DE1499767B2 - Verfahren zum Ablesen von Informationen von einem Aufzeichnungsmaterial sowie Vorrichtung und Aufzeichnungsmaterial zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

der Beziehung 7 B ·

Ya

ist, worin s die kleinste

Breite eines Informationselementes des Musters, A die Querschnittsfläche des Kopfteils des Photonenmeßgeräts und B die kürzeste Entfernung zwischen dem Kopfteil des Photonenmeßgeräts und der erstgenannten Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials ist.

2. Aufzeichnungsmaterial zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmaterial eine fluoreszierende Schicht enthält, deren Fluoreszenznachwirkungszeit nicht größer als die Verweilzeit des zum Ablesen verwendeten Elektronenstrahles ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man erste Teile einer Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials mit Elektronen vorbestimmter Energie bombardiert, um zweite Teile der gegenüberliegenden Seite des Aufzeichnungsmaterials, die sich den von den Elektronen getroffenen ersten Teilen gegenüber befinden, zur differenzierten Emission von Photonenenergie anzuregen, wobei die auf dieser Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials zwischen aufeinanderfolgenden Änderungen der Photonenenergieemession vorbestimmter Intensität gemessenen linearen Entfernungen systematisch den einzelnen abzulesenden Informationspunkten entsprechen.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfteil der Photonenenergiemeßvorrichtung in einer Entfernung von der zweitgenannten

Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials angeordnet ist, die mindestens etwa' das lOOfache der durchschnittlichen Entfernung zwischen den einzelnen, abzulesenden Informationspunkten beträgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Beziehung

TB--t-

die Beziehung

3,55

befolgt wird.

6. Aufzeichnungsmaterial zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Aufzeichnungsmaterial eine Abstands- bzw. Zwischenschicht angeordnet ist.

7. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstands- bzw. Zwischenschicht eine Dicke von nicht mehr als etwa 200 μ hat.

8. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 2, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Aufzeichnungsmaterial eine leitfähige Schicht enthalten ist.

9. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähige Schicht eine Dicke von nicht mehr als etwa 200 μ hat.

10. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 2, 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmaterial eine solche Fluoreszenzabklingzeit aufweist, daß das Verhältnis von Fluoreszenzabklingzeit zur Verweilzeit des Elektronenstrahles kleiner als etwa 1,0 ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektronenstrahl einen Fleckdurchmesser von weniger als etwa 10 μ aufweist.

12. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 2, 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildspeicherschicht des Aufzeichnungsmaterials eine Dicke aufweist, die nicht mehr als das 3fache des Durchmessers eines abzulesenden Informationspunktes beträgt.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ablesen von einer Vielzahl von vorher aufgezeichneten Informationspunkten von einem blattähnlichen Aufzeichnungsmaterial, dessen beide Hauptoberflächen im allgemeinen parallel zueinander ausgerichtet sind und dessen eine Oberfläche beim Auftreffen von beschleunigten Elektronen vorbestimmter Energie bildgemäß unterschiedlich Photonenenergie emittiert, wobei die über die Oberfläche zwischen aufeinanderfolfolgenden differentiellen Änderungen von vorbestimmter Intensität im Photonenenergieemissionsmuster gemessenen linearen Entfernungen die abzulesenden Informationselemente darstellen. Ferner

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wird ein Aufzeichnungsmaterial zur Durchführung eines Informationselementes des Musters, A die

j des Verfahrens vorgeschlagen. Querschnittsfläche des Kopfteils des Photonenmeß-

Die Aufzeichnung von Informationen auf blatt- geräts und B die kürzeste Entfernung zwischen dem

ähnliche Aufzeichnungsmaterialien und spätere Ab- Kopfteil des Photonenmeßgeräts und der erstgenann-

j lesung dieser Informationen durch Anregung mit 5 ten Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials ist.

