AT99844B - Verfahren zur Herstellung von Fluoreszenzschirmen für Röntgenstrahlen. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von Fluoreszenzschirmen für Röntgenstrahlen. 



   Zur Herstellung von   Durchleuchtungs- und Verstärkungsschirmen   für Röntgenstrahlen wurde Zinksulfid schon mehrfach verwendet. Wenn es sich trotzdem in der Radiologie nicht eingebürgert hat, so liegt dies daran, dass die mit Hilfe von Zinksulfid bisher hergestellten Durchleuchtungsund Verstärkungsschirme zwei grundsätzliche Mängel aufzuweisen hatten : Der eine Mangel bestand darin, dass die aus Zinksulfid bestehenden oder Zinksulfid enthaltenden   Durchleuchtungs-und     Verstärkungsschirme   sehr intensiv und sehr lang nachleuchteten, der zweite Mangel bestand darin, dass die Leuchtkraft gegenüber Schirmen, die mit Hilfe anderer fluoreszierender Substanzen,   z.   B. 



  Kalziumwolframat oder Platindoppelsalzen od. dgl. hergestellt waren, sehr erheblich geringer war, was zur Folge hatte, dass das Bild auf dem Durchleuchtungsschirm wohl klar, jedoch schwach war und dass die mit Hilfe der   Verstärkungsschirme   unter gleichen Verhältnissen erzielten photographischen Bilder bei gleicher Expositionszeit und Härte der   Röntgenröhren   bedeutend dünner waren, als die mittels solcher Verstärkungsschirme hergestellten, welche mit Hilfe anderer fluoreszierender Mittel erzeugt waren. 



   Die Erfindung hilft nicht nur den vorstehend angeführten Mängeln ab, sondern führt zu einem mit Hilfe von Zinksulfid hergestellten   Durchleuchtungs-und Verstärkungsschirm, welcher,   ohne merklich nachzuleuchten, die mit Hilfe anderer, phosphoreszierender Mittel hergestellten   Durchleuchtungs- und Verstärkungsschirme   in bezug auf Plastizität und Dichte der damit hergestellten Bilder übertrifft. 



   Die Erfindung beruht auf der Beobachtung, dass man mit Hilfe von Zinksulfid Durch-   leuchtungs-und Verstärkungsschirme   von hervorragenden Eigenschaften herstellen kann, wenn man das für die Herstellung von Zinksulfid bestimmte Zink mit einer zinklösenden Säure so behandelt, dass bei der Auflösung des Zinks ein Zinküberschuss vorhanden ist. 



   Diese Beobachtung ist im höchsten Grade überraschend. Da Zink bekanntlich die Eigenschaft besitzt, aus fast allen Metallsalzlösungen das entsprechende Metall   auszufüllen,   so sollte man glauben, dass die Gegenwart eines   Zinküberschrsses   beim Lösen des Zinks in Säure eine durchgreifende Reinigung des Zinks bewerkstelligt. Mit anderen Worten : Der vorstehend auseinandergesetzte technische Effekt, welcher   die'Auflösung   des Zinks in Säure bei Gegenwart eines Zinküberschusses hervorbringt, sollte also der durch den   Zinküberschuss   bedingten Reinheit des für die Herstellung von Schwefelzink bestimmten löslichen Zinksalzes zuzuschreiben sein.

   Im Widerspruch steht jedoch die allgemein bekannte und mehrfach erprobte Tatsache, dass diejenigen   Durchleuchtungs- und Verstärlrungsschirme,   die Zinksulfid enthalten, welches aus chemisch reinem Zink dargestellt wurde, gerade diejenigen Nachteile aufweisen, die oben auseinandergesetzt erscheinen. Daraus geht zweifellos hervor, dass durch die Herstellung der für die Darstellung des Zinksulfides bestimmten Zinksalzlösung im Sinne des vorliegenden Verfahrens nicht nur eine Befreiung des Zinks von unerwünschten Beimengungen, sondern auch eine überraschende Wirkung erzielt wird, welche dem schliesslichen Zinksulfid die für die Herstellung von Durchleuchtungs-und   Verstärkungsschirmen   so wertvollen   Eigenscha. ften verleihep.   



   Es wurde ferner die Beobachtung gemacht, dass die für die vorliegenden Zwecke hervorragenden Eigenschaften des oben beschriebenen Zinksulfids noch eine weitere Verbesserung erfahren :
1. Wenn man das bereits geglühte Zinksulfid im Röntgenlichte auf seine Brauchbarkeit prüft und etwa vorhandene wenig oder nicht leuchtende Anteile der geglühten Masse durch 

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Sortieren im   Röntgenlichte   ausscheidet. Zu diesem Zwecke wird das geglühte Zinksulfid entweder im ganzen oder in Anteilen beliebiger Grösse im Röntgenlichte beobachtet. Jene Partien, welche geringe oder keine Fluoreszenz aufweisen, werden ausgeschieden, während die genügend stark leuchtenden Anteile zur Herstellung der   Durchleuchtungs- bzw. Verstärkungsschirme   verwendet werden.

