no ATerinzagelegging nu

Transcriptie

1 Octrooiraad no ATerinzagelegging nu Nederland [19] NL [54] Inrichting voor het omzetten van straling in zichtbaar licht. [51] Int.CI 2.: H01J31/50, G01T1/20, G02B23/12. [71 ] Aanvrager: National Aeronautics and Space Administration (NASA) te Washington D.C. [74] Gem.: Ir. H.J.G. Lips c.s. Haagsch Octrooibureau Breitnerlaan HG 's-gravenhage. [21] Aanvrage Nr [22] Ingediend 5 mei [32] Voorrang vanaf 20 juli [331 Land van voorrang: Ver. St. v. Am. (US). [31] Nummer van da voorrangsaanvrage: ] -- [61] -- [62] - [43] Ter inzage gelegd 23 januari De aan dit blad gehechte stukken zijn een afdruk van de oorspronkelijk ingediende beschrijving met conclusie(s) en eventuele tekeningfen)..

2 48 394/dW/MV 1 NATIONAL AERONAUTICS AND SPACE' ADMINISTRATION (NASA), WASHINGTON. D.C., Ver. Staten v. Amerika. Inrichting voor het omzetten van straling in zichtbaar licht. De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het omzetten van röntgenstralen en gamma-stralen in zichtbaar licht. Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een verbeterde afbeeldingsinrichting en werkwijze voor het omzetten van röntgenstralen en gammastralen van geringe intensiteit in beelden van zichtbaar licht, die in een klinisch of dergelijke omgeving kunnen worden waargenomen. Eén van de grootste moeilijkheden bij het gebruik van medische diagnose met behulp van röntgen- of gamma-straling vormt de biologische beschadiging, die veroorzaakt wordt door de hoge fluxdichtheid, die nodig is om een goed beeld te verkrijgen bij medische radiologie. Zelfs buiten de medische toepassingen, bijv. voor industriële of bewakingstoepassingen, veroorzaken de vereiste hoge doseringen milieutechnische en gezondheidsproblemen. De voor de werking vereiste hoge doseringen vormen de begrenzingsfaktor bij de toepassing met behulp van een computer ondersteunde tomografie-aftastinrichtingen en het gebruik van fluorescopen. Bij tandheelkundige toepassingen, waarbij röntgenbelichtingen zeer gebruikelijk zijn, kunnen gevoelige organen, zoals de schildklier en speekselklieren toevallig en niet noodzakelijk blootgesteld worden aan hoge stralingsdosis afkomstig van op het ogenblik gebruikte röntgenapparatuur voor diagnose in de mond (extra-oral-x-ray machines) die ten aanzien van het getroffen oppervlak niet selectief zijn. Pogingen, die op ogenblik ondernomen worden voor het verlichten van de eisen ten aanzien van hoge doseringen bestaan in wezen uit de volgende inrichtingen en pogingen: Verschillende versterkende schermen, films en combinaties

3 daarvan, die gebruikt zijn voor het verlagen van de eis van hoge doseringen. Fosforschermen met zeldzame aarden, zoals met terbriumgeactiveerd gadolinium-en lanthaniumoxysulfide hebben hoge absorptierendementen in het bereik 5 van 60 % van de energieën van 20 tot 60 KeV, die kenmerkend zijn voor medische röntgenstralen. Zij hebben eveneens hoge rendementen in de daarop volgende omzetting van de geabsorbeerde röntgenenergie in grote aantallen fotonen van zichtbaar licht. Het op de juiste wijze koppelen van 10 de schermen met films, die een hoge gevoeligheid hebben in de band van het geëmitteerde licht, kan gebruikt worden voor het verlagen van de noodzakelijke belichtingstijd met een faktor van ongeveer 50 in vergelijking met direkte belichting met röntgenstralen van de film. Voor fluorescopisch 15 onderzoek wordt evenwel het scherm op zichzelf gebruikt zonder film. In dergelijke gevallen kunnen zelfs op donker geadapteerde ogen moeilijkheden hebben bij het onderscheiden van details van het beeld bij normale röntgendoseringen. Deze faktor, gezamenlijk met de vereiste lange belichtingstijd 20 maakt de stralingsdosering onaanvaardbaar hoog. Beeldversterkers hebben eveneens een rol gespeeld bij het streven naar het verlagen van de vereiste stralingsdoseringen. Versterking van beelden van röntgenstralen begon met een versterkerbuis van het diodetype. In een dergelijke 25 buis worden kinetische energieën van de orde van tientallen KeV medegedeeld aan de fotoëlektronen, die hetzij direkt door röntgenstralen worden opgewekt of via fotokathodeconversie van röntgen in zichtbaar alvorens zij op een uitgangsscherm met een fosfor vallen. Tegelijkertijd wordt 30 het elektronenbeeld eveneens enige malen verkleind voordat het het uitgangsscherm treft. De verkleining na de hoge kinetische fotoëlektronenergieën leidt tot een versterkt röntgenstralenbeeld. In deze buizen is na de aanvankelijke vorming van de fotoëlektronen het aantal elektronen in 35 het elektronenbeeld constant en wordt niet verveelvoudigd. De elektrische en elektro-optische vereisten van stelsels,