Hilfe von Elektronenstrahlen, um eine Photonen- An Hand der Zeichnungen werden bevorzugte

emission aus dem Aufzeichnungsmaterial zu erzielen, Ausführungsformen der Erfindung näher beschrieben, ist bekannt. Dabei besteht das Prinzip darin, daß in in denen die

j dem Aufzeichnungsmaterial, das anfangs eine gleich- Fig. 1 bis 4 schematische Querschnitte durch ver-

mäßige Photonenemession aufweist, bei dem Auf- ao schiedene Ausführungsformen von brauchbaren Aus-] zeichnungsverfahren solche Veränderungen bewirkt führungsmaterialien sind und

werden, daß die Oberfläche des Aufzeichnungsmate- Fig. 5 ein schematisches Diagramm zeigt, das die

^; rials nachher in einer Weise unterschiedlich photo- Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ernenemittierend wird, die der aufgezeichneten Infor- läutert.

mation genau entspricht. 15 Zur Klarstellung werden im folgenden bestimmte

Bisher war es jedoch, soweit bekannt, erforderlich, in der Beschreibung verwendete Begriffe definiert: j das mit der Aufzeichnung versehene Aufzeichnungs- Unter dem in der Beschreibung verwendeten Be-

material von der gleichen Seite her mit Elektronen griff »Photonenenergie« wird Strahlungsenergie vom anzuregen, auf der anfangs die Informationen aufge- Ultraviolettbereich bis zum Infrarotbereich verstanzeichnet worden waren. Es wurde nun gefunden, daß ao den, so daß das sichtbare Lichtspektrum (d. h. Energie es bei Verwendung eines in geeigneter Weise aufge- mit Wellenlängen von etwa 400 bis 700 μΐη), das von bauten Aufzeichnungsmaterials und beim Beschie- einem angeregten fluoreszierenden Material ausgeßen der Rückseite dieses Aufzeichnungsmaterials mit sendet wird, eingeschlossen ist. beschleunigten Elektronen möglich ist, ein Muster Der Begriff »aktinische Strahlung« bezieht sich

unterschiedlicher Photonenemission von der Vorder- 25 nicht nur auf die im vorstehenden definierten Photoseite bzw. der Seite des Aufzeichnungsmaterials zu nenenergie, sondern auf sämtliche elektromagnetische erhalten, die die aufgezeichnete Information trägt. Strahlung und auch auf ionisierende Strahlung (teil-Das Ergebnis ist, daß es nicht nur möglich ist, die chenförmige Energie, wie α-Teilchen, Protonen, Lebensdauer der Aufzeichnungsmaterialien zu er- Elektronen, Neutronen, Nuklide und andere Elemenhöhen, da der eine hohe Energie aufweisende Elek- 30 tarteilchen eingeschlossen).

tronenstrahl hierbei denjenigen Teil des Aufzeich- Der Begriff »Verweilzeit« bezieht sich auf die

nungsmaterials, der die aufgezeichnete Informa- durchschnittliche Zeit in Sekunden, die der von tion trägt, nicht direkt trifft, sondern daß man auch einem sich bewegenden Elektronenstrahl gebildete die bisher bestehenden physikalischen Probleme im Fleckdurchmesser in einem Bereich verweilt, der Hinblick auf die zum Ablesen erforderlichen Vor- 35 seiner Größe gleich ist.

richtungen vermeiden kann. Diese Probleme resul- Der Begriff »Bildspeichermaterial« bezieht sich auf

tierten daraus, daß man die Photonenmeßvorrichtun- ein Material, das beim Bestrahlen mit einem Muster gen auf der gleichen Seite des Aufzeichnungsmaterials aktinischer Strahlung unterschiedlicher Intensität eine anordnen mußte, auf die der Elektronenstrahl auf- im allgemeinen ebene Verteilung von photonenabsortreffen gelassen wurde, um das gewünschte Muster 40 bierenden Bereichen zu entwickeln vermag, die dem unterschiedlicher Photonenemission zum Ablesen des bei der Bestrahlung bzw. Belichtung des Bildspeicher-Aufzeichnungsmaterials zu erhalten. materials angewendeten Strahlungsmuster entspre-

Aüsgehend von diesem Stand der Technik liegt der chen.

Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Der Begriff »fluoreszierendes Material« bezieht

Ablesen derartig aufgezeichneter Informationen anzu- 45 sich auf ein photonenemittierendes, durch aktinische geben, welches eine erhöhte Lebensdauer des Auf- Strahlung anregbares Material.

Zeichnungsmaterials und die Vermeidung physika- Der Begriff »sofortige Ablesbarkeit« bezieht sich

lischer Probleme bei der Anordnung der Photonen- auf die Tatsache, daß die Information von einem tneßvorrichtung bewirkt. Aufzeichnungsmaterial praktisch unmittelbar nach

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, 50 dem Aufzeichnungs- bzw. Speichervorgang abgelesen daß man (a) den Kopfteil einer Vorrichtung zum bzw. wiedergewonnen werden kann, ohne daß irgend-Feststellen bzw. Messen von Photonenenergie auf der eine Zwischenbehandlung erforderlich ist. Seite der erstgenannten Oberfläche des Aufzeich- Der Begriff »Zwischenschicht« bezieht sich auf

nungsmaterials praktisch parallel zu dieser anordnet eine durchsichtige bzw. durchlässige Schicht eines und daß man (b) gleichzeitig einen unmodulierten 55 festen Materials, wie z. B. ein Trägermaterial od. dgl., Elektronenstrahl gegen die Rückseite des Aufzeich- die sich zwischen der Schicht des fluoreszierenden nungsmaterials in einem Bereich richtet, aus dem ein Materials und der Schicht des Bildspeichermaterials Muster unterschiedlicher Photonenenergieemission befindet.

aus der erstgenannten Oberfläche gewünscht wird, Der Begriff »lumineszierende Punktlichtquellen«

wobei die Energie des Elektronenstrahls ausreicht, 60 bezieht sich auf die einzelnen Zentren der durch die eine durchschnittliche Entfernung zwischen lumines- aktinische Bestrahlung erzeugten Photonenenergiezierenden Punktlichtquellen innerhalb des Aufzeich- emission in einem vorher mit Aufzeichnungen vernungsmaterials und den Informationspunkten auf sehenen Aufzeichnungsmaterial, das erfindungsgemäß der erstgenannten Oberfläche, die sich normalerweise abgelesen wird. Größe und Charakter dieser einzelüber den Punktlichtquellen befinden, aufrechtzuer- 65 nen Zentren sind nicht nur von den Materialien abhalten, die nicht größer als der ungefähre Wert der hängig, aus denen sich das Aufzeichnungsmaterial

Beziehung IB-~ ist, worin s die kleinste Breite zusammensetzt sondern auch von der Natur der ein^s }/A ' fallenden, zur Photonenenergieerzeugung verwende-

5 6

ten aktinischen Strahlung. Im allgemeinen ist die irgendeiner photoelektrischen Vorrichtung in elekdurchschnittliche Größe dieser Zentren gleich groß trische Signale umgewandelt werden soll. Wenn zum wie oder kleiner als die Größe des kleinsten einzel- Ablesen übliche optische Verfahren angewendet wernen Informationspunktes, der abgelesen werden soll. den, ist für ein gegebenes Ausmaß an Elektronen-Unter dem Begriff »Information« ist ein Photonen- 5 anregung ein größeres Ausmaß an Photonenemission energie unterschiedlich absorbierendes Muster auf wünschenswert. Im allgemeinen wurde gefunden, daß einem Aufzeichnungsmaterial zu verstehen. die Leistungsanforderungen sowohl unter elektrischen Im allgemeinen weisen die bei der Durchführung als auch unter optischen Ablesebedingungen erfüllt des erfindungsgemäßen Verfahrens brauchbaren Auf- werden, wenn die fluoreszierende Schicht mit Hilfe Zeichnungsmaterialien die folgenden Bestandteile auf: io von Elektronenstrahlen angeregt wird, die Stromdichten von nicht mehr als etwa 100 A/cm² auf-

a) eine Schicht eines fluoreszierenden Materials, weisen.

