本发明涉及一种狭缝X射线照相设备，该设备包含至少一个X射线源，一台X射线探测器置於被辐照躯体后面，用以收集穿过该躯体的X射线，和一个置於被辐照躯体和X射线源之间的狭缝状光阑，该光阑使X射线形成二维的扇形射线束。为获得希望得到的那部分躯体的完整X射线影像，扇形射线束至少要进行一次扫描动作。本设备还装有一套检测装置与X射线探测器共同动作。该检测装置由一组检测部件组成，它们沿着借助狭缝状光阑辐照的X射线探测器上的条状区段纵向排列。每个检测部件根据瞬时入射在X射线探测器相关部分的射线产生相应的电信号。狭缝状光阑包含多个沿狭缝纵长方向並置排列的切片，这些切片与检测装置的部件相对应。每个切片和至少一个可控元件共同动作，这些可控元件为检测装置所控制。 上述的设备被公开在申请人先前提出的荷兰专利申请8400845中。
该公开的设备包括有一台细长的X射线探测器，该探测器安装得使其入射面始终能收集到通过狭缝状光阑和被辐照躯体的射线。探测器、X射线源和光阑的组合系统能相对被辐照躯体移动，以使得所需要的那部分躯体受到扫描。探测器将收集到的X射线转换成一束强化了的光束以用来使照相胶片曝光。扫描期间，检测装置测量入射在X射线探测器上每一相关部分的光量，在此同时，随着入射光量的不同而控制狭缝状光阑的相应可控元件，使这些可控元件或大或小地局部堵塞狭缝。这样，就使得有可能瞬时局部地控制穿过被辐照躯体的射线强度，以使所记录的X射线图像不包括那些由於过量辐射而未能显示出细部的区域。因为，胶片上所记录的图像在那些区域中有过高的密度。
很清楚，在X光照相中，最好是根据受辐照躯体组织的类型和大小来选定X射线的硬度。X射线的硬度由加到X射线源的高压来确定，通常用KV来表示。KV值越高，X射线越硬。
问题在於，如果要用一幅X光照片来显示躯体的几个部分，则最好用不同硬度的X射线来辐照。例如，胸部的X光照相就存在这样的问题。在胸部X光照相中，肺部照相最好用低硬度的X射线，使得肺部密度差异不大的组织能以足够的反差显示出来。例如，为此目的而加到X射线源上的高压是60KV。但是，在胸部X光照相中需要显示的其它组织，例如心脏和脊柱，最好采用较高硬度的X射线，加到X射线源的电压，例如，可采用100-140KV。就胸部X光照相而言，即使用不同硬度的X射线依次辐照躯体，最终的X光照片上将只显示出用较高硬度X射线辐照区域的细部，而其它区域，例如肺部，将显示不出任何细部，由於在这些区域通过了过量的辐射而使照片上完全呈现黑色。
本发明的目的在於提供一种设备，它可以用不同硬度的X射线拍摄X光照片，而该照片不存在那些变得很暗以致显示不出其细部的部分。
为此，本发明提供了一种上述型式的设备，在这种设备中，使X射线源至少完成二次扫描动作，並且在相继而来的扫描动作中，每一次放射出的X射线都有更高的硬度。在此设备中，在每一次扫描动作期间，检测装置检测部件的电信号将被采样，采样信号值储存到一个存储器中。在每个紧接其后的扫描动作期间，将前一个扫描动作的相应信号从存储器取出並加到控制装置上，该控制装置对总是与检测装置的部件相对应的可控元件进行激励，当检测装置的相应部件产生的电信号超过先前的扫描动作期间的相应时刻的一个预定值时，所取得的激励信号使可控元件局部地堵塞住狭缝状光阑的相应部分。
按照本发明，在两次或多次的相继扫描动作期间，被检查的躯体受到硬度一次比一次高的X射线的辐照。在这种情况下，根据检测装置的输出信号，为得到反差足够的影像，那些在前次扫描动作期间已经接收到足够辐射量的影像区域，在下一次扫描动作的相应阶段，由於狭缝状光阑的相应部分已被堵塞，不再接收任何更多的辐射。这样，就有可能将二个或多个由不同硬度的X射线摄制的躯体图像结合成一幅、使躯体的每一个组织具有最佳反差的X射线照片。
可以看到，申请人在早先的荷兰8401946号专利申请中已经公开了一种X光照相系统，该系统可产生用不同硬度X射线辐照的躯体影像。但是，在该系统中，对每一个硬度等级要形成各自的电子图像，然后再借助计算机等手段合成一幅图像。而按照本发明，不需任何附加处理就可得到这样的图像。