4 die dergelijke buizen gebruiken, maken deze stelsel omvangrijk, ingewikkeld en moeilijk te gebruiken. In de laatste tijd zijn vermenigvuldigers van het microkanaalplaattype gebruikt, en wel direkt als fotokathode voor invallende röntgenstralen, gezamenlijk met een uitgangsscherm met een fosfor. Het nadeel van deze benadering is, dat de geringe waarschijnlijkheid dat fotoëlektronen in het microkanaalplaatmateriaal gevormd worden bij medische röntgenstralenenergieën en de lage waarschijnlijkheid, dat die fotoëlektronen, die diep in het materiaal gevormd worden, daaruit treden en vermenigvuldigd worden, leidt tot een kwantumrendement, dat ten hoogste enige procenten bedraagt. Met een dergelijk laag rendement gaat een groot deel van de informatie verloren, die niet in latere stadia herwonnen kan worden. Bovendien veroorzaken röntgenstralen, die meer dan éên kanaal doordringen voor zij gedetecteerd worden, beelddegradatie en verlaging van oplossend vermogen. In een tweede recente poging, waarbij een microkanaalplaat-vermenigvuldiger werd gebruikt, werd het fotokathodemateriaal voor zichtbaar licht direkt op de achterzijde van een fosfor voor röntgenstralen aangebracht. De microkanaalplaatvermenigvuldiger volgt de fotokathode met zijn uitgangsfosfor. Binnenkomende röntgenstralen worden eerst omgezet in zichtbaar licht, het zichtbare licht in fotoelektronen, welke elektronen versterkt worden in de microkanaalplaat-vermenigvuldiger en weer worden omgezet in zichtbaar licht door de uitgangsfosfor. Deze tweede poging een microkanaalplaatvermenigvuldiger te gebruiken geeft een veel hoger kwantumrendement dan de eerdergenoemde poging. Dit hogere rendement kan direkt worden toegeschreven aan het gebruik van de fosfor voor röntgenstralen, die zeer efficiënt is. Deze tweede benadering heeft evenwel een inherente moeilijkheid. De nabijheid van de fosfor voor röntgenstralen en de zeer gevoelige fotokathode voor zichtbaar licht, die aanwezig moet zijn in dezelfde vacuumomhulling om oplossend vermogen te handhaven, veroorzaakt

5 verontreiniging van het fotokathodemateriaal en beperkt daardoor op ernstige wijze de levensduur van de versterkingsinrichting. Uiterst belangrijk is dat bij de beide bovenstaande pogingen, waarbij een microkanaalplaatvermenigvul- 5 diger gebruikt wordt, de röntgenstralen eerst de vacuumomhulling van de versterker moeten binnengaan voordat zij gedetecteerd en geïntensiveerd worden. Om deze reden moeten de röntgenstralen door een venstermateriaal gaan, dat de vacuumkamer afdicht. Teneinde een beduidend verlies van 10 kwantumrendement te voorkomen, moet dit venstermateriaal zeer dun zijn, zodat het in hoge mate invallende röntgenstralen doorlaat. Anderzijds moet het ook dik genoeg zijn om het drukverschil van tenminste één atmosfeer te doorstaan. Deze twee principieel conflicteerde eisen leiden tot ont- 15 werpcompromissen, zoals een gebogen venster met een dikte in de orde van enige honderden^um hetgeen zelfs bij deze minimale dikte leidt tot verlies van 20 tot 30 % van de invallende röntgenstralen. Bovendien zijn dergelijke vensters hoewel zij bevredigend kunnen zijn voor laboratoriumwerk, 20 in het algemeen te breekbaar voor operationeel gebruik. Volgens de uitvinding wordt een beeldvormingsinrichting voor röntgen- en gammastralen verschaft, die in staat is tot beeldvorming van hetzij een struktuur, die tussen een bron van geringe intensiteit van röntgenstralen of gamma- 25 stralen is aangebracht en de inrichting, dan wel van de ruimtelijke verdeling van de bron zelf. De beeldvormende inrichting bevat een inrichting die in staat is geladen of neutrale deeltjes, evenals röntgenstralen of gammastralen om te zetten in zichtbaar licht en vervolgens het zichtbare 30 licht in aanmerkelijke mate te intensiveren tot een niveau, dat geschikt is voor waarneming,in een klinische of andere werkomgeving. De omzetter doet dienst als het vooreinde van de inrichting en bestaat uit een laag luminescerend materiaal, dat in staat is röntgenstralen of gammastralen 35 in zichtbaar licht om te zetten. De omzetter heeft een lichtkoppeling met een intensiveringsinrichting voor zichtbaar