die eine charakteristische Photonenenergie Im allgemeinen richtet sich die Auswahl einer spe-

gleichmäßig emittiert, wenn sie durch aktinische ziellen fluoreszierenden Masse nach dem Verwen-

Strahlung gleichmäßig angeregt wird, und . 15 dungszweck des Aufzeichnungsmaterials. Weiterhin

b) eine Vielzahl von Abscheidungen bzw. Über- kann es wünschenswert sein, ein gegebenes Aufzügen von praktisch nicht fluoreszierenden Ma- Zeichnungsmaterial auch für andere Zwecke als zur terialien (im Vergleich zu dem fluoreszierenden elektronischen Ablesung verwenden zu können, wie Material), an einer Seite des Aufzeichnungs- z.B. in einem üblichen optischen Projektionssystem, materials, wobei jeder einzelne Überzug befähigt 20 Für eine solche Verwendung sollte die in dem Aufist, zumindest einen Teil der von der fluoreszie- Zeichnungsmaterial vorhandene fluoreszierende Masse renden Material emittierten Photonenenergie zu für Photonen praktisch durchlässig sein, um eine absorbieren, vorzugsweise mehr als 10%. Diese direkte Projektion und eine leichte visuelle Inspek-Vielzahl von Abscheidungen bzw. Überzügen tion der vorher aufgezeichneten Information zu' erstellt eine Schicht eines Bildspeichermaterials 25 lauben. In diesem Falle erweist es sich als bequem, dar. als fluoreszierende Massen organische Szintillatoren

zu verwenden.

Die Schicht des fluoreszierenden Materials und die Vorzugsweise werden solche fluoreszierenden Mas-

Abscheidungen der praktisch nicht fluoreszierenden sen verwendet, die sich in den Aufzeichnungsmate-Materialien können miteinander kombiniert werden 30 rialien mit den benachbarten Bestandteilen verankern oder können in einem Aufzeichnungsmaterial in lassen bzw. an diesen haften. Vorzugsweise werden Form von gesonderten Schichten nebeneinander oder weiterhin fluoreszierende Materialien verwendet, die durch eine oder mehrere Zwischenschichten vonein- unter Hochvakuumbedingungen verwendet werden ander getrennt vorliegen, vorausgesetzt, daß diese können, ohne daß ihre fluoreszierenden Eigen-Zwischenschichten mindestens 10% der von dem 35 schäften beeinträchtigt werden, und die gehandhabt fluoreszierenden Material emittierten charakteristi- und gelagert werden können, ohne daß eine Verschen Photonenenergie hindurchlassen. schlechterung oder andere unerwünschte bzw. nach-

Fluoreszierende Materialien als solche sind wohl- teilige Nebenwirkungen eintreten, bekannt. Diese Materialien weisen jeweils eine cha- Da die Herstellung von fluoreszierenden Massen

rakteristische Nachwirkungszeit auf, worunter die 40 gut bekannt ist und keinen Teil der vorliegenden ErZeit nach Entfernung der für die Photonenemission findung darstellt, ist eine Diskussion ihrer Herstelerforderlichen Anregung zu verstehen ist, die zum lung und ihrer Eigenschaften im Rahmen der vor-Abklingen der Photonenemission auf etwa 1 % ihres liegen Beschreibung nicht erforderlich. Wertes zum Zeitpunkt des Aufhörens der Anregung Zur Herstellung einer Vielzahl von Abscheidungen

