DE1267087B

DE1267087B - Verfahren zur Herstellung von Roentgenphotographien

Info

Publication number: DE1267087B
Application number: DEC18088A
Authority: DE
Inventors: Norbert Jean-M Chassende-Baroz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-12-19
Filing date: 1958-12-18
Publication date: 1968-04-25
Also published as: GB907023A; FR1204338A; BE573762A

Description

Verfahren zur Herstellung von Röntgenphotographien Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von industriellen Röntgenphotographien, bei dem ein lichtempfindliches Aufzeichnungsmaterial harter y-Strahlung und weicher Röntgenstrahlung ausgesetzt ist.
Eine derartige Zusammensetzung der Strahlung muß berücksichtigt werden, wenn man Röntgenaufnahmen von Brennstoffstäben für Atomreaktoren herstellen will. Diese Stäbe weisen eine sehr große nukleare Aktivität auf, die beispielsweise mehrere tausend Curie betragen kann, insbesondere die Uranstäbe des Reaktors. Bekanntlich müssen diese Stäbe mit einer Hülle aus undurchlässigem Metall, wie z. B. Aluminium, versehen sein, und es ist für die Sicherheit der Anlage unbedingt erforderlich, daß diese Hüllen keinerlei Risse aufweisen.
Die Röntgenaufnahmen an solchen Brennstoffstäben erfolgen nach ihrer Herausnahme aus dem Reaktor. Zwar ist es bereits bekannt, die überwachung der Brennstoffstäbe mit Hilfe von Röntgenstrahlen auszuführen, aber das bekannte Verfahren ist deshalb nicht allgemein anwendbar, weil die für die Röntgenstrahlen empfindlichen Emulsionen, die bei der Röntgenaufnahme verwendet werden, durch die viel zu starke y-Strahlung des Stabes verschleiert werden. Die y-Strahlung stammt von den Spaltprodukten des Stabes her. Diese energiereiche Strahlung ist nicht aktinischer als die Röntgenstrahlen, aber die harte Strahlung ist durchdringender, und es ist praktisch nicht möglich, das den Röntgenstrahlen ausgesetzte lichtempfindliche Aufzeichnungsmaterial vor dieser harten Strahlung zu schützen. Vor allem sind die Mengen der harten Strahlung viel größer als die der Röntgenstrahlen. Beispielsweise kann die ;,-Aktivität mehrere 10 000 Röntgen je Stunde betragen, während die Menge der für die Röntgenaufnahme erforderlichen Röntgenstrahlen nur einige 100 Röntgen beträgt.
Zwar ist durch die deutsche Patentschrift 290 872 ein Verfahren zur Herstellung von Platten bekannt, die gegen Röntgenstrahlen besonders empfindlich sind. Hierbei ist angegeben, daß in der Emulsion auch Chloride vorhanden sein können, welche bei Zusatz von Bleisalzen die Ausscheidung von kristallisierten Bleihalogenidsalzen bewirken. Hier geht es aber um eine unterschiedliche Aufgabenstellung, die bessere Ausnutzung der Platte mit Hilfe von Substanzen zu erreichen, die eine stark absorbierende Schicht bewirken. Bei der Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, geht es jedoch darum, die hohe Absorption oder Schwärzung des harten Röntgenstrahlenanteils möglichst herabzusetzen. Gewisse radioaktive Isotopen würden als Quellen von Röntgenstrahlen in Frage kommen, infolge der von ihnen ausgestrahlten weichen Strahlung von ungefähr 100 keV, wenn die Strahlung, wahrscheinlich infolge Verunreinigung, nicht mit einer Strahlung von 1 MeV oder größerer Energie verbunden wäre. Ebenso kann es erwünscht sein, Teile oder Gegenstände mit Röntgenstrahlen zu durchleuchten, welche eine harte Strahlung emittieren. In diesen Fällen ist es nicht möglich, die üblichen radiographischen Emulsionen zu verwenden, da sie völlig verschleiert werden. Es ist in diesen Fällen daher unmöglich, mit den unter üblichen Bedingungen verwendeten radiographischen Emulsionen ein lesbares Röntgenbild mit scharfen Umrissen zu erhalten, die im allgemeinen für die Auswertung industrieller Röntgenbilder erforderlich sind.
Zur Vermeidung dieser Nachteile wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß ein lichtempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einer Emulsionsschicht verwendet wird, die als Silberhalogenid vorwiegend Silberchlorid enthält. Es hat sich gezeigt, daß man hierdurch ein hinreichend scharfes Röntgenbild erhalten kann, das von der weichen Strahlung gezeichnet wird, während die durch die harte Strahlung erzeugte Schwärzung in solchen Grenzen bleibt, daß sie nicht stört. Ein besonders bevorzugtes Anwendungsgebiet für den Einsatz dieses Materials ist die Überwachung von nuklearen Brennstoffstäben.
Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß mit einer weichen Röntgenstrahlung von weniger als 150 kV gearbeitet wird. Der hierbei auftretende harte Strahlungsanteil kann einer y-Strahlung von Radiokobalt entsprechen. In diesem Einsatzgebiet gewinnt man besonders scharf gezeichnete Röntgenaufnahmen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird mindestens eine Emulsionsschicht mit einemChlorsilbergehalt von etwa 100 bis 200 mg/dm2 verwendet. In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung ist die Dicke der Schicht weniger als 50 Ei, vorzugsweise 1 bis 15 tt stark. Wenn ein photographischer Film verwendet wird, besteht die Chlorsilberemulsionsschicht in vorteilhafter Weise aus einer Emulsionsschicht, die keine großen Mengen löslicher Salze enthält.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert.
In der Zeichnung stellen die Abszissen die Strahlungsmengen in Röntgen und die Ordinaten die Dichten (die Schwärzung) dar. Die Kurven A1 und A2 entsprechen einer Emulsion aus Bromsilbergelatine. Die Kurven Bi und B2 entsprechen einer Emulsionsschicht aus Chlorsilber gemäß der Erfindung. Die Kurven A1 und Bi entsprechen einer Belichtung durch eine Röntgenstrahlung, die mit einer konstanten Spannung von weniger als 150 kV und einer Stromstärke von 10 mA entsteht, während die Kurven A2 und B, einer Belichtung durch eine y-Strahlung entsprechen, die durch Radiokobalt s0Co hervorgerufen wird. Die Prüfung dieser charakteristischen Kurven zeigt, daß die Kurven Bi, B2 der Chlorsilberemulsion voneinander weiter entfernt sind als die Kurven A1, A2 der Bromsilberemulsion. Um beispielsweise auf der Bromsilberemulsion eine Dichte von 1,0 zu erzielen, beträgt die erforderliche Menge der Röntgenstrahlung den 14. Teil der Menge der y-Strahlung, die zur Erzielung der gleichen Dichte erforderlich ist. Um hingegen auf der Chlorsilberemulsion eine Dichte von 1,0 zu erzielen, beträgt die erforderliche Menge der Röntgenstrahlung nur ungefähr den 30. Teil der ;-Strahlung, die zur Erzielung der gleichen Dichte erforderlich ist.
Es wurde außerdem festgestellt, daß man unter den Emulsionen diejenigen auswählen muß, die um so weniger empfindlich sind, je größer die Zeit ist, während welcher die Emulsion nur der Strahlung mit großer Energie ausgesetzt ist. Es wird möglich, die Dauer der Belichtung durch die Strahlung mit geringer Energie zu verlängern und infolgedessen das Verhältnis der Menge der Strahlung geringer Energie zur Menge der Strahlung oder Energie, die von der Emulsion aufgenommen werden, zu erhöhen.
Da die Zeitdauer, während welcher das lichtempfindliche Produkt nur der harten Strahlung ausgesetzt ist, ein Faktor ist, den man nur schlecht beeinflussen kann, müssen die Belichtungsbedingungen derart abgeändert werden, daß die Dauer der Belichtung durch die Strahlung mit geringerer Energie um so größer ist, je länger die Zeit bei alleiniger Einwirkung der harten Strahlung ist.
Es sei beispielsweise angenommen, daß ein Röntgenbild eines Gegenstandes hergestellt werden soll, der Strahlungen von großer Energie mit 75 000 Röntgen je Stunde und 2 cm Wellenlänge aussendet. Das lichtempfindliche Produkt wird in diesem Abstand angeordnet, und man verwendet Röntgenstrahlen, die mit einer Spannung von weniger als 150 kV und mit einer Stromstärke von 10 mA ausgesandt werden, wobei die Quelle 1 m vom lichtempfindlichen Produkt entfernt ist. Falls das Aufzeichnungsmaterial notwendigerweise verhältnismäßig lange einer 7-Strahlung ausgesetzt wird, ist es vorteilhaft, eine Chlorsilberemulsion der oben angegebenen Art zu verwenden, und man erhält unter diesen Bedingungen zufriedenstellende Bilder mit einer Belichtungsdauer von ungefähr 7 Minuten.
Im Falle einer verhältnismäßig langen Zeit, bei der y-Strahlung allein einwirkt, verwendet man eine Emulsionsschicht aus Chlorsilber, wobei die Dicke der Schicht jener einer üblichen radiographischen Emulsion entspricht. Insbesondere beträgt die Dicke der Schicht ungefähr 10 bis 15 #t und im allgemeinen weniger als 50 #t.
Falls ein anderer Träger als Papier benutzt wird, verwendet man vorzugsweise eine Emulsion aus gewaschenem Chlorsilber, um das Vorhandensein löslicher Salze zu vermeiden. Im Hinblick auf den erhöhten Silbergehalt der Emulsion wären diese löslichen Salze in großer Menge vorhanden, und es würde eine mehr oder weniger starke Kristallisation erfolgen, die zu Fehlern des Aussehens und/oder der Entwicklung führen würde.
Nachstehend ist eine beispielsweise Ausführungsform des Produktes angegeben, das zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendet werden kann.