6 licht, die een microkanaalplaatversterker kan bevatten. De versterkingscombinatie voor de omzetting van straling in zichtbaar licht kan verder met zijn eigen stralingsbron gecombineerd worden dan wel met een onafhankelijke stralingsbron gebruikt worden. De uitvinding wordt in het volgende nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin: fig. 1 een blokschema toont van de onderhavige uitvinding, waarvan de hoofdgedachte van het stelsel is weergegeven, waar de uitvinding op gebaseerd is; fig. 2 een blokschema is, waarin functionele elementen van de uitvinding zijn weergegeven; fig. 3 een doorsnede is door een inrichting volgens de uitvinding, genomen over de hoofdas van een uitvoeringsvorm; fig. 4 een blokschema is van een energievoeding voor een inrichting volgens de uitvinding; en fig. 5 een zijaanzicht is van de uitvinding waarbij de beeldversterker mechanisch met zijn eigen bron gekoppeld is. In de tekening, waarin overeenkomende delen met dezelfde referentie in de verschillende figuren zijn aangegeven, toont fig. 1 het basisintensiveringsstelsel voor omzetting van röntgen- en gammastralen in zichtbaar licht, waarbij de basisgedachte is toegelicht, waarop de beeldvormingsinrichting op basis van röntgen- en gammastralen van geringe intensiteit gebaseerd is. Het stelsel bestaat in wezen uit een omzetter voor het omzetten van röntgenstralen en gammastralen in zichtbaar licht, dat op zijn beurt de aandrijving vormt voor een intensiveringsinrichting voor zichtbaar licht. Een uitvoering kan eenvoudig een fosforscherm met zeldzame aarden zijn, dat als omzetter werkt en afgeschermd is voor omgevingslicht, in aanraking met de frontplaat van een bestaande beeldversterkingsbuis voor zichtbaar licht, een zgn. nachtvisietoestel, zonder de optica daarvan. Deze versie kan worden aangeduid als

7 6 LIXI-scoop (Low Intensity X-ray Image Scope). Fig. 2 toont de belangrijkste functionele elementen van de totale combinatie van een uitvoeringsvorm 20 van de uitvinding. Een afscherming 21 voor zichtbaar licht is 5 werkzaam om zichtbaar licht uit de omgeving tegen te houden, terwijl praktisch geen afscherming gevormd wordt voor röntgenstralen en gammastralen. De röntgenstralen of gammastralen, die het scherm 21 treffen, gaan er doorheen en treffen de fosforlaag of het scintillatormateriaal 22, 10 dat op zijn beurt zichtbaar licht vormt. De élementen 21 en 22 vormen bijgevolg de omzetinrichting van röntgenstralen of gammastralen in zichtbaar licht. Een ingangsplaat 23 met vezeloptiek verhindert spreiding naar opzij van het vanuit het element 22 binnenkomende licht en draagt het 15 licht over op een fotokathode 24. De fotokathode zet het daarop overgedragen licht om in elektronen, die op hun beurt versterkt worden in de microkanaalplaatversterker 25. De elektronenuitgang van de versterker wordt daarna weer terug omgezet in zichtbaar licht door een uitgangsfosfor Het licht, dat door de uitgangsfosfor gevormd wordt, wordt op de waarnemer overgedragen door een uitgangsplaat 27 met vezeloptiek, die gebruikt wordt om zijwaartse strooiïng van het licht te voorkomen. Fig. 3 toont een gedetailleerde doorsnede door een 25 uitvinding 20, die eerder functioneel aan de hand van fig. 2 beschreven is, welke doorsnede over de hoofdas genomen is. De elementen 23 t/m 27 bevinden zich in een huis 28, dat rond kan zijn en gevormd zijn uit willekeurige met elkaar verenigbare keramische materialen, gla&soorten of andere 30" isolerende materialen, die geschikt zijn voor elektrische isolatie en vacuumafdichting. De binnenkomende straling treft het lichtscherm 21. Dit scherm kan een dun folie van aluminium of magnesium zijn of een equivalent ondoorzichtig materiaal met geringe zetwaarde (low-z opaque 35 material) dat geschikt is voor het blokkeren van licht uit de omgeving, maar dat in hoge mate doorlatend is voor