   Die ausgeschiedenen Anteile können bei der Herstellung neuer Zinksulfidmengen wieder verwendet werden,
2. wenn man das geglühte Zinksulfid einem gründlichen Waschprozess mit Wasser unterwirft,
3. wenn man das geglühte Zinksulfid einem Schlämmprozess unterwirft,
2. und 3. kann in einer Operation zusammengefasst werden. 



   Zur Ausführung des Verfahrens wird Zink oder Zinkabfall mit einer zinklösenden Säure so behandelt, dass eine kleine oder grössere Menge des Zinks ungelöst zurückbleibt. Der Auflösungsprozess kann in der Kälte oder Wärme erfolgen. Die Lösung des Zinksalzes wird nach dem Abfiltrieren oder Abdekantieren von ungelöstem Zink, vorteilhaft nach vorhergegangener Behandlung mit einem Oxydationsmittel, um etwa noch vorhandenes Eisen zu entfernen mit einem basischen
Stoff, z. B. Kalk oder Natriumkarbonat oder Ammoniak od. dgl.   versetzt und-wenn nötig-   filtriert. Dann werden-vorteilhaft-kleine Mengen von Schwermetallsalzen, z. B. ein Silbersalz, ein Wismuthsalz, ein Wolframsalz od. dgl. zugesetzt und die Lösung mit Schwefelwasserstoff oder der Lösung eines Schwefelmetalls-oder mit Hilfe von Schwefelammonium gefällt.

   Die Fällung kann in organisch saurer oder in neutralisierter oder in alkalischer Lösung erfolgen. Das ausgefällte Zinksulfid wird abgesaugt, wenn gewünscht, kurz gewaschen und getrocknet. Der getrocknete Niederschlag wird vorteilhaft nach vorherigem Pulvern geglüht. Es empfiehlt sich, das Glühen bei Luftabschluss durchzuführen. Es ist zweckmässig, den geglühten Niederschlag vor seiner Verarbeitung auf   Durchleuchtungs- und Verstärkungsschirme   im   Röntgenlichte   von den nichtleuchtenden oder wenig leuchtenden Anteilen zu befreien, und dann zu schlämmen, um ihn von den groben Partikelchen zu befreien. Die Verarbeitung des Zinksulfids auf Durchleuchtungsund Verstärkungsschirme geschieht in bekannter Weise, d. h. das Zinksulfid wird entweder im
Gemische mit einem Bindemittel auf einer geeigneten Unterlage wie z. B.

   Papier, Pappe, Glas, einem dünnen   Holzbrettchen   od. dgl. aufgetragen oder auf eine mit einem Bindemittel bestrichene Unterlage eingestaubt. Man kann aber auch so vorgehen, dass man das Zinksulfid mit einem geeigneten Bindemittel oder plastischem Mittel vermischt und aus dem Gemische-sei es durch Eintrocknen des Lösungsmittels oder durch Auswalzen od.   dgl. - Folien   herstellt, welche je nach der Beschaffenheit und Menge des Bindemittels sowie je nach dem etwa vorhandenen, geschmeidig machenden Mittel starr oder biegsam sein können. Als Bindemittel kann man wasserlösliche Bindmittel, z.   B..   Leim (Gelatine), Stärke, Tragant, Tragasol, Gummi arabicum, Dextrin, Eiweiss, Kasein oder auch wasserunlösliche Bindemittel, t. B. Kautschuk, Guttapercha, Balata, Zelluloseester, wie z. B.

   Nitrozellulose, Azethylzellulose, Formylzellulose, Viskose, Zelluloseäther od. dgl., Harze, Kunstharz usw. verwenden. Das Verhältnis von Bindemittel zu Zinksulfid soll so gewählt sein, dass das Bindemittel quantitativ nicht vorwiegt. Als Regel, an welche jedoch die Erfindung nicht gebunden sein soll, kann gelten, je weniger Bindemittel, desto besser der Durchleuchtungsbzw. Verstärkungsschirm. 



     Für. die   Herstellung von   Durchleuchtungs- bzw. Verstärkungsscmrmen   kann man das Zinksulfid für sich allein oder im Gemische mit kleinen Mengen von Schwermetallen, oder im Gemische mit anderen fluoreszierenden Substanzen, wie Kalziumwolframat oder Platindoppelsalzen od. dgl., oder im Gemische mit beiden Gruppen verwenden. 



   Unter"Fluoreszenzschirme"werden in   den Patentansprüchen Durchleuchtungs- und   Ver-   stärkungsschirme   für Röntgenstrahlen verstanden. 



   Beispiel : Rohes Zink wird in einer Säure, z. B. Salzsäure aufgelöst, diese Lösung mit   einem Überschuss   von Zink erwärmt und dann einige Stunden stehen gelassen. 