本发明也涉及一种狭缝X光照相的方法。在这种方法中，X射线至少由一个X射线源射出，而通过一个置於X射线源和受辐照躯体间的狭缝状光阑形成一束二维的扇形X射线束。一个置於受辐照的躯体后面的X射线探测器收集穿过该躯体的射线。为了得到一幅完整的X射线影像，对躯体中需要照相的那部分至少进行一次扫描。在这种情况下，与X射线探测器共同动作的检测装置的检测部件（这些检测部件沿借助狭缝状光阑辐照在X射线探测器上条状区段的纵向並列放置），随瞬时入射在探测器相应区域的辐射而产生电信号。狭缝状光阑包含多个沿狭缝的纵长方向並列装置的可控元件，这些可控元件与检测装置的每个部件相对应。其间，X射线源至少完成二次扫描动作，而在相继的扫描动作中，每次所发射的X射线硬度越来越高。在每个扫描动作期间，对检测装置的各个检测部件的电信号采样，采样信号值储存於一个存储器中，而在每相继而来的扫描动作期间，将前一次扫描动作时的相应采样信号从存储器中取出以激励那些可控元件，这些可控元件总是与检测装置的部件相对应，这样，使相应的检测装置部件产生一个电信号，它的值超过在先扫描动作期间相应时刻的预先确定值，而使可控元件局部地堵塞狭缝状光阑。
因为在本发明的设备中连续的扫描动作要经比较长的时间周期，高达大约1秒才能完成。在这个时间周期内，被辐照躯体的活动可能引起问题。然而，由於受辐照躯体的每个部分仅仅被记录一次，因此，由这种活动所造成的不清晰的几率是很小的。双重照射只可能发生在两个记录区的轮廓线上，但这並不导致图像的不清晰。例如，在胸部X光照相中，心脏的轮廓可在X光照片的两个不同位置见到，但这並不妨碍X光照相检查，甚至对可靠的诊断可能是有好处的。
以下，参照附图对本发明作更加详细的说明。在这里：
图1是用侧视图简要地表示本发明的狭缝X射线照相设备的一个范例;
图2a和2b表示用於图1的设备中的一种狭缝状光阑;
图3表示图2a与2b的狭缝状光阑能够局部地被堵塞的方法;
图4表示按照图3，通过Ⅳ-Ⅳ线的一个狭缝状光阑几个实施例的断面图;
图5表示一个狭缝状光阑以及局部控制该光阑有效缝宽的方法;而
图6、7和8表示图5的几种变换形式。
图1以侧视图表示狭缝X射线照相用的一种设备的范例。该设备包括至少一个X射线源1，它和一个狭缝状光阑2一起进行按箭头3所指方向的摆动。狭缝状光阑2形成一束二维的扇形X射线束4，该X射线束随X射线源和狭缝状光阑所完成的摆动3而相应地完成一次扫描动作。可能使X射线源1产生不同的X射线，例如两种辐射能量的。但是，不言而喻，也可能使用几个X射线源，例如两个。每个X射线源能产生不同辐射能量的X射线，而每个X射线源都能进行摆动3，並在相继而来的扫描动作中，连续产生通过光阑2的不同能量的扇形X射线束。
可以看出，如果X射线源固定不动，而狭缝状光阑垂直於狭缝的纵长方向作平移运动，必要时再辅以一摆动，或是狭缝状光阑固定不动，而X射线源作平移运动並辅以必要的摆动，都能达到使X射线束作扫描运动的目的。
暗箱5以足够距离朝向狭缝状光阑安置，以使躯体L位於它们之间。暗箱5包括一个X射线探测器6，它有足够尺寸的入射面以收集射线，该射线在X射线源和狭缝状光阑作摆动期间，始终穿过被辐照的躯体。
示例中，采用了一个近焦型的细长管状探测器。当探测器和X射线源的摆动同步作一次按箭头7所示的竖直运动时，就将所收集的X射线转换成光图像。
由探测器产生的连续带状光图像，通过图上所示的透镜系统8投射在胶片9上，在胶片9上由相继投射的带状图像形成一幅完整的图像。
光检测装置10安装在X射线探测器6附近。从垂直於图面的方向看，检测装置10包含一组並列排放的部件，每一个部件测量由X射线探测器的出射面的相对应部分所产生的光量。为此，示例中的光检测装置应随X射线探测器一起移动。扫描期间，光检测装置的部件所测到的光量按公知的方法转换成电信号，这个信号被周期地采样，並通过信号传输线11加到图中所示的存储器13中。在存储器13中，对每个部件每次采样的输出信号分别储存在单独的存储单元中。在相继而来的扫描动作中，储存在存储器13中的信号加到控制装置12上。控制装置是为了局部堵塞狭缝状光阑而设置的。为此，狭缝状光阑是由多个与光检测装置的部件对应的切片构成的。光阑的狭缝能按下面将要描述的方法之一，在光阑的每个切片处被堵塞。