8 röntgenstralen en gamma-stralen. Bij wijze van alternatief kan het lichtscherm een zwarte strook kunststofmateriaal zijn of een papier, dat vrij is van gaatjes. Het moet het element 22 volledig bedekken. Het element 22 zet elk binnenkomend stralingsdeeltje om in een groot aantal fotonen van zichtbaar licht. Om deze reden bestaat er, zolang nog enige straling door de omzetinrichting geabsorbeerd wordt, weinig kans dat informatie verloren gaat. Fosfors op basis van zeldzame aarden, zoals een met terbrium geactiveerd mengsel van 90 % gadolinium en 10 % lanthaniumoxydesulfide kan gebruikt worden voor omzetting van röntgenstralen met een hoog rendement. Voor de omzetting van gamma-stralen kunnen scintillatormaterialen gebruikt worden, zoals natriumjodlde (NaJ) of cesiumjodide (CsJ) al dan niet met een activerende toeslagstof zoals thalium (Tl) of natrium (Na). In het geval van een fosfor kan deze direkt op de frontplaat 23 met vezeloptiek worden aangebracht of op een aparte plaat met vezeloptiek, die dan met de frontplaat 23 gekoppeld wordt, terwijl in het geval scintillatormateriaal dit in de vorm van dunne plakken kan zijn, die optisch met de ingangsfrontplaat 23 van de vezeloptiek gekoppeld zijn. Voor dosimetriestudies, waarbij de invallende straling elektromagnetisch kan zijn (dat wil zeggen röntgenstralen of gammastralen) geladen of neutrale deeltjes, kunnen scintillatoren op kunststofbasis gebruikt worden als omzetmiddelen, dankzij hun eigenschappen die gelijkwaardig zijn aan die van weefsel. Men dient in te zien, dat het scherm 21 gevormd kan worden door een"aluminiserend" element 22, hetgeen op zijn beurt de ingangsfrontplaat 23 van de vezeloptica moet bedekken. Het beeld in zichtbaar licht vanuit het element 22 wordt naar de hoogvacuumkamer 29 geleid door de ingangsfrontplaat 23 van de vezeloptica, die bestaat uit vezels met een middellijn van 5^,um. De vezelafmetingen moeten klein genoeg zijn om de oplossingsdegradatie van het stelsel minimaal te maken. De dikte van de

9 plaat is niet kritisch, maar de mogelijkheid een dikke plaat te gebruiken zonder de werkkarakteristieken te beinvloeden leidt tot de mogelijkheid van een robuuste inrichting. Verlaging van het oplossend vermogen is op 5 kenmerkende wijze minimaal, dankzij de nauwe koppeling tussen de ingangsfrontplaat voor de vezeloptica en de omzetter. Op het achtervlak, d.w.z. de vacuumzijde, van de ingangsfrontplaat 23 voor de vezeloptica wordt een 10 fotokathode 24 voor zichtbaar licht aangebracht, waarvan het materiaal, bijv. S-20 wordt uigekozen voor een nauwkeurige aanpassing aan de uitgangsgolflengte van het element 22. Elk invallend stralingsdeeltje wordt bijgevolg door de fotokathode in een groot aantal fotoëlektronen 15 omgezet. De fotoëlektronen worden met ongeveer 200 V over de spleet 30 van 0,2 mm naar de ingang van de microkanaalplaatversterker 25 versneld, welke versterker in dit geval kanalen heeft met een inwendige middellijn van 12^um en een verhouding van lengte tot middellijn van bij benadering Dankzij de dichte nabijheid van de fotokathode 24 tot de ingangszijde van de microkanaalplaatversterker 25 4 en het sterke elektrische veld (10 V/cm) waaraan de elektronen worden blootgesteld, is het verlies aan oplossend vermogen weer minimaal gemaakt. 25 Om een lage ruis bij de werking tot stand te brengen en verontreiniging van de fotokathode te voorkomen wordt het grote oppervlak van de microkanaalplaatversterker 25 met zijn miljoenen kanalen grondig ontgast voordat het intensiveringsdeel wordt afgedicht in een hoog vacuum van bi] benadering 10 torr. Nadat de intensiveringsinrichting is afgedicht wordt zij slechts als een één geheel vormende eenheid gebruikt. De microkanaalplaatversterker 25 wordt met 700 tot 1000 V bedreven in de onverzadigde toestand met een gemiddelde 3 35 elektronenversterking van ruwweg 10. Het zal duidelijk zi^n, dat wanneer in het onverzadigde gebied gewerkt wordt met

