DE2838057A1

DE2838057A1 - Dosimeter

Info

Publication number: DE2838057A1
Application number: DE19782838057
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl Phys Dr Eickel; Dieter Ing Grad Tolksdorf
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1978-08-31
Filing date: 1978-08-31
Publication date: 1980-03-13
Also published as: FR2435049B1; FR2435049A1; GB2033143B; JPS5535295A; GB2033143A; DE2838057C2; US4286157A; CA1124411A; NL7906536A; BE878212A

Description

AG FA-G EVAERT AG

LEVERKUSEN

⁴ CAMERA-WERK MÜNCHEN

30. Aug. 1978

CW 2115.8 PR/MR 10-re-wö

Dosimeter

Die Erfindung betrifft das technische Gebiet der Dosimeter, mit denen die durch ionisierende Strahlung erzeugte Dosis oder Dosisleistung gemessen werden kann. Im speziellen, beschäftigt sich die Erfindung mit für die Mammographie geeigneten Dosimetern.

Zur automatischen Belichtungssteuerung beim Erstellen von mammographischen Aufnahmen ist zum Ermitteln der jeweils erforderlichen Dosis die Verwendung eines Dosimeters erforderlich. Solche Dosimeter sind beispielsweise als luft- oder gasgefüllte Ionisationskammern oder auch als röntgensensible Halbleitermeßzellen ausgebildet.

Diese Dosimeter weisen jedoch den Nachteil auf, daß sie, insbesondere in dem bei der Mammographie erforderlichen

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Spannungsbereich von 25 bis 50 kV, deutlich röntgenabsorbierend sind und daher auf dem RöntgenbiId'abgebildet werden, falls sie zwischen Röntgenquelle und Aufnahmemedium, also z. B. dem Röntgenfilm, angeordnet sind. Andererseits liefert die Anordnung der Dosimeter von der Röntgenquelle aus gesehen hinter dem Aufzeichnungsmedium auch nur sehr unbefriedigende Ergebnisse, da je nach Röhrenfilter, Objektdicke und gewählter Röhrenspannung mehr als 80 %, in ungünstigen Fällen bis über 90 % der Strahlung in der Aufnahmekammer absorbiert werden, so daß aufgrund der im Dosimeter gemessenen Dosis über die tatsächliche Dosis nur sehr ungenaue Angaben möglich sind. Zur exakten Dosismessung muß daher das Dosimeter zwischen Strahlungsquelle und Aufnahmemedium angeordnet werden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Dosimeter zu schaffen, welches - insbesondere auch für Röntgenstrahlung relativ niedriger Energie - weitestgehend transparent ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch Verwendung von elektrisch nichtleitendem, bei Bestrahlung Ladungsträger erzeugendem Schaumstoff als Volumen zum Erzeugen von Ladungsträgern in einem Dosimeter gelöst, überraschenderweise hat sich nämlich gezeigt, daß in den meisten handelsüblichen Schaumstoffen bei Bestrahlung Ladungsträger erzeugt werden,

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die dann als zur Dosis proportionaler Strom in üblicher Weise über Elektroden abgegriffen werden können. Die Verwendung eines Schaumstoffvolumens als ladungserzeugendes Volumen eines Dosimeters weist den großen Vorteil auf, daß das Ionisationsvolumen nicht mehr, wie im Falle eines Gasvolumens, in einem Behälter eingeschlossen sein muß, welcher regelmäßig relativ stark strahlungsabsorbierend ist und somit z. B. in dem vorstehend beschriebenen Fall der Mammographie bei Anordnung des Dosimeters von der Strahlenquelle aus gesehen vor dem Aufzeichnungsmedium auf diesem einen Schatten erzeugt.

Besonders vorteilhaft ist gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal die Verwendung von Kunsthartschaum als Ionisationsvolumen, da sich dieses Material aufgrund seiner hohen mechanischen Festigkeit bestens für den Einsatz auch in den Fällen eignet, in denen aufgrund einer wie auch immer gearteten mechanischen Beanspruchung des Dosimeters dieses eine relativ hohe Steifheit und/oder Druckfestigkeit aufweisen soll.

