Untersuchungen über das Wirkungsprinzip von Belichtungsautomaten für Röntgenaufnahmen

Zusammenfassung

Belichtungsautomatiken für Röntgenaufnahmen, wie sie heute bereits allgemein in der Schirmbildphotographie und zunehmend auch im Direktaufnahmeverfahren benutzt werden, arbeiten nach zwei verschiedenen Prinzipien. Die einen messen die zur Filmschwärzung erforderliche Dosis mit einer Ionisationskammer, die anderen die durch Strahlung erzeugte Helligkeit auf dem Schirm mittels eines lichtelektrischen Meßorgans. Bei den augenblicklichen technischen Lösungen, die im einzelnen besprochen werden, ist die Ionisationskammer vor dem Film angebracht, während die Lichtmeßvorrichtung entweder einen Schirm hinter der Kassette abtastet oder aber die durchsichtige hintere Folie der Verstärkerfolienkombination. Es wurden nach eingehender Besprechung der Methodik an verschiedenen Phantomen bei Spannungen zwischen 55 und 120kV die Ergebnisse der Schwärzungsmessungen gezeigt und mit der vor der Kassette gemessenen Dosis verglichen. Hierbei ergibt sich, daß die ionometrische Belichtungsautomatik eine gewisse Wellenlängenabhängigkeit bei Spannungen über 100 kV aufweist, die vor allem auf Aufnahmen mit Streustrahlenrastern bemerkbar ist und zum überwiegenden Teil wahrscheinlich auf die Eigenschaften der Ionisationskammer zurückgeführt werden kann. Eine Abhängigkeit von der Objektdicke ist nicht festzustellen. Die photoelektrische Belichtungsautomatik, die mit einer Messung der hinteren Verstärkerfolie arbeitet, zeigt dagegen eine Dickenabhängigkeit sowie eine Parallelverschiebung der Schwärzung bei Verwendung von Streustrahlenrastern. Diese dürften Ausdruck des von der Wellenlänge abhängigen Filterwerts der Vorderfolie sein. Beide Faktoren können jedoch in praxi bei der Wahl geeigneter Folien- und Filmkombinationen bei den untersuchten Automatiken vernachlässigt werden. Die mit diesen Messungen zusammenhängenden Fragestellungen beider Systeme wurden an Einzelmessungen weiter erläutert. Auf Grund der Gesamtergebnisse wurde zum Problem der Messung vor und hinter dem Film Stellung genommen.

Summary

Exposure automats for radiographs, commonly used today in fluorography and, to an increasing extent, in direct radiography, operate by two different principles. With one type the dose required for the blackening of the film is measured by an ionization chamber, with the other type the luminosity of the screen is measured by photoelectric means. With the present technical devices, which are discussed in detail, the ionization chamber is placed in front of the film, whereas the photo-electric device either measures a screen behind the cassette or the translucent back screen of a combination of intensifying screens. After detailed discussion of the technique with various phantoms and tube-tensions between 55 kV and 120 kV the photographic density measurements are compared with the doses measured in front of the cassette. In this way it has been established that the ionometric exposure technique shows a certain wavelength-dependence above 100 kV, which is particularly obvious on radiographs with antiscatter grids and for which the features of the chamber are held to be responsible. No dependence on the thickness of the object has been found. The photo-electric exposure automat, which measures the luminosity of the back intensifying screen, shows dependence on thickness as well as a parallel displacement of photographic density when grids are used. These features may be due to the dependence of the equivalent filtration of the front screen on wavelength. Both factors, however, can be neglected in practical work with the automats tested when suitable screen and film combinations are chosen. Problems connected with these measurements are further discussed on hand of particular measurements on both systems. On account of the overall results the problem of measuring in front or behind the film is critically assessed.

