CS223291B1

CS223291B1 - Surface-electrically charged and x-ray-emitting medium

Info

Publication number: CS223291B1
Application number: CS863481A
Authority: CS
Inventors: Ivo Chudacek; Karel Ulbert; Danka Slavinska
Original assignee: Ivo Chudacek; Karel Ulbert; Danka Slavinska
Priority date: 1981-11-24
Filing date: 1981-11-24
Publication date: 1983-09-15

Abstract

Vynález se týká povrchově elektricky nabitolného a rentgenovým zářením vybitelného média pro záznam informace rentgenovým zářením, naneseného na nosné vodivé podložce, jehož podstata spočívá v tom, že je tvořeno 3 až 63 /.mi silnou vrstvou polystyrenu s výhodou obsahující 0,01 až 30 % hmotnosti naftalenu. Toto médium může být » tvořeno vrstvou vysokomolekulárního polystyrenu s molekulovou hmotností 200 000 až 1 600 000 a s obsahem 0,01 až 30 % hmotí nosti naftalenu a vrstvou o tloušťce 3 až 10 μΐη z vysokomolekulárního polystyrenu výše uvedeného druhu, nebo vrstvou nízkomolekulárilího polystyrenu s molekulovou hmotností 4Ú 000 až 100 000 o tloušťce 3 až 60 ,um, obsahující 0,01 až 30 % hmotnosti naftalenu a vrstvou o tloušťce 3 až 10 ^m z nízkomolekulárního polystyrenu výše uvedeného druhu, nebo vrstvou nízkomolekulárního polystyrenu s molekulovou hmotností 40 000 až 100 000 obsahující 0,01 až 30 % hmotnosti naftalenu' a vrstvou o tloušťce 3 až 10 /mi z vysokomolekulárního polystyrenu ‘ s molekulovou hmotností 200 000 až UBOO 000. Vynálezu lze využít pro záznam rentgenových· obrazců..The invention relates to a surface electrically chargeable and X-ray dischargeable medium for recording information by X-ray radiation, deposited on a supporting conductive substrate, the essence of which lies in the fact that it is formed by a 3 to 63 µm thick layer of polystyrene, preferably containing 0.01 to 30% by weight of naphthalene. This medium may be » formed by a layer of high molecular weight polystyrene with a molecular weight of 200,000 to 1,600,000 and containing 0.01 to 30% by weight of naphthalene and a layer of 3 to 10 μΐη thickness of high molecular weight polystyrene of the above-mentioned type, or a layer of low molecular weight polystyrene with a molecular weight of 4Ú 000 to 100,000 and a thickness of 3 to 60 μm, containing 0.01 to 30% by weight of naphthalene and a layer of 3 to 10 μm thickness of low molecular weight polystyrene of the above-mentioned type, or a layer of low molecular weight polystyrene with a molecular weight of 40,000 to 100,000 containing 0.01 to 30% by weight of naphthalene' and a layer of 3 to 10 μm thickness of high molecular weight polystyrene with a molecular weight of 200,000 to UBOO,000. The invention can be used for recording X-ray images.

Description

Vynález se týká povrchově elektricky nabitelného a po vystavení rentgenovým zářením vybitelného média pro záznam informace rentgenovým zářením, naneseného na nosné vodivé podložce.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a surface-electrically rechargeable and, after exposure to X-ray-removable media for recording information by X-ray radiation, deposited on a conductive support.

Pro záznam rentgenových obrazců se obvykle používá filmů, kde citlivou látkou je halogenid stříbra. Vzhledem k tomu, že stříbro je deficitní materiál, byly činěny pokusy nahradit je dostupným polymerním materiálom, který se již dlouhou dobu používá pro xerografické postupy.For recording X-ray patterns, films are typically used where the silver halide is a sensitive substance. Since silver is a deficient material, attempts have been made to replace it with an available polymeric material that has long been used for xerographic procedures.