Besonders geeignet ist die Verwendung von Schaumstoff, insbesondere von Kunsthartschaum, als Ionisationsvolumen in einem Dosimeter zum Nachweis von relativ niederenergetischer Röntgenstrahlung, wie sie besonders auf dem Gebiet der Mammographie gebräuchlich ist. Röntgenstrahlen des hier

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verwendeten Energiebereichs durchdringen im Gegensatz zu herkömmlichen Dosimetern den Schaumstoff praktisch ungeschwächt.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind den übrigen Unteransprüchen im Zusammenhang mit der anschließenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert ist. In der Zeichnung zeigen in schematischer Darstellung:

Fig. 1 ein aus einem Schaumstoffkörper aufgebautes Dosimeter,

Fig. 2 ein in einer elektronenradiographischen Abbildungskammer integriertes Dosimeter und

Fig. 3 die Steuerung einer Röntgenquelle mit Hilfe eines Dosimeters.

Das in Fig. 1 dargestellte Dosimeter umfaßt eine Kunsthartschaumplatte 1 vorzugsweise aus Polyacryl. Weitere geeignete Stoffe sind beispielsweise Polyurethanschaum, Styropor oder Eccofoam. Prinzipiell eignet sich hierfür jeder Kunsthartschaum, der elektrisch nicht leitend ist und bei Bestrahlung Ladungsträger erzeugt.

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An der Vorder- und Rückseite der Hartschaumplatte ist jeweils eine Elektrode 2 und 3 aufgebracht, deren Größe und Form der Größe und Form des zu untersuchenden Gegenstandes, auf dem Gebiet der Mammographie also der Mamma, angepaßt sein kann. Es ist auch möglich, daß sich eine oder beide Elektroden über die gesamte Vorder- oder Rückseite der Platte 1 erstrecken. Die Elektroden werden von einer dünnen, leitfähigen Schicht z. B. aus Graphitspray oder aufgedampftem Aluminium gebildet, die die Transparenz des Dosimeters für Röntgenstrahlung praktisch nicht beeinflußt. Die Elektroden 2 und 3 sind über Leiterbahnen 4, 5 mit Kontaktierungsstellen 6 und 7 verbunden, an die zum Betrieb des Dosimeters eine Spannung zwischen einigen 100 bis einigen 1000 Volt, vorzugsweise 500 - 1000 Volt, gelegt wird.

Bei der Bestrahlung wird das Schaumvolumen zwischen den beiden Elektroden 3 und 4 ionisiert und es fließt ein Strom, der proportional zur eingestrahlten Dosisleistung und dem Schaumvolumen zwischen den Elektroden ist. Dieser Strom ist in dem bei der Mammographie interessanten Röntgenenergiebereich von der Strahlenqualität unabhängig.

Das an den Kontaktierungsstellen abgegriffene, der eingestrahlten Dosisleistung proportionale Meßsignal wird zur weiteren Verarbeitung in bekannter Weise elektronisch verstärkt und angezeigt oder zur automatischen Belichtungs-

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steuerung bei Erreichen eines vorgegebenen oder vorgewählten Soll-Wertes zum Abschalten des Röntgengenerators verwendet.

Ein wie vorstehend beschriebenes Dosimeter kann aufgrund seiner hohen Transparenz für niederenergetische Röntgenstrahlung z. B. oberhalb der Röntgenkammer zwischen Röntgenquelle und Röntgenkammer angeordnet sein, ohne auf dem Röntgenbild irgendwelche Schatten zu hinterlassen. Sie kann jedoch in vorteilhafter Weise auch innerhalb der Aufnahmekammer angeordnet werden, insbesondere dann, wenn, wie z. B. in der DE-OS 26 42 084 dargestellt, die Aufnahmekaitimer ohnehin eine über dem Aufnahmemedium angeordnete Kunsthartschaumelektrode beinhaltet, die durch Anbringung einer zusätzlichen Elektrode dann zugleich als Detektor ausgenutzt werden kann.

