CS198594B1 - Rentgenový zesiloval jasu obrazu a způsob jeho výroby - Google Patents

Description

(54) Rentgenový zesiloval jasu obrazu a způsob jeho výroby

Předmětem vynálezu je rentgenový zesilovač jasu obrazu s luminiscenčním stínítkem citlivým v oblasti rtg záření na bázi alkalických halogenidů a způsob jeho výroby.

Současné rtg typy zesilovačů jsou obrazu v principu sestávají ze skleněné banky vyčerpané na vysoké vakuum, ve vstupní části baňky je umístěn nosič se sférickým, respektive asférickým zakřivením, na jehož konkávní straně je napařena luminiscenční vrstva z alkalických halogenidů o tloušťce 100 až 200 mikronů. Z řady alkalických halogenidů splňuje podmínku pro tyto účely zejména cesiumjodid aktivovaný sodíkem. V těsném kontaktu s luminiscenční vrstvou je poloprůhledná fotokatoda ze skupiny alkalických antimonidů Sb-Cs a Sb-K-Cs. Zobrazovací elektronoptioký systém, převážně pentodového typu, je tvořen první a druhou anodu, dvěma ostřícími elektrodami a katodovým systémem. Funkce těchto typů rtg zesilovačů jasu obrazu v principu spočívá v tom, že svazek rtg záření dopadá na luminiscenční vrstvu a fotokatoda transformuje viditelný obraz na obraz elektronový, který elektronoptickou soustavou je urychlen, zmenšen a po dopadu na výstupní luminiscenční stínítko přeměněn opět na viditelný obraz se značně zvětšeným jasem, který lze reprodukovat televizní kamerou nebo fotokamerou. Charakteristickým znakem rtg zesilovačů využívajících progresivní technologie rtg stínítek na bázi cesiumjodidu je výrazné zvýšení rozlišovací schopnosti, kontrastu a zesilovacího účinku. Na zlepšení zobrazovacích parametrů se zásadní měrou podílí vstupní luminiscenční stínítko z oesiumjodidu, jehož účinná konverze v oblasti záření používané v rtg diagnostice

198 594

198 S94 je ve spojení s fotokatodou téměř dvakrát větší než u konvenčních luminiscenčních stínítek zhotovených z práškových luminoforů na bázi sirníků. Speciálním technologickým prooesem se vytváří cesiumjodidová vrstva vláknové struktury, jejíž svštlovodný účinek umožňuje výrazné zlepšení rozlišovaoí schopnosti a kontrastu výsledného obrazu. Rtg zesilovače s touto progresivní technologií se v současné době označují jako rtg zesilovače druhé a třetí generace. Základním konstrukčním znakem rtg zesilovačů těchto generací je způsob jejioh konqiletaoe pomocí kovářových přírub. Svaření kovářových přírub elektrickým obloukem v oohranné argonové atmosféře je poslední kompletační operace. Způsob takovéto kompletace je výrobně velmi náročný a nákladný, a to zejména u rtg zesilovačů a velkým vstupním polem. Přesah kovářových přírub navíc ještě neužitečně zvětšuje průměr baňky zesilovače, a tím i hlavní rozměry finálního zařízení. Složitost používaných elektronoptických systémů, zejména pentodové typy, značná citlivost speciálních materiálů na klimatické prostředí, dodržení vysokého stupně čistoty a řady dalších speciálních opatření si toto uspořádání kompletace vyžaduje. Zátavy kovářových přírub ve skle baňky jsou častou příčinou znehodnocení elektronky následkem zaprasknutí skla.

Všechny tyto nevýhody jsou odstraněny u rentgenového zesilovače jasu obrazu podle vynálezu, jehož podstata spoěívá v tom, že baňka zesilovače sestává ze dvou,skleněných svařených dílů, přičemž v jeho vstupní části je na luminiscenční vrstvě vytvořena multialkalická fotokatoda Sb-Na-K-Cs.

Výhoda zesilovače podle vynálezu se jeví především v tom, že celoskleněná koncepce umožňuje plné využití funkce multialkalické fotokatody Sb-Na-K-Cs ve spojení s luminiscenční vrstvou vytvořenou z cesiumjodidu. Dále tetrodové uspořádání elektronoptiokého systému js oproti pentodové modifikaci výrazně zjednodušeno, odpadá nebezpečí zaprasknutí skla u kovových přírub, vnější průměr banky zesilovače je menší o přesahující konce přírub. Výhody se projevují i při výrobě, a to ve formě snížení výrobních nákladů i snížením náročnosti některýoh výrobních operací.

