DE1086824B

DE1086824B - Anordnung zum Erzeugen eines lichtstarken Bildes der in einem Strahlenbuendel unsichtbarer Wellen- oder Korpuskularstrahlen enthaltenen Intensitaetsverteilung

Info

Publication number: DE1086824B
Application number: DEB41693A
Authority: DE
Inventors: Dr Antonin Bohun
Original assignee: ANTONIN BOHUN DR
Current assignee: ANTONIN BOHUN DR
Priority date: 1956-09-08
Filing date: 1956-09-08
Publication date: 1960-08-11

Description

Anordnung zum Erzeugen eines lichtstarken Bildes der in einem Strahlenbündel unsichtbarer Wellen- oder Korpuskularstrahlen enthaltenen Intensitätsverteilung Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Erzeugen eines lichtstarken Bildes der in einem Strahlenbündel unsichtbarer Wellen- oder Korpuskularstrahlen, z. B. Röntgenstrahlen oder Neutronenstrahlen, enthaltenen Intensitätsverteilung.
Die von Röntgenstrahlen oder Neutronenstrahlen auf einem Leuchtschirm .hervorgerufenen Bilder sind so lichtschwach, daß sie nur im vollkommen verdunkelten Raum und nach Adaptieren des Auges beobachtet werden können. Auch dann ist die Beobachtung noch anstrengend, das Erkennen von Einzelheiten ist erschwert, weil das Bild nicht kontrastreich genug ist.
Zur Behebung dieser Schwierigkeiten wurde versucht, von dem auf dem Leuchtschirm durch die unsichtbaren Strahlen hervorgerufenen Bild eine wesentlich lichtstärkere Abbildung zu erzeugen. Zu diesem Zweck wurde bei schon bekannten Einrichtungen dicht hinter dem photolumineszierenden Auffangschirm eine Photokathode angeordnet, in der durch das Lumineszenzlicht des Auffangschirmes Photoelektronen ausgelöst werden. Diese Elektronen wurden durch ein passendes System beschleunigt und auf einen weiteren Lumineszenzschirm geworfen, auf dem sie durch Kathodolumineszenz ein lichtstarkes Bild hervorrufen.
In Fig. 1 ist eine derartige Anordnung schematisch dargestellt. Die Röntgenstrahlen, die aus der Röntgenröhre 1 kommen, das Objekt 2 durchdringen und den Schirm 3 treffen, rufen hier eine Photolumineszenz hervor. Dieses Lumineszenzlicht löst Photoelektronen aus der Photokathode 4 aus. Die so freigewordenen Elektronen werden mittels eines Beschleunigungssystems 5 auf etwa 20 kV beschleunigt sowie fokussiert und treffen darauf auf einen Lumineszenzschirm 6 auf, wo durch Kathodolumineszenz ein intensives Bild entsteht. Dieses Bild kann mittels eines optischen Systems vergrößert und beobachtet werden. Der Verlauf der bisherigen Sichtbarmachung ist also der folgende: primäre Röntgenstrahlung -Photolumineszenz - Photoelektronen - Beschleunigung derselben - Kathodolumineszenz - beobachtbares Bild.
Dieses Verfahren zum Erzeugen einer lichtstarken Abbildung des auf dem Auffangschirm durch die unsichtbaren Strahlen hervorgerufenen Bildes wird gemäß der Erfindung dadurch wesentlich vereinfacht, daß als Auffangschirm ein solcher verwendet wird, der Exoelektronenemission aufweist (über »Exoelektronenemission« vgl. Kramer »Der metallische Zustand« [1950] insbesondere die Einleitung von K o e s t e r s) . Dadurch wird die Verwendung einer hinter dem Auffangschirm anzubringenden Photokathode überflüssig. Die Eigenschaft der als Auffangschirm dienenden Folie Elektronen direkt zu emittieren, wird dadurch geschaffen, daß die Folie mit einer Schicht belegt wird, in der unter der Einwirkung der unsichtbaren Strahlen verschiedenartige Farbzentren entstehen, d. h. Elektronen an den Haftstellen lokalisiert werden, und bei der unter gewählten Bedingungen die Farbzentren dissoziieren und somit als Quellen von freien Leitungs- und Emissionselektronen dienen können. Zur Bildung einer solchen Schicht auf der Auffangfolie können aktivierte Alkalihalogenide, Erdalkalihalogenide, verschiedene Oxydschichten u. dgl. beziehungsweise Kombinationen solcher Stoffe verwendet werden. Die aus den Farbzentren stammenden Elektronen werden aus der Schicht herausgeworfen, d. h., es tritt eine Elektronenemission ein. Diese wird als exoelektronische Emission bezeichnet (vgl.: Acta Physica Austriaca, Vol. 10 [1957], Nr. 4, »Bericht über die internationale Konferenz über exoelektronische Emission in Innsbruck«, 1956). Diese allgemein bekannten Farbzentren, die bei den Alkalihalogeniden in der Literatur als M-, R-, F-Zentren usw. bezeichnet werden, müssen an sich keine mit dem Auge sichtbare Verfärbung der Schicht hervorrufen, da die Absorptionsbänder der gebildeten Farbzentren außerhalb des sichtbaren Spektrums liegen können. Die Bildung der erwünschten Farbzentren kann durch Beimengungen der verschiedensten Art zu der Schicht reguliert werden. Die Dissoziation bzw. Ionisation der Farbzentren kann, wie bekannt, außer durch Belichtung auch durch Erwärmung, Anwendung eines elektrischen Feldes oder Ultraschall hervorgerufen werden. Durch zusätzliche Anwendung eines dieser Faktoren oder verschiedener solcher Faktoren kombiniert kann man die Zeitdauer bzw. Trägheit der Emission beeinflussen.
In der Zeichnung ist in Fig. 2 das Schema der Anordnung gemäß der Erfindung dargestellt.
In der Fig.2 ist mit 1 wieder die Röntgenröhre und mit 2 das zu durchleuchtende Objekt bezeichnet; die das Objekt durchdringenden Strahlen werden von der Folie 7 aufgefangen, welche mit einer Exoelektronenemittierenden Schicht versehen ist. Die aus der Folie durch Exoelektronenemission emittierten Elektronen werden wie bei der Ausführung nach Fig. 1 durch das Beschleunigungssystem 5 beschleunigt sowie fokussiert und treffen. auf den Leuchtschirm 6 auf, auf welchem sie ein lichtstarkes Bild hervorrufen.
Als aktive Schicht für die Folie 7, welche die den Gegenstand 2 durchdringende Strahlung auffängt und bei den gewählten Bedingungen eine nennenswerte Exoelektronenemission aufweist, kommen- verschiedene Salze in Betracht, namentlich die Alkalihalogenide (Na Cl u. dgl.), ferner Erdalkalihalogenide (z. B. Ca F2), ferner Oxydschichten, die verschiedene Metalle bedecken (z. B. Cut O, A12 03), usw. Vorteilhaft kann eine mit Oxydschicht bedeckte Kupferfolie Verwendung finden.
Es ergibt sich somit eine wesentliche Vereinfachung der verwendeten Einrichtungen unter Beibehaltung bzw. Erweiterung der Vorteile, die die bekannten Einrichtungen bieten.