Pro záznam informace rentgenovým zářením jsou polymery užity nepřímo v ionografii, kde je jejich povrchový náboj odváděn ionty plynu o· vysokém Z (atomovém čísle), který se nad nimi nachází pod tlakem a je absorbovaným zářením ionizován. Pro zvýšení citlivosti se využívá různých zesilovacích mechanismů (například sekundární emise elektronů) a vznikají tak použitelné, poměrně však značně náročné a složité systémy, jak jsou popsány například v patentech č. 3 774 029 a č. 3 873 832.To record information by X-rays, polymers are used indirectly in ionography, where their surface charge is discharged by the ions of a gas of high Z (atomic number) which is above them under pressure and is ionized by the absorbed radiation. Various enhancement mechanisms (e.g., secondary electron emission) are used to increase sensitivity, resulting in useful but relatively complex and complex systems as described, for example, in U.S. Patent Nos. 3,774,029 and 3,873,832.

Další aplikací elektricky nabitých polymerů je metoda, užívající transformace rentgenového záření na ultrafialové světlo, pro které je polymer jako fotopolovodič senzibillzován. Jsou popsány systémy, užívající poly-(N-vinylkarbazolu) dopovaného trinitrofluorenonem, naneseného na elektricky vodivé, opticky průhledné vrstvy, z obou stran obklopené tenkými vrstvami sirníku zinečnatého, dopovaného mědí. Rovněž tyto systémy nedošly pro praktické obtíže aplikace. Ve svrchu uvedených systémech byl polymerní materiál použit jen jako nosič nábojového obrazu (potenciálního reliéfu). Rentgenové záření zde neintegrovalo s polymerní látkou, ale působilo na látky s jednoduchou strukturou (plyn, ZnS), a teprve procesy vyvolané v těchto látkách modifikovaly nábojový reliéf na polymeru.Another application of electrically charged polymers is a method using the transformation of X-rays into ultraviolet light for which the polymer as a photoconductor is sensitized. Systems using trinitrofluorenone doped poly- (N-vinylcarbazole) deposited on electrically conductive, optically transparent layers surrounded on both sides by thin layers of copper-doped zinc sulfide are described. Also, these systems did not occur because of practical application difficulties. In the above systems, the polymeric material was only used as a carrier of a potential image. X-rays did not integrate with the polymeric substance, but acted on substances with a simple structure (gas, ZnS), and only the processes induced in these substances modified the charge relief on the polymer.

Je známo, že četné organické polymery jsou pod vlivem rentgenového záření částečně elektricky vodivé. Vzhledem ke složení organických polymerů, které jsou tvořeny převážně uhlíkem, vodíkem, kyslíkem, dusíkem a jen z malé části někdy těžšími atomy, jako chlorem nebo bromem, je absorpce rentgenového záření v nich malá a změny jsou pozorovány až při značně vysokých dávkách. Takto slouží spíše jako dozimetry než záznamová média pro informaci.Numerous organic polymers are known to be partially electrically conductive under the influence of X-rays. Due to the composition of organic polymers, which are predominantly carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen and only a small part of sometimes heavier atoms such as chlorine or bromine, the absorption of X-rays in them is low and changes are observed only at very high doses. Thus, they serve as dosimeters rather than recording media for information.

Výše uvedené nevýhody nemá povrchově elektricky nabitelné a rentgenovým zářením vybitelné médium pro záznam informace rentgenovým zářením, nanesené na nosné vodivé podložce, jehož podstata spočívá v tom, že je tvořeno vrstvou polystyrenu o síle 3 až 60 /zm, případně obsahující 0,01 až 30 % hmotnosti naftalenu.The above-mentioned disadvantages do not have a surface-electrically charged and X-ray-extractable medium for recording information by X-rays deposited on a carrier conductive support, which consists in that it consists of a layer of polystyrene with a thickness of 3 to 60 µm, optionally containing 0.01 to 30 % by weight of naphthalene.