现在，利用上面提到的胸部X光照相的例子进一步详细地阐明本发明的原理。首先，胶片通过能最佳显示肺部的软X射线的照射而曝光形成图像。在第一次扫描动作期间，狭缝状光阑是完全打开的。
同时，检测装置10检测到探测器6出射面的相应位置上的亮度级，这些位置的亮度级对於产生足够的胶片密度是合适的。将这些状态作为第一次扫描动作期间的每个采样值储存在数字存储器13中。
结果是在胶片上用软辐射记录了一幅有足够反差的电子图像。如果对检测装置作了30次垂直方向上的采样，而检测装置由20个检测部件组成，则该图像包括20×30像素。接着，在同一胶片上可以形成第二个图像，它采用较高硬度的X射线辐照。这样，心脏和脊柱的图像能以足够的反差显示出来。为了避免肺部区域的双重照射，当进行第二次扫描时，狭缝状光阑中的可控元件受控制装置12所控制。为此，控制装置从存储器13接收到由检测装置在前一扫描动作期间的相应时刻产生的电信号，使得射於肺部区域的X射线完全被屏蔽。所以，这种屏蔽的发生是以第一次扫描期间电记录所得图像提供的信息为基础的。
结果，得到一幅以最佳反差显示的肺部以及密度较大的躯体部分的照片。很明显，用这种方法，胶片密度也同样保持在满意的限度之内。不言而喻，光检测装置的安装需不干扰X射线探测器6与透镜系统8之间的射线。
图2a是用於本发明设备中的一种狭缝状光阑的示意图。该光阑包括一个上部构件20，可以由铅制成，和一个下部构件21带有可以朝上部构件方向彼此相对移动的切片22。切片22同样可以由铅制成。
图2b表示经第一次、即低能量X射线作X光照相后活动切片22的可能位置。箭头指示的这些切片已移向光阑上部构件，目的在於将狭缝局部堵塞。
在示例中采用了十个活动切片，它们与十个光检测部件相对应。
用这样数量的切片能够得到胸部X光照相的满意结果。不说自明，如果愿意，可采用各种数量的切片。
图3说明对图2所示的狭缝状光阑切片进行控制的方法。光阑构件21的各个切片分别通过一个构件30，例如连杆，与一个软铁心31相接，31可在线圈32内移动，並通过一个复位装置，例如弹簧装置31a或磁铁，使之保持静止状态。
通过控制装置34的输出线33使每一个线圈受到激励。出现在每一输出线端33的控制信号取决于加到控制装置的相应输入端35的输入信号。输入信号是由存储器13的相应存储单元提供的。流经线圈的电流强度确定了相应的软铁心的位置，从而，无论连接其上的光阑切片是开还是关（此处原文似有误，按原文译出-校注）。
可以看出，在示例中只示出其中的一个带有活动切片的狭缝状光阑的构件。显然，设置两个带活动切片的狭缝状光阑构件也是可能的。
进一步看到，光阑构件的活动切片是共同安装在一个支撑件上的。这样一种支撑件的结构对本领域工作人员说来是熟知的，因此不作讨论。
表示在图2a、2b和3中的一个狭缝状光阑构件的活动切片，可以是如图4A所示的矩形切片。图4A是通过图3中Ⅳ-Ⅳ线的一个断面图。在图4A的具体装置中，X射线通过切片间的空隙或接合处的泄漏可能在最终的X光照片上造成条纹。为了减少这种可能性，狭缝状光阑可以采用如图4B所示的梯形切片。图4B是与图4A相当的断面图。另外可能的形式，如图4C所示的一种，切片是通过榫舌和凹槽结合起来的。
图5是适用於本发明的设备中一种狭缝状光阑的另一个实施例的侧视图。它采用二个固定的光阑构件50和51形成一个固定狭缝S。为指引清楚，图5示出X射线源1。
狭缝S中置有多个並列的、细长的堵塞元件，其中之一示於图5的52。堵塞元件52延伸通过S，並按装得能相对於固定光阑构件之一摆动，在本例中，它是相对於下部构件51。或是相对於一个合适的固定支座摆动。参照图3所示的切片，元件52的一端用上述同样的方法与线圈54中的活动软铁心53偶合。软铁心还连接一个阻尼元件55，以防止由於线圈的过量电流对铁心53的作用。此外，还装有一个复位弹簧，在本例中是一个装在阻尼构件内部的压缩弹簧55a。
本例中，堵塞元件52的另一端朝向X射线源，它在线圈54的控制下能够截断从X射线源1到狭缝S的X射线束。