Claims

PATENTANSPROCHE: 1. Anordnung zum Erzeugen eines lichtstarken Bildes der in einem Strahlenbündel unsichtbarer Wellen- oder Korpuskularstrahlen, z. B. Röntgen-bzw. Neutronenstrahlen, enthaltenen Intensitätsverteilung mit Hilfe von durch diese Strahlung in einem Auffangschirm ausgelösten Elektroneu, welche nach Beschleunigung und Fokussierung, auf einem Leuchtschirm ein Kathodenlumineszenz -bild hervorrufen, dadurch gekennzeichnet, daß als Auffangschirm ein solcher verwendet wird, der Exoelektronenemission aufweist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als aktive Schicht des Auffangschirms geeignet aktivierte Alkalihalogenide, Erdalkalihalogenide, verschiedene Oxydschichten u. dgl. beziehungsweise Kombinationen solcher Stoffe verwendet werden.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Auffangschirm eine mit einer Oxydschicht bedeckte Metallfolie, z. B. eine Kupferfolie verwendet wird.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auffangschirm außer der sichtbar zu machenden Strahlung noch äußeren Einflüssen ausgesetzt ist wie z. B. einer Erwärmung, einer zweiten homogenen Bestrahlung, Druckschwankungen, Ultraschallwellen, elektrischen Feldern u. dgl. beziehungsweise einer Kombination dieser Faktoren.
5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Beimengungen verschiedener Stoffe zur aktiven Schicht des Auffangschirmes bzw. durch äußere Faktoren das Nachklingen der Exoelektronenemission beeinflußt wird. In Betracht gezogene Druckschriften.: Deutsche Patentschrift Nr. 688 385; schweizerische Patentschrift Nr. 227 257; Görlich, »Die Photozellen« (1951), Abschnitt IV, S.38 bis 80; Kranvers, »Der metallische Zustand« (1950).