Vrstva vysokomolekulárního polystyrenu s molekulovou hmotností 200 000 až 1 600 000 a s obsahem 0,01 až 30 % hmotnosti naftalenu o síle 3 až 60 μτα je dále bezprostředně překryta vrstvou vysokomolekulárního polystyrenu s molekulovou hmotností 200 000 až 1 600 000 o síle vrstvy 3 až 10 ^m.Furthermore, a layer of high molecular weight polystyrene with a molecular weight of 200,000 to 1,600,000 and a content of 0.01 to 30% by weight of naphthalene having a thickness of 3 to 60 μτα is immediately covered by a layer of high molecular weight polystyrene with a molecular weight of 200,000 to 1,600,000. ^ m.

Vrstva polystyrenu je dále s výhodou tvořena vrstvou nízkomolekulárního polystyrenu s molekulovou hmotností 40 000 až 100 000 o síle 3 až 60 ,«m a s obsahem 0,01 až 30 % hmotnosti naftalenu, která je bezprostředně překryta vrstvou nízkomolekulárního polystyrenu. s molekulovou hmotností 40 000 až 100 000 o síle vrstvy 3 až 10 fim.The polystyrene layer is further preferably comprised of a low molecular weight polystyrene layer having a molecular weight of 40,000 to 100,000, a thickness of 3 to 60 microns and containing 0.01 to 30% by weight of naphthalene, which is immediately covered by the low molecular weight polystyrene layer. having a molecular weight of 40,000 to 100,000 and a layer thickness of 3 to 10 µm.

Dále je polystyrénová vrstva tvořena vrstvou nízkomolekulárního polystyrenu s molekulovou hmotností 40 000 až 100 000 a s obsahem 0,01 až 30 % hmotnosti naftalenu, která je bezprostředně překryta vrstvou vysokomolekulárního polystyrenu s molekulovou hmotností 200 000 až 1 600 000 o síle 3 až 10 μτη. *Furthermore, the polystyrene layer consists of a low molecular weight polystyrene layer having a molecular weight of 40,000 to 100,000 and containing 0.01 to 30% by weight of naphthalene, which is immediately covered by a high molecular weight polystyrene layer having a molecular weight of 200,000 to 1,600,000 and a thickness of 3 to 10 μτη. *

Výhodou povrchově elektricky nabitelného a rentgenovým zářením vybitelného mé- >The advantage of surface-electrically rechargeable and x-ray-removable x-ray

dia podle vynálezu jo jednoduchost systému, jednotlivé vrstvy se nanášejí běžnou polévací technikou. Sensibilizace prováděná naftalenem se vhodně doplňuje s vlastnostmi technického polystyrenu. Těžiště uplatnění spočívá v technické rentgenové defektoskopii.According to the invention, the simplicity of the system is applied, the individual layers being applied by a conventional pouring technique. The sensitization by naphthalene is suitably complemented by the properties of technical polystyrene. The focus of the application lies in technical X-ray defectoscopy.