erforderlich ist. Zum Beispiel weist der P-1-Leucht- 45 von praktisch nicht fluoreszierenden Materialien kann stoff (Zinksilikattyp) eine Nachwirkungszeit von man ganz allgemein Substanzen verwenden, die bei 0,05 Sekunden auf, während .der P-15-Leuchtstoff Bestrahlung mit aktinischer Strahlung solche Abschei-(Zinkoxydtyp) eine Nachwirkungszeit von 1 μ Se- . düngen bilden. Die chemische Natur dieser Abscheikunde aufweist. Organische fluoreszierende Verbin- düngen hängt von der Natur der Ausgangssubstanzen düngen, die in geeigneten Polymerisatbindemitteln 50 ab. Zu derartigen Materialien gehören photographigelöst sind (derartige Massen werden im allgemeinen sehe Silberhalogenidemulsionen. Derartige Emulsioals Szintillatoren bezeichnet), weisen im allgemeinen nen liefern nach Bestrahlung mit aktinischer Strah-Nachwirkungszeiten von nur 10~⁸ Sekunden auf; lung und bei Entwicklung Silberabscheidungen, die z. B. beträgt die Nachwirkungszeit von p-Terphenyl im direkten Verhältnis zur Intensität der auftreffenetwa 10"⁸ Sekunden. Im allgemeinen liegen die Lu- 55 den Strahlung stehen. Andere brauchbare Substanzen mineszenznachwirkungszeiten der gebräuchlichen sind z. B. diejenigen, die derartige Abscheidungen fluoreszierenden Massen innerhalb des Bereichs von unmittelbar nach der Bestrahlung bilden. Außer den etwa 0,05 Sekunden bis zu etwa 10~⁹ Sekunden. Zur vorstehend genannten sind geeignete Maskierungs-Erzielung bester Ergebnisse sollte die Lumineszenz- bzw. Bildspeichermaterialien u. a. die thermographinachwirkungszeit einer fluoreszierenden Schicht an- 60 sehen Systeme (die beim Erwärmen dunkel werden), genähert nicht größer sein als die Verweilzeit des bei denen eine photoinitiierte Halogenwasserstoffzum Ablesen verwendeten Elektronenstrahles. abspaltung stattfindet (wobei beim Erwärmen ein

Das Photonenemissionsvermögen einer in einem " Dunkelwerden stattfindet), die Diazoniumsalz-Kupp-Aufzeichnungsmaterial, das für das Verfahren nach ler-Systeme (die durch Behandlung mit Ammoniakder Erfindung geeignet ist, verwendeten fluoreszieren- 65 dämpfen oder anderen alkalischen Substanzen entden Masse sollte ausreichen, um ein zufriedenstellen- wickelt werden) und andere chemische und physides Signal-Störpegel-Verhältnis zu gewährleisten, kaiische Systeme, die in Abhängigkeit von dem anwenn die Emission während der Ablesung mit Hilfe gewendeten Muster unterschiedlicher Bestrahlungs-

Elektronenstrahles, bestrahlt und zur Fluoreszenz angeregt wird, verläßt ein Muster unterschiedlicher Photonenemission die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials. Elektronenstrahlen können in bequemer 5 Weise verwendet werden, um die Oberfläche eines Aufzeichnungsmaterials mit energiereichen Elektronen zu fluten.

Gewöhnlich ist es wünschenswert, ein elektronenoptisches System mit einer Elektronenkanone zu ver-

tionen können nach jedem bekannten Verfahren gespeichert bzw. aufgezeichnet werden. Beim Aufzeichnen können optische Verfahren, Elektronenintensität selektiv durchlässige bzw. für Photonen undurchlässige Bereiche bilden. Da derartige Materialien bekannt sind, ist eine detaillierte Beschreibung nicht erforderlich.