Man bereitet eine Chlorsilberemulsion aus den folgenden Lösungen:

Lösung A:

Destilliertes Wasser . . . . . . . . . . . . . 1000 cm3

Gelatine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 g

Natriumchlorid . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 g

Salzsäure ...................... 1 cm3

Lösung B:

Destilliertes Wasser . . . . . . . . . . . . . 400 cm3

Silbernitrat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 g

Man gießt die Lösung Bin die Lösung A bei 60 bis 65° C, läßt bei 65 bis 80° C während 20 bis 60 Minuten reifen, kühlt ab, läßt bei 5 bis 6° C während 6 Stunden erstarren, zerkleinert die Masse zu Nudelform, wäscht während 3 Stunden in fließendem Wasser, läßt abtropfen und schmilzt wieder bei 40° C. Man fügt dann 40 g Gelatine und 1 g Natriumchlorid hinzu.

Man beschichtet eine Seite eines photographischen Films mit der Emulsion, so daß der Gehalt an Chlorsilber 100 bis 150 mg/dm2 beträgt.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von Röntgenphotographien, bei dem ein Aufzeichnungsmateterial, das eine lichtempfindliche, silberhalogenidhaltige Emulsionsschicht enthält, einer Mischung von harter y- und weicher Röntgenstrahlung ausgesetzt ist, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß das im zu verwendenden Aufzeichnungsmaterial enthaltene Silberhalogenid überwiegend aus Silberchlorid besteht. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Emulsionsschicht mit einem Chlorsilbergehalt von etwa 100 bis 200 mg/dm2 verwendet wird. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Schicht 1 bis 15 R, beträgt. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer harten Strahlung in der Größenordnung von Megaelektronenvolt gearbeitet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 290 872.