Vrstvy komerčního· polystyrenu o vysoké molekulové hmotnosti a vrstvy speciálního polystyrenu o nízké molekulové hmotnosti (kolem 100 000) nanesené v síle desítek ,um na hliníkovou fólii nebo na sklo opatřené elektricky vodivou vrstvou SnO₂, jsou tedy schopny se při nepříliš vysokých dávkách rentgenového záření (typický režim rentgenky: 50 kV, 3 mA, vzdálenost povrchu vzorku od anody 10 cm, expozice 80 sekund) vybít na hodnoty blízké nule z původní hodnoty stovek voltů až jeden kilovolt. Přídavek 0,01 až 30 % naftalenu zvýší asi dvojnásobně proti čistému polystyrenu samovolné vybíjení, přičemž však několikanásobně stoupne vybíjení při rentgenovém ozařování. Optimálního výsledku se dosáhne, nanese-li se na vrstvu s obsahem naftalenu « další 3 až 10 ,«m tlustá vrstva samotného polystyrenu. Při dosažení srovnatelných hodnot samovolného vybíjení se zkrátí expo- i zice, pro vybití na hodnotu blízkou nule, na asi 10 sekund. Při tom nejsou vrstvy v žádné fázi manipulace citlivé na viditelné nebo běžné ultrafialové světlo, zejména neztrácejí elektrický náboj.High molecular weight commercial polystyrene and special low polystyrene (about 100,000) polystyrene layers deposited in tens of µm thickness on aluminum foil or glass coated with an electrically conductive SnO ₂ layer are thus capable of being exposed to very low X-ray doses. (typical X-ray mode: 50 kV, 3 mA, 10 cm anode surface to anode exposure, 80 seconds exposure) to discharge to near zero from the original value of hundreds of volts to one kilovolt. The addition of 0.01 to 30% of naphthalene will increase the spontaneous discharge about twice as much as pure polystyrene, but the discharge in X-rays will increase several times. An optimum result is obtained when an additional 3-10 µm thick layer of polystyrene alone is applied to the naphthalene-containing layer. When comparable self-discharge values are reached, the exposure is reduced to about 10 seconds to discharge to a value close to zero. In this case, the layers are not sensitive to visible or normal ultraviolet light at any stage of handling, in particular they do not lose electrical charge.

Vynález tedy spočívá v přípravě vrstev vysokomolekulárního polystyrenu s širokou distribucí molekulových hmotností nebo nízkomolekulárního polystyrenu s disperzí molekulových hmotností 40 000 až 100 000 s obsahem 0,01 až 30 % hmotnosti naftalenu nanesených na elektricky vodivou podložku s výhodou hliníkovou fólii nebo sklo, opatřené elektricky vodivou vrstvou SnO₂, které jsou případně převrstveny samotným dalším vysokomolekulárním nebo nízkomolekulárním polystyrenem. Takto připravené vrstvy podle vynálezu jsou schopny využiti pro záznam Informace rozložením elektrických nábojů, zbylých na jejich povrchu po rentgenovém ozáření přes vhodnou předlohu.The invention therefore consists in the preparation of layers of high molecular weight polystyrene with a wide molecular weight distribution or low molecular weight polystyrene with a molecular weight dispersion of 40,000 to 100,000 containing 0.01 to 30% by weight of naphthalene deposited on an electrically conductive substrate, preferably aluminum foil or glass provided with an electrically conductive. layer of SnO ₂ , which are optionally overlaid with another high-molecular or low-molecular polystyrene itself. The layers thus prepared according to the invention are capable of being used to record information by distributing the electrical charges remaining on their surface after X-ray irradiation over a suitable pattern.

Příklad 1Example 1

Na hliníkovou fólii byla v roztoku obsahujícím 20 g výsokomolekulárního polystyrenu a 0,6 g naftalenu ve 100 ml toluenu nanesena nalitím, odkapáním a přirozeným sušením 24 h vrstva o tloušťce 15 ,um. Kladným nebo záporným koronovým výbojem ze zdroje 6 kV byla z hrotu tato vrstva nabita na ustálenou hodnotu 800 V. Bezprostředně nato byla vystavena rentgenovému záření s maximem u 10^-7 mm. Měřením pomocí bezkontaktního elektrometru bylo zjištěno, že náboj poklesl prakticky na nulu.A layer of 15 .mu.m thickness was applied to the aluminum foil in a solution containing 20 g of high molecular weight polystyrene and 0.6 g of naphthalene in 100 ml of toluene by pouring, dripping and drying naturally for 24 hours. By a positive or negative corona discharge from a 6 kV source, this layer was charged from the tip to a steady value of 800 V. Immediately thereafter, it was exposed to X-rays with a maximum at 10 ^-7 mm. Measurement using a contactless electrometer revealed that the charge had dropped to virtually zero.