10 enkelvoudige elektroneningangen de microkanaalplaatversterker met rechte kanalen een versterkingsverdeling heeft, die een nagenoeg exponentiële vorm heeft. Deze vorm van verdeling van de versterking draagt bij tot de ruisfaktor van het verkregen beeld. Aangezien de ingangen evenwel uit grote aantallen elektronen bestaan zoals in het geval met werking met de LIXI-scoop, het de versterkingsverdeling de neiging een piek te vormen bij een gemiddelde waarde, hetgeen de kwaliteit van het beeld Bovendien is de waarschijnlijkheid van verbetert. informatieverlies nagenoeg nul na de beginabsorptie in de omzetter, omdat elke röntgen- of gammastraal een groot aantal vormt. In plaats van een eenvoudige kan de microkanaalplaatversterker microkanaalplaatversterker fotoëlektronen microkanaalplaatversterker 25 een dubbele zijn in een V-configuratie of een enkelvoudige microkanaalplaatversterker met grote verhoudingen van lengte of middellijn en gebogen kanalen welke beide de elektronenversterkingen opvoeren tot tussen en 10 met een sterke piekvorming in de versterkingsverdeling zonder ionenterugkoppeling. Verder kan of kunnen de microkanaalplaatversterker of versterkers vergrote middellijnen hebben of kanalen met conische ingangen om de inactieve oppervlakken te verkleinen, die in feite veroorzaakt worden door de dikte van de kanaalwanden. De uitgangselektronen van de microkanaalplaatversterker 25 worden tot een spanning van bij benadering 5 tot 6 KV versterkt over een spleet 31 van 1,3 mm of een veldsterkte van ongeveer 4,6 x 10^ V/cm, en treffen een gealuminiseerd fosforscherm 26, bijv. met P-20, dat als een laag is aangebracht op de uitgangsfrontplaat 27 met vezeloptiek. De gealuminiseerde fosfor verhindert de koppeling van zichtbaar licht naar de fotokathode 24. De uitgangsfosfor kan een willekeurige fosfor zijn, die zichtbaar licht emitteert met golflengte- en vervalkarakteristieken, die zijn aangepast aan de desbetreffende

11 10 gewenste toepassing, d.w.z. stilstaande of bewegende optekening op film, direkte waarneming met of zonder beweging, of gebruikt met een beeldvormende inrichting. De uitgangsfrontplaat 27 met vezeloptica dient weer als lichtleiding 5 en handhaaft de oplossing van het beeld. Er wordt op gewezen, dat zowel de ingangs- als de uitgangsfrontplaat 23 resp. 27 met vezeloptica eveneens dienst doet als vacuumafdichting. Bovendien brengt de uitgangsplaat 27 het uiteindelijke geïntensiveerde beeld in een vlak, dat in één vlak ligt met 10 het achteroppervlak van de intensiveringsinrichting, waardoor de inrichting gemakkelijk gekoppeld kan worden met een willekeurige vorm van beeldoptekeninrichting zoals camera's, lading-gekoppelde inrichtingen, televisie-opname en dergelijke. 15 Er wordt op gewezen, dat hoewel de ingangs- en uitgangsfrontplaten met vezeloptica de voorkeur verdienen, zij voor de werking niet wezenlijk zijn. Dunne vlakke glazen platen kunnen eveneens gebruikt worden, met dit verschil dat zij veel breekbaarder zijn. 20 Het huis 28 is, zoals is weergegeven, cilindrisch waarbij alle elementen eveneens in het algemeen cilindrisch zijn. De frontplaten 23, 27 met vezeloptica dienen, zoals eerder is opgemerkt, eveneens als afdichtingen voor het huis, dat de fotokathode 24, de microkanaalplaatversterker en het fosforscherm 26 in hoog vacuum bevat. De omzetter, die uit het lichtscherm 21 en het fosfor- of scintillatiemateriaal 22 bestaat, bedekt het stralingsingangseinde van het huis. De omzetter bevindt zich evenwel buiten het huis 28, dat het geëvacueerde gebied 29 bevat. Pennen 32, 30 33, 34 en 35 steken vanuit het huis 28 uit om energievoedingsaansluitingen met de LIXI-scoop te verschaffen. Op kenmerkende wijze is de fotokathode 24 op -200 V, de ingang van de microkanaalplaatversterker 25 geaard, de uitgang van de microkanaalplaatversterker 25 tussen 700 en 1000 V en het 35 fosforscherm 26 tussen 5 kv en 6 kv. Fig. 4 toont een blokschema van een energievoeding 40,

12 die bij de LIXI-scoop gebruikt kan worden. Er bestaan twee aandrijfketens die bestaan uit regelinrichtingen 41, 42, Hartley oscillatoren 43, 44, omhoog-transformerende transformators 45, 46 en vermenigvuldigers 47, 48. De energievoeding 70 kan gevoed worden vanuit een bron 49 van 2,0 tot 3,0 volt, die volledig draagbaar gemaakt kan worden. De potentiometer 50 is in serie met het uitgangsfosforscherm aangebracht. Aangezien er een zeer geringe stroomvloeiïng plaatsheeft blijft de spanning van het scherm in wezen constant. Variatie van de spanningsval over de potentiometer wordt evenwel teruggekoppeld naar de Hartley oscillator 43 om de uitgang van de microkanaalplaatversterker te veranderen. Bij de werking wordt, wanneer het uitgangsfosforscherm bijzonder helder wordt, de val over de potentiometer 50 betrekkelijk groot. Deze val wordt teruggekoppeld via de automatische helderheidsbesturingsketen 51 naar de Hartley-oscillator 43 om het uitgangsniveau daarvan de verlagen. Dit leidt tot verlaging van de uitgangsspanning van de microkanaalplaatversterker, hetgeen de versterking daarvan verlaagt. Door verlaging van de versterker van de microkanaalplaatversterker wordt de fosfor gedimpt en het scherm bijgevolg beschermd tegen verbranding. De energietoevoer kan worden opgesloten in siliconrubber of een analoog beschermend materiaal, dat rondom de LIXI-scoop is aangebracht. Hoewel de LIXI-scoop voor de verkrijging van de bijbehorende voordelen gebruikt kan worden in combinatie met een gebruikelijke stralingsbron, die is afgesteld op een zeer laag intensiteitsniveau, kan hij eveneens gebruikt worden met zijn eigen kleine stralingsbron. Deze bron kan onafhankelijk van de LIXI-scoop zijn of bij wijze van alternatief mechanisch met de LIXI-scoop zijn gekoppeld. Fig. 5 toont een zijaanzicht van een uitvoeringsvorm 60 van een LIXI-scoop 61, die mechanisch met een stralingsbron 62 is gekoppeld. Zoals is weergegeven is de stralingsbron een radioactieve isotoop, maar het zou ook een