   Bei Verwendung von chemisch reinem Zink müssen einige Stücke rohen Zinks mit aufgelöst, oder als Zinküberschuss verwendet werden. In gleicher Weise verfährt man, wenn von einer fertigen Zinklösung ausgegangen wird, z. B. von der   käuflichen   Chlorzinklösung. 



   Nach dem Abkühlen und Filtrieren wird noch in Lösung gebliebenes Eisen in bekannter Weise, nach erfolgter Oxydation z. B. mit Brom oder Kaliumpermanganat od. dgl. durch Fällung in der Hitze mit ätzenden oder kohlensauren Alkalien oder Erdalkalien entfernt. Diese werden so lange zugesetzt, bis etwas von dem sich ausscheidende Zinkhydroxyd bzw. Zinkkarbonat ungelöst zurückbleibt. 



   Nach Filtration werden Schwermetalle in Form ihrer Salzlösungen in Mengen von 0.0001 bis 0.001 Teilen zugefügt, z. B. liefern 0.0015 Teile Wismuth oder 0.001 Teile Silber empfindliche   Röntgenschirme.   Es können auch Wolfram, Uran, Kupfer, oder auch Gemische dieser Metalle unter sich oder mit anderen verwendet werden. 



   Die so vorbereitete Lösung wird nun kochend mit klar filtrierter Schwefelbarium-oder   Schwefelstrontiumlösung   gefällt. Auch mit Schwefelwasserstoff kann die Fällung vorgenommen 

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 werden, ebenso mit Alkalisulfiden und Schwefelammonium ; diese letzteren werden sich insbesondere dann empfehlen, wenn das Amon der Zinklösung mit den alkalischen Erden   unlösliche   Fällungen gibt. Bei Verwendung der Alkalisulfide muss auf die Verunreinigung mit Eisen Bedacht genommen werden ; die Herstellung einer ziemlich verdünnten Lösung und längeres Kochen derselben führt zur vollkommenen Enteisenung. 



   Die Fällung kann auch in der Kälte vorgenommen werden. Es setzt sich dann der Niederschlag langsam ab und lässt sich schwerer filtrieren. Die Fällung soll zweckmässig eine unvollständige bleiben, im Filtrat soll noch Zink deutlich nachweisbar sein. Nach dem Absitzen des   Schwefelzinks   wird abgesaugt, der Niederschlag unmittelbar oder nach einmaligem Waschen getrocknet, dann im gut bedeckten Tiegel   eventuell unter Luftabschluss durch   eine inerte Atmosphäre oder im Vakuum geglüht. Hat die glühende Masse etwa   10000 C erreicht,   so soll man   zweckmässig   den Glühprozess nicht allzu lange fortsetzen, weil sonst Abnahme, unter Umständen sogar Verschwinden der Leuchtkraft eintreten kann. 



   Nach dem Abkühlen wird der Tiegelinhalt im Röntgenlicht untersucht, zwecks Aasscheidung der weniger wirksamen Partien, z. B. Randpartien. Die ausgesucht Partie wird sodann mit heissem Wasser übergossen und einem   Schlämmprozess   unterworfen, wodurch sich immer noch weniger leuchtende grobkörnige Teile absondern lassen. Der Rest wird filtriert abgesaugt und vorteilhaft bei 100  C oder darüber getrocknet. 



   Das fertiggestellte Präparat wird mit einem plastischen Bindemittel, z. B. einer Lösung von Zelluloseazetat oder eines Zelluloseäthers im Verhältnis von z. B. 10-20 Teilen Zinksulfid auf 1 Teil Bindemittel innig vermischt. Die Bindemittelmenge kann variieren, je nach der gewünschen Beschaffenheit der endgültigen Folie. Ebenso muss die Konsistenz der Mischung dem Herstellungsverfahren der Folien angepasst werden, d. h. sie sei   dünnflüssiger,   wenn die Folie durch Aufgiessen, dicker, wenn sie durch Streichen hergestellt wird. 



   Die Mischung des Zinksulfids mit der Bindemittellösung wird nun in bekannter Weise auf einen   Durchleuchtungs- oder Fluoreszenzschirm verarbeitet.   indem man sie entweder zu Folien ausgiesst bzw. auswalzt oder geeignete Unterlagen wie Papier, Pappe od. dgl. mit ihr überzieht. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Zinksulfid enthaltenden Fluoreszenzschirmen für Röntgenstrahlen, dadurch gekennzeichnet, dass man das für die Herstellung von Zinksulfid bestimmte Zink mit einer Säure so behandelt, dass bei der Auflösung des Zinks ein   Zinküberschuss   vorhanden ist.

Claims (1)

1. 2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Zink oder der Lösung des Zinks in der Säure oder dem fertigen Zinksulfid wenigstens ein anderes Metallsalz zugefügt wird.

   3. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das geglühte Zinksulfid im Röntgenlichte sortiert und gegebenenfalls geschlämmt wird.