Příklad 2Example 2

Na skleněnou destičku pokrytou elektricky vodivou vrstvou SnO₂ byla nalita vrstva o tloušťce 10 μΐη, z roztoku obsahujícího 10 gramů nízkomolekulárního polystyrenu s molekulovou hmotností 95 000 a 0,008 g naftalenu. Po přirozeném zaschnutí 3 h byla nalita další vrstva výsokomolekulárního polystyrenu z roztoku, obsahujícího 4 g polystyrenu ve 100 ml toluenu, která měla tloušťku 5 «m. Po přirozeném sušení 24 h byla tato vrstva nabita koronovým hrotovým výbojem ze zdroje — 6kV na ustálenou hodnotu 800 V. Bezprostředně nato byla vystavena přes masku, tvořenou měděným plechem tloušťky 2 mm, opatřeném čtyřmi otvory průměru 2 mm, umístěnou ve vzdálenosti 1 mm od povrchu destičky rentgenovému záření, danému režimem rentgenky 50 kV, 3 mA, ve vzdálenosti povrchu destičky od anody 10 cm při délce expozic© 10 sekund. Po expozici byla destička na několik sekund ponořena do kapalinové elektrografické vývojky, čímž vznikl kontrastní záznam předlohy.A 10 μΐη layer was poured onto a glass plate covered with an electrically conductive SnO ₂ layer, from a solution containing 10 grams of low molecular weight polystyrene with a molecular weight of 95,000 and 0.008 g of naphthalene. After natural drying for 3 h, another layer of high molecular weight polystyrene was poured from a solution containing 4 g of polystyrene in 100 ml of toluene having a thickness of 5 µm. After natural drying for 24 hours, this layer was charged with a 6kV corona discharge to a steady value of 800 V. Immediately thereafter, it was exposed through a mask consisting of a 2 mm copper plate provided with four 2 mm diameter holes positioned 1 mm from the surface. X-ray plate, given by the X-ray tube mode of 50 kV, 3 mA, at a plate distance of 10 cm from the anode at exposures of © 10 seconds. After exposure, the plate was immersed in a liquid electrographic developer for a few seconds, creating a contrasting recording of the original.

Výhodou vrstev vynálezu je jednoduchost jejich přípravy, dostačující citlivost pro záznam informace a necitlivost na viditelné a běžné ultrafialové záření při přípravě i zpracování.The advantages of the layers of the invention are their ease of preparation, sufficient sensitivity to record information, and insensitivity to visible and conventional ultraviolet radiation during preparation and processing.

Claims

1. A surface-electrically-charged and X-ray-extractable medium for recording X-ray information on a conductive support, characterized in that it consists of a polystyrene layer having a thickness of 3 to 60 μΐη, optionally containing 0.01 to 30% by weight of naphthalene.

2. A surface-electrically charged and X-ray extractable medium according to claim 1, characterized in that it consists of a layer of high molecular weight polystyrene having a molecular weight of 200,000 to 1,600,000 and a content of 0.01 to 30% by weight of naphthalene having a thickness of 3 to 60. which is immediately covered by a high molecular weight polystyrene layer having a molecular weight of 200 000 to 1 600 0O0 and a layer thickness of 3 to 10 μτη.

3. A surface-electrically chargeable and X-ray-extractable medium as claimed in claim 1, characterized in that it comprises a layer of low-molecular-weight polystyrene having a molecular weight of 40,000 to 100,000 and a thickness of 3 to 60 µm containing 0.01 to 30% by weight of naphthalene. is immediately covered by a layer of low molecular weight polystyrene with a molecular weight of 40 000 to 100 000 and a layer thickness of 3 to 10 μιη.

4. A surface-electrically chargeable and X-ray material according to claim 1, characterized in that it consists of a layer of low molecular weight polystyrene having a molecular weight of 40,000 to 100,000 and a content of 0.01 to 30% by weight of naphthalene immediately covered by a high molecular weight layer. polystyrene having a molecular weight of 200,000 to 1,600,000 and a thickness of 3 to 10 µm.