13 12 stralingsgenerator kunnen zijn. De stralingsbron 62 bevindt zich in een zware metalen cilinder 63 met een open einde waarbij de cilinderas horizontaal is weergegeven, welke cilinder is afgedekt met een draaibaar cilindrisch zwaar 5 metalen stralingsscherm 64, waarvan de hoofdas vertikaal is aangegeven. Een handvat 65 kan een batterij bevatten, een aan-uit-schakelaar en een versterkingsbesturing voor de LIXI-scoop. De stralingsbron wordt in een vaste stand gehouden ten opzichte van de LIXI-scoop met behulp van een 10 stijve ondersteuningsarm 66. Een aan-uit-knop 27 geschikt voor bediening door de duim is aangebracht om de stand van het stralingsscherm 64 via een aandrijfsamenstel 68 te besturen. In de aan-stand van de besturing 67 is het scherm 64 zodanig georiënteerd, dat de opening 69 op één lijn ligt 15 met de LIXI-scoop en het hele stelsel operatief is. In de uit-stand wordt het scherm 64 gedraaid in een zodanige stand, dat de opening 69 is weggedraaid van het open einde van de cilinder 63, zodat de uitgangsstraling volledig geblokkeerd wordt. Deze configuratie is bijgevolg veilig bij het 20 hanteren, aangezien de straling slechts van zijn scherm ontdaan wordt wanneer dit nodig is en de stralingsbron altijd met de LIXI-scoop gealigneerd is, wanneer zijn afscherming is opgeheven. Dankzij de hoge kwantumversterker van de LIXI-scoop 25 en de bijbehorende verlaging van de dosering van de patiënt wordt het voor bepaalde toepassingen, zoals tandheelkundige fluorescopie en radiografie mogelijk het gebruikelijke röntgenapparaat te vervangen door radio-actieve bronnen zoals I 125 (halfwaardetijd 60 dagen), Cd 109 (halfwaardetijd 30 1,3 jaar) of Sn 119m (halfwaardetijd 250 dagen). Dit zijn voorbeelden van bronnen, die röntgenstralen uitzetten in het energiebereik, dat nodig is voor medische en tandheelkundige toepassingen. Dergelijke bronnen, die volledig met de LIXI-scoop verenigbaar zijn, zijn commercieel 35 beschikbaar met activiteiten in het bereik van mc en een geometrie van een puntvormige bron, zoals in het

14 algemeen in fig. 5 als element 62 is aangegeven. Er wordt op gewezen, dat verschillende wijzigingen volgens bekende techniek in de LIXI-scoop kunnen worden aangebracht om daarvan de prestatie verder te verbeteren, 13 bijv. de beeldkwaliteit. Deze wijzigingen kunnen omvatten: (1) het gebruik van een omzetinrichting met hoog oplossend vermogen voor speciale toepassingen, zoals mammografie; (2) het gebruik van fotokathoden, waarvan de gevoeligheid een piek heeft voor aanpassing aan de golflengte van de omzetinrichtingen met hoog oplossend vermogen; (3) het gebruik van uitgangsfosfors met verschillende vervaltijden en golflengten voor speciale toepassingen en (4) het gebruik van verschillende radioactieve bronnen voor gebruik met verschillende toepassingen, die aangepast kunnen worden aan een bepaalde vorm van de LIXI-scoop. De in het bovenstaande beschreven LIXI-scoop heeft bijgevolg vele nieuwe eigenschappen en voordelen boven de bekende techniek. De gebruikte omzetters hebben hoge kwantumrendementen, bijv. in het energiebereik van medische röntgenstralen. Dergelijke hoge rendementen en bijgevolg een grote inhoud van de informatie, worden gehandhaafd, dankzij het feit dat de straling direkt op de omzetter valt, zonder dat daartussen een venster aanwezig is. Tegelijkertijd wordt de hoge kwantumversterking van de intensiveringsinrichting eveneens volledig benut. De LIXI-scoop kan gemakkelijk in robuuste uitvoering worden vervaardigd, hetgeen geschikt is voor toepassingen in het veld en klinische toepassingen. Dit is mogelijk, omdat de omzetter zich. buiten de intensiveringsinrichting bevindt en deze toch onder hoog vacuum bedreven kan worden zonder breekbare vensters. Bovendien elimineert de intensiveringsinrichting, omdat de omzetter zich daarbuiten bevindt, het probleem van verontreiniging van de fotokathode door materiaal van de omzetinrichting. Verder geeft het buiten de omzetter liggen van de intensiveringsinrichting de mogelijkheid van gemakkelijke verwisseling van omzet

