CS251274B1 - Elektroradiografický materiál - Google Patents

Abstract

Řešení se týká elektroradiografického materiálu s možností využití k diagnostickým účelům v lékařské praxi a dále pak v oblasti defektoskopie. Materiál citlivý k rentgenovému záření je vyznačený tím, že vlastní fotocitlivá vrstva obsahuje samotný kysličník boritý, nebo kysličník boritý vhodně dopovaný a aktivovaný kysličníky kovů nebo amfoterních prvků, vodní parou, kyselinami odvozenými od halogenů'nebo parami jodu. Využívají se termické způsoby přípravy vrstev, případně lepení vrstev připravených tažením.

Description

Vynález se týká elektroradiografického materiálu s možností využití k diagnostickým účelům v lékařské praxi a dále pak v oblasti defektoskopie.

V současné době jsou používány dva hlavní elektroradiografické systémy pro záznam a registraci rentgenového záření. Prvním systémem je elektrografická deska tvořená obvykle fotocitlivou vrstvou na bázi selenu, nebo všeobecně ohalkogenidů o síle 50-250 mikrometrů, která je vakuově napařena hliníkové podložce různé tlouštky.

Jelikož samotný selen je málo stabilní z hlediska rekrystalizaoe vždy bývá použito jeho slitin s asi 0,1-10 % arsenu, teluru, antimonu a podobně. Ve srovnání s běžnnými elektrografickými vrstvami na bázi selenu pro záznam viditelného záření o síle do 30 mikrometrů využívají elektroradiografické vrstvy možnost záchytu kvant RTG záření v celé síle vrstvy.

Citlivost se pak zvyšuje v podstatě úměrně sile vrstvy selenu, takže při síle 200-250 mikrometrů se citlivost blíží asi 30-50% citlivosti filmů AgX s klasickou zesilovací fólií. Způsob zhotovení obrazu na elektroradiografické selenové desce spočívá obvykle v regeneraci desky teplem, dále je povrch selenu opatřen kladným nábojem pomoci koronového výboje.

Po této operaci je deska vložena do kovové kazety, která zabraňuje předsvětleni materiálu a chrání povrch selenu při expozici RTG zářením před vlivem rozptýlených iontů, které způsobují podleptání obrazu.

Následuje elektroforetické vyvolání obrazu práškovou vývojkou nebo aerosolovým oblakem a přenos obrazu pomocí korony ze selenu na vhodný papír. Další využívaným systémem je ionografie. Zde se využívá zvýšená absorpce kvant RTG záření v atomech neonu, xenonu a podobně a následným efektem ionisace atomu.

Principem zařízení je štěrbina 0,5-1 mm, ve které je pod vysokým tlakem např. xenon, který se po expozici odčerpává do zásobníku. Obraz je možno získat například neutralizací náboje, který byl předem vložen na jednu desku tvořící štěrbinu.

V oblasti rentgenového záření jsou citlivé i nětkeré další polovodiče, jejichž praktický význam je však prozatím malý. Jedná se například o kysličník zinečnatý, sirník kademnatý, kysličníky olova a podobně.

Pro dosažení pouze omezených fotocitlivostí je nutno extrémně zvětšovat' velikost mikrokrystalů a sílu používaných vrstev. Výhodou materiálů využívajících práškové fotopolovodiče je ve srovnání se selenem jejich ohebnost, nebot většinou pro pojení těchto prášků je použito organické pojivo.

Popsané systémy vykazují některé nevýhody, předně při použiti selenu jako fotovodivé vrstvy je nebezpečí poškození fotocitlivé vrstvy, selen, zvláště ve sloučeninách je jedovatý. Ionografie vyžaduje značně náročná zařízení. Vrstvy na bázi kysličníků olova, zinku kadmia a podobně jsou relativně málo citlivé.

.Byl nyní nalezen a je předmětem vynálezu elektroradiografický materiál vyznačený tím, že vlastní fotocitlivá vrstva obsahuje kysličník boritý samotný, nebo kysličník boritý vhodně dopovaný a aktivovaný. Vhodným dopováním se rozumí příměs kovových nebo amfoterních kysličníků.

Aktivací se pak rozumí příměs vody, halogen kyselin nebo jodu. Jako výchozí materiál pro přípravu fotocitlivých vrstev se použije například kyselina boritá, kyselina metaboritá nebo přímo kysličník boritý.

Při přípravě z kyseliny borité nebo metaborité se na vhodnou podložku nanese některá z výše uvedených základních surovin ve formě vrstvy prášku. Při ohřevu na 500-800 °C dojde k dehydrataci a vzniká sklovitá vrstva B2^O3’

Optimální citlivost lze dosáhnout při cca 600 °C. Citlivost se dále zvyšuje po adsorpci vodních par. Rovněž tak lze vrstvy pro elektroradiografii podle vynálezu připravovat tak, že výchozí surovinou je přímo kysličník boritý, který se například ve formě prášku nanáší na podložku a slinuje při teplotách 500-900 °C.