Způsob výroby rentgenového zesilovače jasu obrazu podle vynálezu se realizuje tak, že skleněná baňka, opatřená pomocnými trubičkami pro zátav elektrických průchodek, pro napojení evakuačního zařízení a pro přívod aktivních látek, se ve dvou třetinách délky od čela vstupní části rozřízne na dva díly, přičemž ve vstupní části banky se vytvoří soustava elektrod s luminiscenční vrstvou chráněnou po oelé ploše hliníkovou fólií o tloušťce řádově 10“² mm, načež oba díly baňky se svaří a po zhotovení vodivého povlaku uvnitř baňky,tvoříčího ostřící elektrodu, se kryoí hliníková fólie odstraní a do výstupní části baňky se zataví anodový systém, přičemž multialkalická fotokatoda na luminisoenční vrstvě cesiumjodidu se a výhodou vytvoří pomooí vsuvnýoh sklopných vypařovadel.

Příklad provedení způsobu podle vynálezu:

Skleněná baňka vyfouknutá z jednoho kusu do litinová formy a opatřená pomocnými trubičkami pro zatavení elektriokýoh průohodek a k připojení na evakuační zařízení se ve 2/3 délky od čela vstupní částí rozřízne a po předchozím očištění obou skleněných dílů se do vstupní části zataví pomocí kovových průohodek soustava elektrod nesoucí rtg luminisoenční stínítko,

198 594 přičemž luminiscenční stínítko je proti klimatickým vlivům a prašnosti v průběhu procesu kompletace chráněno tenkou hliníkovou fólií o tloušťce 0,02 mm. Oba skleněné díly se na sklářském soustruhu pomocí speciálních hořáků sváří. Širokoúhlým hořákem za stálého otáčení se pozvolna odstraňuje vnitřní pnutí ve svařené skleněné baňce, přičemž temperování a stupeň zbytkového pnutí se kontroluje zařízením pro kontrolu vnitřního pnutí ve skle. Zbytkové pnutí po dosažení pokojové teploty nepřesahuje bezpečnostní mez. Vnitřní stěna svařené baňky se opatří vodivým povlakem, napařeným ve vakuu z kovů např. Al, Ag, Cr, Ni aj. Vodivý povlak je součástí, elektronoptického zobrazovacího systému. Změnou pozitivního potenciálu na kovovém povlaku se dosahuje zaostření obrazu na výstupním stínítku a koriguje zkreslení obrazu v okrajových zónách. Do výstupní části baňky, po vyjmutí ochranné Al-fólie, se zataví hlavní elektronoptický systém, tvořený pouze dvěma elektrodami - první a druhou anodou a výstupním luminiscenčním stínítkem. Změnou kladného potenciálu na druhé anodě lze měnit elektronoptické zmenšení obrazu při zobrazení konstantní velikosti výstupní· ho obrazu a tím ovlivnit rozlišení detailů.

Funkcí Al-fólie je ochrana CsJ vrstvy proti klimatickým vlivům v průběhu kompletace zesilovače a dalším jejím účelem je rychlé a rovnoměrné rozložení teploty v celé ploše CsJ vrstvy v rozmezí 450 až 500 °C, které vznikne v průběhu svařování a temperování skleněné baňky. V důsledku rozdílné dilataoe vrstvy CsJ a Al-podkladu dochází k rozpadu CsJ vrstvy v mozaikovou strukturu o velikosti elementů 50 až 200 /l·. Mozaiková struktura CsJ vrstvy se výrazným způsobem podílí na zvýšení rozlišovací schopnosti a kontrastu výsledného obrazu. Tím, že proces rozpadu OsJ vrstvy je nedílnou součástí technologie kompletace s kontinuitou až do fáze evakuace, vytvářejí se optimální podmínky pro dosažení požadovaných technických parametrů CsJ-vrstev. Značná členitost OsJ-vrstev mozaikové struktury má za následek zpomalení aktivačního procesu fotokatody. V důsledku toho dochází k nežádoucímu usazování alkalických kovů na elektrody elektronoptického systému, což vede k výbojům a studené emisi a tím k znehodnocení rtg zesilovače. Zvláště sodík pro svou relativně vysokou teplotu při destilaci činí použití multialkalické fotokatody typu Sb-Na-K-Cs v rtg zesilovačích s luminiscenční vrstvou z CsJ obtížné. V celoskleněné koncepci rtg zesilovačů s elektronoptickým systémem tetrodového typu podle vynálezu se využívá techniky vsuvných sklopných vypařovadel pro zhotovení multialkalické fotokatody typu Sb-Na-K-Cs. Tepelné zpracování fotokatody a kontrola aktivačního procesu se provádí známým způsobem. Tím, že alkalické kovy jsou v průběhu aktivace směrovány k fotokatodě, nedochází k velkému rozptylu par alkalických kovů v baňce rtg zesilovače a tím i k vytváření rušivých výbojů a studené emise. Vysoká integrální citlivost multialkalické fotokatody vytváří s OsJ vrstvou konverzní člen s vysokou účinností a tím zesilovače s vysokým účlnekm zesílení.