15 14 'inrichtingen voor verschillende toepassingen. Het gebruik van de ingangs- en uitgangsplaten met vezeloptiek elimineert dunne en breekbare glazen vensters zander dat een verlies aan oplossing optreedt. De vlakke 5 ingangs- en uitgangsoppervlakken van de LIXI-scoop staan maximaal en onder sommige toepassingen direkt contact toe met zowel de patiënt als eventuele beeldoptekeninrichtingen. Het zal duidelijk zijn dat het uitgangsbeeld van de LIXIscoop verder geïntensiveerd kan worden door aanvullende 10 intensiveringsinrichtingen, vergroot of verkleind al naar hetgeen men nodig acht. De LIXI-scoop met zijn eigen kleine radioactieve bron geeft de mogelijkheid van draagbare fluorescopie en radiografie-apparatuur van zakformaat, waardoor toegang wordt verkregen tot tot dusver moeilijk 15 geachte gebieden. Bovendien kan de LIXI-scoop met zijn eigen stralingsbron van geringe dosering bedreven worden op een wijze waarbij onnodige blootstelling aan de straling van andere gevoelige delen van het lichaam die niet van diagnostisch belang zijn beperkt.kan worden. Omdat de 20 LIXI-scoop een zo hoge versterking heeft en bijgevolg het gebruik toestaat van bronnen van buitengewoon lage intensiteit is lange duur fluorescopie, zoals wortelkanaalwerk mogelijk zonder dat de grenzen van veilige dosering overschreden worden. Op deze wijze kan ogenblikkelijke 25 visuele waarneming ter plaatse gehandhaafd worden voor het waarnemen van chirurgische voortgang. - C o n c l u s i e s - 1. Inrichting voor het omzetten van straling in zichtbaar licht, g e k e n m e r k t d o o r middelen voor het omzetten van binnenkomende straling 30 in zichtbaar licht; middelen voor het intensiveren van zichtbaar licht, welke middelen een microkanaalplaatversterker bevatten; en

16 " 15 middelen voor het door middel van licht koppelen van de genoemde middelen voor het omzetten van binnenkomende straling met de genoemde middelen voor het intensiveren van zichtbaar licht. 2. Inrichting volgens conclusie 1, m e t h e t k e n m e r k, dat zij mechanisch is gekoppeld met een stralingsbron. 3. Inrichting volgens conclusie 2, m e t h e t k e n m e r k,dat de stralingsbron een radioactieve bron is of een stralingsgenerator. 4. Inrichting volgens conclusie 2, m e t h e t k e n m e r k, dat de stralingsbron ertoe gebracht kan worden straling te werpen op de middelen voor het omzetten van binnenkomende straling. 5. Inrichting volgens conclusie l,met h e t k e n m e r k, dat de binnenkomende straling uit röntgenstralen, gammastralen, geladen deeltjes of neutrale deeltjes bestaat. 6. Inrichting volgens conclusie 1, m e t h e t k e n m e r k, dat de middelen voor het omzetten van binnenkomende straling mechanisch gekoppeld zijn met de middelen voor intensiveren van zichtbaar licht. 7. Inrichting volgéns conclusie 1, m e t h e t k e n m e r k, dat de middelen voor het omzetten van binnenkomende straling een fosfor zijn. 8. Inrichting volgens conclusie 1, m e t h e t k e n m e r k, dat de middelen voor het omzetten van binnenkomende straling gevormd worden door een scintillatiemateriaal