Außer den Abscheidungen von praktisch nicht
fluoreszierenden Materialien und den fluoreszierenden Materialien können die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren brauchbaren Aufzeichnungsmaterialien leitfähige Materialien (wie z. B. elektrisch leitfähige Schichten), Trägermaterialien (wie z. B. Ab- io wenden, um die zum erfindungsgemäßen Ablesen erstands- bzw. Zwischenschichten) und sonstige Mate- forderlichen Elektronenstrahlen zu erhalten. Es kann rialien enthalten, wie z. B. Grundierschichten u. dgl. jedes bekannte elektronenoptische System verwendet Es versteht sich jedoch, daß die Dicke und die Zu- werden, das die gewünschte Konzentration an besammensetzung eines Aufzeichnungsmaterials so ge- schleunigten Elektronen pro Flächeneinheit der abwählt werden muß, daß sie mit dem Energieniveau 15 zulesenden Fläche zu liefern vermag. In bestimmten der zum Ablesen der vorher aufgezeichneten Infor- Fällen können die beschleunigten Elektronen zu mation verwendeten Elektronenenergie im Einklang einem kleinen Strahl fokussiert werden, der über das steht. beim erfindungsgemäßen Ablesen angewendete Ab-

Im allgemeinen werden Aufzeichnungsmaterialien lesefeld abtastend bewegt werden kann. Der erzeugte verwendet, auf denen vorher Informationen gespei- so Elektronenstrahl ist nicht moduliert. Die Ablesung chert bzw. aufgezeichnet worden sind. Die Informa- läßt sich oftmals bequem durch eine bloße visuelle

Inspektion der mit der Aufzeichnung versehenen Oberfläche erreichen. Bisweilen sind übliche optische Systeme wünschenswert, um die photonenemissions-

abtastsstrahlen oder die verschiedensten Formen von 25 fähige Oberfläche eines mit Aufzeichnungen versehenicht sichtbarer aktinischer Strahlung od. dgl. ange- nen Aufzeichnungsmaterials beim Ablesen mit Hilfe wendet werden. Da die Aufzeichnung keinen Teil der eines abtastenden, unmodulierten Elektronenstrahles vorliegenden Erfindung darstellt, wird sie im einzel- zu vergrößern.

nen nicht weiter erläutert. Die Ablesung kann mit einer größeren Geschwin-

Nach dem Aufzeichnungsvorgang ist es bisweilen 30 digkeit als die vorhergehende Aufzeichnung erfolgen, erforderlich, die Maskierungs- bzw. Bildspeicher- Die Qualität der Ablesung hängt von dem Verhältnis schicht in den Aufzeichnungsmaterialien zu entwik- der optischen Dichte zwischen den mit Aufzeichnung kein, um die gewünschte Maskierung zu erzielen. Da versehenen Bereichen und den Hintergrundbereichen die Entwicklungsverfahren ebenfalls keinen Teil der in der Maskierungs- bzw. Bildspeicherschicht ab, vorliegenden Erfindung darstellen, werden sie eben- 35 während die Schnelligkeit, mit der die aufgezeichfalls nicht im einzelnen erläutert. Bei der Entwick- nete Information abgelesen werden kann, hauptsächlung können physikalische oder chemische Behänd- lieh von der Abklingzeit des photonenemissionsfähilungen erfolgen. gen Materials und der Reaktionszeit der Meßvorrich-

Nach dem Aufzeichnen bzw. Speichern der Infor- tung (wie z. B. einem Photovervielfacher) abhängig mation und (falls erwünscht bzw. erforderlich) der 40 ist. Ein Bild, das mit einer Geschwindigkeit von z. B. Entwicklung wird das Aufzeichnungsmaterial in eine 5 Megahertz aufgezeichnet worden ist, kann daher Vakuumkammer gebracht und diejenige Seite, die derjenigen gegenüberliegt, aus der das Muster unterschiedlicher Photonenemission erhalten werden soll,

mit Elektronen bestrahlt (wie z.B. mit Hilfe eines un- 45 terialien bewirkt, die das Licht absorbieren, findet bei modulierten Elektronenabtaststrahlers, der z. B. mit dem Ableseverfahren keine Zerstörung des Bildes Hilfe einer Elektronenkanone erzeugt wird). statt. Bei den bisherigen Verfahren zur elektroni-