Eine solche Vorrichtung ist in Fig. 2 dargestellt. Die hier gezeigte Bildkammer zum Erzeugen elektronenradiografischer Abbildungen ist im einzelen in der DE-OS 26 42 beschrieben. In einem Kammergehäuse, welches ein Metallgehäuse 8 und eine Deckplatte 9 aus Beryllium umfaßt, wobei an der Gehäuse-Innenseite noch eine zusätzliche Polyuret|an-Verkleidung 10 vorgesehen ist, sind auf Kunststofformteilen 11, 12 Elektroden 13, 14 aufgebracht, welche ein gasgefülltes lonisationsvolumen 15 einschließen. Zwischen den beiden Elektroden 13 und 14 ist eine Hochspannung V₁

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gelegt, die bewirkt, daß während der Bestrahlung im Ionisationsvolumen 15 erzeugte Ladungsträger in Richtung Elektroden wandern und somit auf dem überhalb der Elektrode 1 4 angeordneten Aufzeichnungsträger 22 ein elektrostatisches Ladungsbild erzeugen, welches in weiteren Verfahrensschritten in bekannter Weise sichtbar gemacht werden kann.

Vorteilhafterweise kann nun das die Elektrode 13 tragende Formteil 11, welches ohnehin aus Polyurethan-Hartschaum oder Polyacryl-Hartschaum besteht, durch Aufbringen einer zweiten Elektrode 16 auf der der Elektrode 13 gegenüberliegenden Seite der Platte 11 als Dosimeter ausgenutzt werden. Hierzu sind die beiden Elektroden 13 und 16 mit einer weiteren Spannungsquelle V₂ verbunden. Mit einer solchen Anordnung kann somit auf einfachste Weise ein separates Dosimeter eingespart werden.

In Fig. 3 ist schematisch die Steuerung der Röntgenquelle dargestellt. Mit der Bezugsziffer 17 ist die Röntgenquelle, mit 18 das zu untersuchende Objekt, mit 19 die Abbildungskammer, mit 22 der Aufzeichnungsträger und mit 20 ein zwischen Aufzeichnungsträger und Objekt angeordnetes, erfindungsgemäßes Dosimeter bezeichnet. Das Meßsignal des Dosimeters wird über einen integrierenden Verstärker 23 einer Steuereinheit 21 zugeführt, welche in bekannter Weise beim Erreichen der für eine ausreichende Belichtung bzw. Aufladung des Aufzeichnungträgers 22 erforderlichen Dosis die Röntgenquelle 17 abschaltet.
Hierzu 2 -Blatt Zeichäängen

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Claims

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AG FA-G EVAERT AG

LEVERKUSEN

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Ansprüche

:1λ Verwendung von elektrisch nicht leitendem, bei Bestrahlung Ladungsträger erzeugendem Schaumstoff als Volumen zum Erzeugen von Ladungsträgern in einem Dosimeter.
2. Verwendung von Schaumstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaumstoff Kunsthartschaum Verwendung findet.
3. Verwendung von Schaumstoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunsthartschaum Polyacryl-Hartschaum Verwendung findet.
4. Verwendung von Schaumstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem Dosimeter für Röntgenstrahlung.
5. Verwendung von Schaumstoff nach Anspruch 4 für Röntgen- und Gammastrahlen vorzugsweise bei Energien ^ 50 KV.

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ORIGINAL INSPECTED

-AV

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6. Dosimeter, gekennzeichnet durch ein Ionisationsvolumen (1) aus elektrisch nicht leitendem, bei Bestrahlung Ladungsträger erzeugendem Schaumstoff.
7. Dosimeter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaumstoff Kunsthartschaum Verwendung findet.
8. Dosimeter nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch eine Schaumstoffplatte (1) sowie eine zumindest teilweise dünne Beschichtung (2, 3) sowohl der Ober- als auch der Unterseite der Schaumstoffplatte mit elektrisch leitfähigem Material.
9. Verwendung eines Dosimeters nach einem der Ansprüche bis 8 für Röntgenstrahlung.
10. Verwendung eines Dosimeters nach Anspruch 9 für Röntgen- und Gammastrahlen vorzugsweise bei Energien«50 ^V.
11. Verwendung eines Dosimeters nach einem der Ansprüche 6 bis 8 in der Mammographie.
12. Elektronenradiografische Aufnahmekammer, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Dosimeter nach Anspruch 7 oder 8 beinhaltet.

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13. Elektronenradiografische Aufnahmekammer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosimeter (11, 13, 16) innerhalb des Gehäuses (8, 9) der Aufnahmekammer an der der Strahlungsquelle (17) zugewandten Gehäusewand (9) angeordnet ist.

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