堵塞元件可以采用铅，也可以用任何其它能使X射线衰减的合适材料，例如软铁，青铜、金等类似的材料。
图6是图5的另一种型式。在图6的实施例中，仍用50和51表示狭缝光阑的固定构件。一个U形软铁架安装在X射线源1和狭缝状光阑之间，架子的一支腿60靠近狭缝光阑，另一支腿61则离开一段距离。一个弹性舌簧片62连接在腿60的顶端，舌簧片倾斜朝上延伸，而其自由端上装有一片磁性材料，例如磁铁，磁性片位於腿61的上方。线圈64绕在腿61上，它可以受到与图3中控制装置34相类似的一个控制装置所激励。随着线圈64的控制，磁性片63在不同程度上被腿61吸引，从而在不同程度上截断从射线源1到狭缝S的X射线。
很显然，为了在狭缝S的整个长度上控制狭缝的堵塞情况，应並列地安装多个如上述的带有弹性舌簧片的架子。
还可以看出，在原则上，可以将架子安装成使带有线圈64的腿靠近光阑，而将弹性舌簧片连接在远离光阑的腿上。
而且，在上述的两种情况下，也可将架子安装在光阑的另一边，即远离X射线源的一方。
根据图2-4，还有另一种将堵塞元件从狭缝被堵塞的位置移到狭缝被打开的位置（或者相反）的可能性，这就是，例如，将每一个堵塞元件借助一个适当的偏心轮、通过连杆与一个微型电机相连，开动微型电机就可通过连杆驱动堵塞元件。
图7是图5的另一种变化形式。一组杆状的压电元件（图7中用70表示其中之一）並列地安装在狭缝状光阑的至少一个固定构件上，或者一个合适的支座上。这样的元件在静态时是直的，它随着对其对边施加电压而拱起来。这示於图7。这种公知的效应可用来控制堵塞狭缝状光阑。
这样的元件可在“双晶弯曲元件”的名称下找到。
由於这类元件通常含有铅，它们可以容易地用於所希望的目的。但是，应该指明，如果压电元件对X射线的衰减作用不足，可以在它的上面涂复上吸收X射线的材料。
图8表示的是又一种变化形式。其中，为了堵塞狭缝状光阑，采用一种由磁性液体构成的机构。
一组扁平的、中空的塑料或玻璃管80装着一种公知的磁性液体81，这组管子並列安装在X射线源1和狭缝状光阑之间。每一个管子的顶端有电磁极82，电磁极由一个上面绕有线圈83的线圈铁心连接。在线圈上加电流，磁性液体受磁极吸引在狭缝S前面流动，从而局部地阻断由X射线源1射来的X射线。
很明显，上面叙述的仅仅是局部堵塞光阑狭缝方法的几个例子。读了上文之后，其它的方法对於本领域工作人员来说将是容易理解的。
示於图1的狭缝X射线照相设备的范例中采用了一个细长的近焦型显像管作X射线探测器。这样的显像管包括有一个细长的阴极，该阴极以公知的方法，用一种能有效地将X射线转换成光量子的材料和一种受光量子作用而释放出电子的材料构成。这些电子受到电场的吸引朝向一个平行於阴极安装的阳极运动。阳极的外形同样也是长条状。阳极对入射其上的电子响应而形成一幅光图像。
光检测装置可由一系列放在X射线探测器暗箱内的光敏元件组成。或者，光敏元件也可放在暗箱外面。对於后一种情况，光检测装置也可由一系列的、后面有一个光电倍增管的透镜组成，每个透镜可观察到探测器阳极的一部分。
本发明也适用於这样的狭缝X射线照相设备，这种设备不包括一个随X射线源和狭缝状光阑的摆动而移动的探测器，而代以一个大的X射线屏，当X射线源作扫描动作时，该射线屏就受到X射线源的照射。但是，在这种情况下，光检测装置应置於X射线屏之后作与X射线源的扫描相应的扫描动作。另外，光检测装置还可由竖直排列的条状光电导体组成，这些光电导体几乎不吸收X射线並置於X射线屏之前。事实上，在该处也产生光。
要是将一个不透光的胶片盒置於X射线屏后面，仍然采用光检测装置並置於X射线屏之前，或者，可以采取在胶片盒之后安装一个执行扫描动作的X射线探测器並配备如上所述的光检测装置，或者在胶片盒之后再放置第二个大的X射线屏，它将绕过胶片盒的X射线转换成光，而该射线屏后面有执行扫描动作的光检测装置。但是，这样一来，存在X射线谱受到胶片盒影响的缺点，但局部堵塞狭缝状光阑的狭缝开口的优点则继续保留。
本发明还可用於这样的设备，在这种设备中，扫描动作是通过转动完成的，而不是垂直於狭缝纵长方向的直线运动。
所有上述的改进都被认为是属於本发明的范围。