Wenn ein Aufzeichnungsmaterial, das aufgespeicherte Informationen trägt, nachfolgend mit einem

unmodulierten Elektronenstrahl angeregt wird, wird 50 Hch gewöhnlich eine gelegentliche Zerstörung der das fluoreszierende Material zur Emission von Maskierungs- bzw. Bildspeicherschicht auf. Bei dem Photonenenergie veranlaßt. Beim Hindurchtreten Verfahren nach der Erfindung kann jedoch die Spandieser Photoenergie durch die Photonenmaskierungs- nung der Elektronenstrahlerzeugungsvorrichtung schicht (d. h. die Bildspeicherschicht) wird ein Teil leicht eingestellt werden, so daß der Elektronenstrahl nicht hindurchgelassen, entsprechend den maskierten 55 die fluoreszierende Schicht nicht vollständig durch- und den unmaskierten Bereichen, so daß nur ein dringt bzw. — falls doch — die Zwischenschicht bildgemäßes Muster der Photonenemission aus dem nicht vollständig durchdringen gelassen wird, so daß Aufzeichnungsmaterial heraustritt. Dieses Photonen- die Maskierungsschicht — vom Aufzeichnungsvoremissionsmuster wird visuell, photoelektronisch, mit gang abgesehen — nicht mehr von Elektronenstrah-Hilfe eines zweiten photonenempfindlichen Aufzeich- 60 len berührt wird. Dadurch wird eine Zerstörung der nungsmaterial oder durch irgendeine andere Form Bildspeicherschicht vermieden, so daß sich das er-

z. B. mit einer Geschwindigkeit von 50 Megahertz abgelesen werden.

Da die Lichtabsorption keine Zerstörung der Maschen Ablesung von unterschiedlich photonenemissionsfähigen Aufzeichnungsmaterialien trat bekannt-

eines Photonenenergiedetektors beobachtet bzw. aufgenommen. Photonenenergiedetektoren sind wohlbekannt, dazu gehören das Auge, Kameras, Photozellen u. dgl.

Wenn das Aufzeichnungsmaterial, das die aufgespeicherte Information trägt, also mit energiereichen Elektronen, wie z. B. mit Hilfe eines unmodulierten

findungsgemäße Ableseverfahren nicht nachteilig auf das mit der Aufzeichnung versehene Aufzeichnungsmaterial auswirkt.

65 Die Dicke der gegebenenfalls verwendeten Zwischen- bzw. Abstandsschicht beeinflußt nicht die Qualität des emittierten Lichtes, vorausgesetzt, daß die Zwischenschicht nicht die von dem fluoreszieren-

ίο

Obgleich das erfindungsgemäße Verfahren ganz allgemein dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine Vorrichtung zum Aufnehmen bzw. Messen von Photonenenergie auf derjenigen Seite «ines mit Auf-5 zeichnungen versehenen Aufzeichnungsmaterials anordnet, das bei Anregung mit Hilfe eines Elektronenstrahles ein Muster unterschiedlicher Photonenemission liefert, während man gleichzeitig einen unmodulierten Elektronenstrahl gegen die gegenüberliegende

