in einem Lösungsmittel enthält, welche sehr kleinen Teilchen einen Durchmesser von im Wesentlichen weniger als 1 um haben.

2. Röntgenuntersuchungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der sehr kleinen Teilchen im Bereich zwischen 5 nm und 100 nm liegt.

3. Röntgenuntersuchungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die sehr kleinen Teilchen aus einem oder mehreren Elementen zusammengesetzt sind, deren Ordnungszahl zumindest 72 ist.

4. Röntgenuntersuchungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel Wasser ist.

5. Röntgenuntersuchungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel Wasser mit einer oberflächenaktiven Zufügung ist.

6. Röntgenuntersuchungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sehr kleinen Teilchen einen Kern umfassen, der ein Element mit einer hohen Ordnungszahl enthält, wobei der Kern mit einer Schicht bedeckt ist, die hinsichtlich des Lösungsmittels chemisch inert ist.