17 16 9. Inrichting volgens conclusie 7, m e t h e t k e n m e r k, dat de fosfor er een is met een hoog rendement voor het omzetten van röntgenstralen in zichtbaar licht ' Inrichting volgens conclusie 8, m e t h e t k e n m e r k, dat het seintillatiemateriaal een hoog rendement heeft van de omzetting van gammastralen in zichtbaar licht. 11. Inrichting volgens conclusie 7, m e t h e t 10 k e n m e r k, dat de fosfor een fosfor op basis van zeldzaam aarden is, zoals een met terbrium geactiveerd mengsel van 90 % gadolinium en 10 % lanthanium-oxysulfide. 12. Inrichting volgens conclusie 8, m e t h e t k e n m e r k, dat het scintillatiemateriaal uitgekozen 15 is uit de groep die bestaat uit natriumjodide en cesiumjodide. 13. Inrichting volgens conclusie 12, m e t h e t k e n m e r k, dat het natriumjodide en/of het cesiumjodide geactiveerd is met een toeslagstof Inrichting volgens conclusie 8, m e t h e t k e n m e r k, dat het scintillatiemateriaal een kunststof is. 15. Inrichting volgens conclusie 1, m e t h e t k e n m e r k, dat de middelen voor het omzetten van binnenkomende stralen een scherm bevatten voor zichtbaar 25 licht, dat doorlatend is voor röntgenstralen en gammastralen. 16. Inrichting volgens conclusie 1, m e t h e t k e n m e r k, dat de middelen voor het intensiveren van

18 17 zichtbaar licht zich in een geëvacueerd gebied bevinden en dat de middelen voor het omzetten van binnenkomende straling zich buiten dit geëvacueerde gebied bevinden. 17. Inrichting volgens conclusie 1, m e t h e t k e n m e r k, dat de middelen voor het omzetten van binnenkomende straling een lichtkoppeling hebben met de middelen voor het intensiveren van licht, die bestaat uit een vezeloptiek. 18. Inrichting volgens conclusie 17, m e t h e t k e n m e r k, dat de middelen voor het omzetten van binnenkomende stralen een afzetting van een fosforlaag op de genoemde vezeloptiek bevatten. 19. Inrichting volgens conclusie 17, m e t h e t k e n m e r k, dat de middelen voor het omzetten van binnenkomende straling mechanisch gekoppeld zijn met de middelen voor het intensiveren van licht op een mechanisch verwisselbare wijze. 20. Inrichting volgens conclusie 19, m e t h e t k e n m e r k, dat de middelen voor het omzetten van binnenkomende straling gevormd worden door een luminescerende laag, die is aangebracht op een vezeloptische plaat, onafhankelijk van de genoemde middelen voor het intensiveren van zichtbaar licht. 21. Inrichting volgens conclusie 1, m e t h e t k e n m e r k, dat de microkanaalplaatversterker bestaat uit twee versterkers, die in een V-vormige of chevronconfiguratie zijn aangebracht. 22. Inrichting volgens conclusie 1, m e t h e t k e n m e r k, dat de microkanaalplaatversterker gebogen kanalen heeft

19 Inrichting volgens conclusie 1, m e t h e t k e n m e r k, dat de microkanaalplaatversterker kanalen heeft met conische ingangen. 24. Werkwijze voor het vormen van een stralingsbeeld, 5 g e k e n m e r k t door: het aanbrengen van een stralingsbron voor een voorwerp en het aanbrengen van een inrichting voorbij het voorwerp, welke inrichting straling in zichtbaar licht omzet en vervolgens zichtbaar licht intensiveert met behulp 10 van een intensiveringsinrichting voor licht, die een microkanaalplaatversterker bevat. 25. Werkwijze volgens conclusie 24, m e t h e t k e n m e r k, dat de stralingsbron een lage intensiteit heeft en dat de inrichting een hoge versterking heeft Werkwijze volgens conclusie 24 of 25, m e t h e t k e n m e r k, dat de stralingsbron een röntgenstralingsbron, of een gammastralingsbron of een bron van geladen deeltjes, een bron van neutrale deeltjes, een radioactieve bron of een stralingsgenerator is. 27. Werkwijze volgens conclusie 24, m e t h e t 20 k e n m e r k, dat de stralingsbron mechanisch met de genoemde inrichting gekoppeld is. 28. Inrichting en werkwijze, in hoofdzaak als beschreven en/of toegelicht aan de hand van de tekening

20 8 +> V T< r-i u ts «& 4J 0 rt N t* S H M > a c c H H a -P i h OH tji «J a c u to4j M Ö I H O 0 i * tr- a HATIOimL AERONAUTICS AMD SPACE ADMINISTRATION {I1ASA) r WASHINGTON, D.C. Ver. Staten v, Amerika

21 II. NATIONAL AERONAUTICS AND SPACE ADMINISTRATION (1IASA), WASHINGTON Ver. Statenv. Amerika

22 Ill FIG. 3. WWVWV 1»»!IMI0SM. AEBQHMTICS BUD SPACE ««nasrsmion <a*»>. msbiwïot. D.C. Ver. Staten v. Amerika

23 IV 9 NATIONAL AERCSAÜTICS AND SPACE ADMINISTRATION (NASA), WASHINGTON. D.C. Ver. Staten v. Amerika

24 V. FIG. 5. NATIONAL AERONAUTICS AND SPACE ADMINISTRATION (NASA), WASHINGTON. D.C Ver. Staten v. Amerika