Na výkresech je schematicky znázorněn současný typ zesilovače, a to na obr. 1, zesilovač podle vynálezu je potom znázorněn na obr. 2 a obr. 3. Na obr. 1 zesilovač sestává ze dvou dílů skleněné baňky £, spojených kovovými přírubami 2 a 8, baňka £ má ve vstupní části umístěn nosič 4 se sférickým, respektive asférickým zakřivením, na jehož konkávní straně je napařena luminiscenční vrstva £ a v těsném kontaktu s ní je poloprůhledná fotokatoda ze skupiny alkalických antimonidů Sb-Cs, Sb-K-Cs. Ve výstupní části je zobrazovací

198 S94 elektronoptický systém, převážné pentodového typu, tvořený první anodou 2· kterou obklopuje druhá anoda 10 a dvěma ostřícími elektrodami 11 a 12. dála katodovým systémem s luminiscenčním stínítkem 13. na kterém se vytváří viditelný obraz. Fotokatoda 2 transformuje viditelný obraz na obraz elektronový, který je elektronoptlokou soustavou 2· ^1Q· ¹¹ a lg urychlen, zmenšen a po dopadu na výstupní luminiscenční stínítko 13 přeměněn na viditelný obraz. Na obr, 2 je schematicky znázorněna banka 2 zesilovače podle vynálezu, opatřená

JT pomocnými trubičkami, rozříznutá na dva díly, přičemž ve vstupní části je umístěn kolmo k ose baňky J nosič 4 ^θ luminiscenční vrstvou 2 vytvořenou na konkávní straně nosiče 4 ^a tato vrstva 2 Je chráněná hliníkovou fólií Na obr. 3 je znázorněn kompletní zesilovač podle vynálezu. Ve vstupní části je opět nosič £ s luminiscenční vrstvou 2 ^{6 na} «£ 3® vytvořena fotokatoda 2· V protější výstupní části je umístěn zobrazovací elektronoptloký systám tetrodového typu sestávající z první anody 2» kterou obklopuje druhá anoda 10 a na čele výstupní části banky 2 J® vytvořeno luminiscenční stínítko 13. K napaření Na, K, Cs slouží vsuvné sklopné vypařovadlo opatřené na konci spirálou 14 umístěnou v lodičoe.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Rentgenový zesilovač jasu obrazu s luminiscenčním stínítkem na bázi oesiumjodidu aktivovaného nátriem, vyznačený tím, že banka (3) zesilovače sestává.ze dvou skleněných svařených dílů, přičemž v jeho vstupní části je na luminisoenční vrstvě vytvořena multialkalioká fotokatoda Sb-Na-K-Cs (6).
2. 2. Způsob výroby rentgenového zesilovače jasu obrazu podle bodu 1, vyznačený tím, že skleněná banka, opatřená pomocnými trubičkami pro zátav elektrických průchodek, pro napojení evakuačního zařízení a pro přívod aktivních látek, se ve dvou třetinách délky od čela vstupní části rozřízne na dva díly, přičemž ve vstupní části baňky ee vytvoří soustava elektrod s luminiscenční vrstvou ohráněnou po oelé ploše hliníkovou fólií o tloušťce řádově 10 mm, načež se oba díly banky svaří a po zhotovení vodivého povlaku uvnitř banky, tvořícího ostřící elektrodu, se kryoí hliníková fólie odstraní a do výstupní části baňky se zataví'anodový systém a na luminiscenční vrstvě se vytvoří multialkalioká fotokatoda pomooí vsuvnýoh sklopných vypařovadsl.