Rovněž tak je možno technikou tažení zhotovit z roztaveného kysličníku boritého průhledné čiré desky o vhodné tlouštce, které se po nařezání lepí, nebo vodivým termoplastickým lepidlem připevňují na kovovou podložku. Méně vhodná je příprava vrstev například odpařením roztoku B₂Oj z ethanolu.

Vhodná podložka při termické přípravě vrstev je nerezový plech povrchově upravený leptáním. Vhodná síla vrstev se pohybuje od 250 do cca 900 mikrometrů. Vzhledem k podobnosti se sklovinou vyžaduji termické způsoby přípravy téměř vždy pomalý režim ochlazování.

Dopování kovovými i nekovovými kysličníky lze provést smísením práškového kysličníku určeného pro dopování s vhodnou výchozí surovinou například kyselinou metaboritou nebo s kysličníkem boritým. Termické zpracování se provádí při teplotách 400-1 100 °C. Dopováni obvykle zlepšuje mechanické vlastnosti vrstvy, nezvyšuje však obvykle citlivost.

Aktivace zvyšuje citlivost o cca 50-100 % a lze ji provést především vodní parou, parami jodu a podobně.

V souladu s vynálezem je použití zesilujících vrstev pracujících na principu sekundárního rentgenového zářeni.

Rovněž tak je v souladu s vynálezem použití ochranných vrstev na bázi organických pryskyřic, které se nanáší na fotočítlivou vrstvu v síle 0,1-2 mikrometry.

V souladu s předmětem vynálezu je rovněž nanášení vrstev na bázi B₂C>₃ za použití plazmového hořáku.

Výhody navrhovaného řešeni spočívají v použití fotocitlivé vrstvy, která je ve srovnání se selenem podstatně odolnější proti vlivu mechanického poškození. Rovněž tak ve srovnání se selenem jsou tyto vrstvy zdravotně z hlediska přípravy i použití nezávadné. Vzhledem k tomu, že citlivost vrstev B₂O₃ na viditelné záření činí cca 10 jejich citlivosti na RTG záření je možná manipulace na světle i po nabiti.

Příklad 1

Nerezový plech síly 1 mm se odmastí benzinem a leptá se povrchově ve zředěné kyselině sol né. Po opláchnutí se plech usuší. Jemně práškovaná kyselina metaboritá se nanese ve vrstvě asi 2 mm a to za sucha, nebo v suspenzi v benzinu. Po odpaření rozpouštědla se zahřívá v peci a to tak, aby za 30 minut byla dosažena teplota 650 °C. Ochlazováni na pokojovou teplotu trvá min. 8 hodin.

Příklad 2

Stejným způsobem připravený vzorek podle příkladu 1 se po vyjmutí z pece klimatizuje za normálních podmínek (20 °C, 40-45 % R.V.) po dobu 7 dní.

Příklad 3

Vzorek připravený podle příkladu 1 a 2 se vystaví působení par jodu po dobu 72 hodin.

Příklad 4

Nerezový plech síly 1 mm se odmastí a připraví podle přikladu 1, na něj se nanese prášková směs kyseliny metaborlté s 10*% kysličníku chromitého ve vrstvě cca 1,8 mm. V peci se vyhřeje na teplotu 700 °C za 35 minut a po dosažení této teploty se ochladí na pokojovou teplotu během 8 hodin.

Příklad 5

Z roztavené hmoty kysličníku boritého při teplotě 800 °C se tažením vytvoří fólie o síle 800 mikrometrů, která se nařeže na potřebné formáty a ty se pomocí termoplastického 2 -1 lepidla s obsahem 3 % sazí (700-900 m ) g - spec. povrch (přilepí na kovovou nebo jinou vhodnou podložku při teplotě tavení lepidla) 100-140 °C. Nakonec se provede klimatizace vzorku za normálních podmínek 72 hodin.

Vzorky testované pomocí elektrostatického analyzátoru Dyntest 901 vykazují následující hodnoty, které jsou srovnány se selenovou deskou systému xerox 125 USA . Nabití kladným potenciálem. Zdroj RTG záření Minident 55 Z/X; (55 k V)

vzorek podle příkladu č.	síla ýam)	maximální potenciál (V)	temnostní spád po 15 s (V)	citlivost (V/R)
1	850	1 360	40	1 186
2	850	2 020	20	1 302
3	850	1 980	20	1 512
4	600	1 600	400	1 800
5	800	1 550	100	1 400
xerox 125
selen	150	2 020	20-40	3 700

Expozice 1 s;, dávka záření 0,54 R; citlivost vyjádřena jako pokles potenciálu ve Voltech na 1 R.

Claims (3)

1. Elektroradiografioký materiál vyznačený tím, že vlastní fotocitlivá vrstva obsahuje kysličník boritý případně dopovaný a aktivovaný.

2. Elektroradiografioký materiál podle bodu 1, vyznačený tím, že fotocitlivá vrstva obsahuje kysličník boritý, případně dopovaný kysličníky kovů nebo amfoternich prvků.

3. Elektroradiografický materiál podle bodů 1 a 2, vyznačený tím, že fotocitlivá vrstva obsahuje kysličník boritý, případně aktivovaný vodní parou, nebo kyselinami odvozenými od halo genů, nebo parami jodu.