Résumé

Les dispositifs automatiques pour le réglage des temps d'exposition des radiographies sont aujourd'hui utilisés d'une façon générale pour la radiophotographie et de plus en plus dans le procédé de la prise de vue directe, ils reposent sur deux principes différents. Les uns mesurent la dose nécessaire au noircissement du film avec une chambre d'ionisation, les autres utilisent une cellule photoélectrique mesurant la luminosité produite par l'irradiation sur un écran. Les solutions techniques actuelles sont exposées en détail ; la chambre d'ionisation est placée devant le film, alors que le dispositif de la cellule photoélectrique se trouve en contact avec un écran situé derrière la cassette, soit avec l'écran postérieur d'un jeu d'écrans renforçateurs. Après une étude approfondie de cette méthode, les résultats des mesures de noircissement effectuées sur différents phantômes sous des tensions variant de 55 à 120 kV sont exposés et comparés aux doses mesurées devant la cassette. Il en résulte que le dispositif de mesure ionométrique de la luminescence est partiellement fonction de la longueur d'onde pour les tensions supérieures à 100 kV, cette particularité se remarque tout spécialement sur les radiographies effectuées avec grille et peut être attribuée en grande partie vraisemblablement aux propriétés de la chambre d'ionisation. On ne constate pas d'influence dûe à l'épaisseur de l'objet, cette dernière joue par contre un rôle avec le dispositif d'exposition photoélectrique en effectuant la mesure de l'écran renforçateur postérieur. L'emploi de ce système avec grille produit aussi un déplacement parallèle du noircissement. Les grilles devraient être l'expression de la valeur en tant que filtre de l'écran renforçateur antérieur (valeur dépendant de la longueur d'onde). Ces deux facteurs peuvent être négligés dans la pratique en choisissant un jeu d'écrans renforçateurs et de films appropriés pour les dispositifs automatiques étudiés. Les problèmes posés par les mesures de ces deux systèmes sont encore développés par des études séparées, se basant sur tous les résultats ; l'auteur prend enfin position dans la question de savoir si les mesures doivent être effectuées devant ou derrière le film.

Resumen

Los dispositivos de exposición automática que se utilizan para la obtención de radiografías, tal cual se emplean actualmente en la fotografía de la pantalla radioscòpica y cada vez con mayor frecuencia también para la radiografía directa, trabajan según dos principios distintos. Uno de ellos mide la dosis necesaria para la exposición del film por medio de una cámara de ionización, el otro la luminosidad determinada por la radiación a nivel de la pantalla radioscòpica por medio de un instrumento de medida eléctrica de la luz. De acuerdo a las soluciones técnicas actuales que se comentan en particular, la cámara de ionización se coloca por delante del film, mientras que el dispositivo de medida de la luz está en relación con una pantalla situada por detrás del chasis o con la pantalla reforzadora posterior transparente. Después de comentar en forma detallada el método de acuerdo a determinaciones en fantomas con tensiones entre 55 y 120 kV, se muestran el grado de enegreci-miento, comparándola con la dosis determinada por delante del chasis. Esta investigación muestra que existe una cierta dependencia de la longitud de onda por parte del sistema de exposición automática con tensiones mayores de 100 kV, circunstancia que se percibe sobre todo en radiografías tomadas con antidifusores y que, en su mayor parte, puede ser atribuida a las propiedades inherentes a la cámara de ionización. No se comprueba dependencia del espesor del objeto. El procedimiento de exposición fotoeléctrico automático, que trabaja por medición de la pantalla reforzadora posterior muestra, en cambio, dependencia del espesor así como también una desviación paralela del grado de iluminación cuando se utilizan dispositivos antidifusores. Esta debe ser interpretada como expresión de los valores filtro de la pantalla reforzadora anterior que depende de la longitud de onda. Ambos factores pueden, sin embargo, despreciarse en la práctica recurriendo a la selección de adecuadas combinaciones de pantalla reforzadora y película radiográfica. Los problemas relacionados con ambos sistemas se investigaron aún más con medidas aisladas. En vista del resultado total se discute el problema de la medición por delante y por detrás de la película radiográfica.