den Material emittierten Wellenlängen absorbiert. Sie
beeinflußt jedoch die erzielbare Auflösung. Der Abstand zwischen der fluoreszierenden Schicht und der
Maskierungsschicht wird mit der weiter unten folgenden Formel (1) angegeben, wobei die Zwischenschicht berücksichtigt ist. Die Zwischenschicht darf
jedoch nicht so groß sein, daß die maximal zulässige
Entfernung zwischen den lumineszierenden Punkten
und der Maskierungsschicht überschritten wird. Vorzugsweise wird die fluoreszierende Schicht in die io Seite des Aufzeichnungsmaterials richtet, um das Zwischenschicht einverleibt, um mehr Information Muster unterschiedlicher, bildgemäßer Photonenpro Rolle Aufzeichnungsmaterial speichern zu kön- emission auf der ersten Seite zu erzielen, so werden nen, da bei Entfernung der Zwischenschicht automa- doch gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der tisch die Dicke des Aufzeichnungsmaterials geringer vorliegenden Erfindung Elektronenstrahlen verwenwird. Weiterhin wird bei einer Entfernung der Zwi- 15 det, die bestimmte Eigenschaften aufweisen. So reicht schenschicht die Lichtquelle näher an die Maskie- die Energie des Elektronenstrahles aus, einen durchrungsschicht herangebracht und eine größere Auf- schnittlichen Abstand zwischen den lumineszierenden lösung erzielt, denn nach der weiter unten folgenden Punkten in dem abgelesenen Aufzeichnungsmaterial Formel (1) dürfen die lumineszierenden Punkte eine und der auf der anderen Oberfläche befindlichen Inbestimmte Maximalentferming von den undurchsich- 20 formation aufrechtzuerhalten, der nicht größer als tigen Abscheidungen nicht überschreiten, und in Ab- der ungefähre Wert von K in der folgenden Formel hängigkeit von der Größe der Iniormationspunkte in (1) ist:
den mit Aufzeichnung versehenen Bereichen müssen

die lumineszierenden Punkte näher an die Maskie- K = TB

rungsschicht herangebracht werden, um eine erhöhte as Auflösung zu erzielen. Zum Beispiel können Informationspunkte mit einer Größe von 10 μ leicht abgelesen werden, wenn Zwischenschichten von etwa 12,5 μ Dicke verwendet werden.

Dabei ist s die kleinste Breite eines Elementes des aus dem Aufzeichnungsmaterial abzulesenden Mu-

Beim erfindungsgemäßen Ablesen von Informa- 30 sters, A die Querschnittsfläche des Photonenmeßteils tionspunkten von einem Aufzeichnungsmaterial ist es der zum Sammeln der Photonenenergieemission verwünschenswert, das ganze Verfahren unter einem wendeten, parallel zu dem Aufzeichnungsmaterial Vakuum von etwa 10~^s bis 10~⁵ mm Hg im Bereich angeordneten Vorrichtung und B die kürzeste Entferdes Elektronenstrahles (und der zu seiner Erzeugung nung zwischen dem Photonenmeßteil und der näch- und Regelung verwendeten Vorrichtungen) und des 35 sten Fläche des Aufzeichnungsmaterials. Gemäß Aufzeichnungsmaterials durchzuführen. einer bevorzugten Ausführungsform ist K nicht grö-

Die zum Aufnehmen der Unterschiede in der ßerals Photonenemission des Aufzeichnungsmaterials gegebenenfalls verwendete optische Meßvorrichtung wird ebenfalls in bequemer Weise unter Vakuum gehalten, 40 zumindest der Meßkopf dieser Vorrichtung. Es versteht sich jedoch, daß die weitere Behandlung der Photonenemission nach der Aufnahme durch eine derartige Vorrichtung, wie z. B. mit Hilfe von Linsen-

3,55

So wird gemäß obiger Formel (1) ein Aufzeichnungsmaterial, bei dem der kleinste Abstand s etwa 14 μ beträgt, unter Verwendung einer Photoverviel-

systemen, Photovervielfachern od. dgl., leicht außer- 45 facherröhre abgelesen, die einen kreisförmigen Phohalb des Vakuums durchgeführt werden kann. tonenmeßteil mit einem Radius von etwa 2,54 cm

Für das Verfahren nach der Erfindung sollten Auf- aufweist, der in einer Entfernung von etwa 10 cm Zeichnungsmaterialien verwendet werden, bei denen von der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials andie Photonenemissionen aus dem fluoreszierenden geordnet wird, die bei aktinischer Bestrahlung das Material bzw. Photonen emittierenden Material eine So Muster unterschiedlicher Photonenenergie emittiert, charakteristische Wellenlänge mit einem solchen In einem solchen Falle kann die Zwischenschicht Wert aufweist, daß das Maskierungsmaterial diese etwa 125 bis 200 μ dick sein, ohne daß merkliche Strahlung selektiv absorbiert. Weiterhin ist es wün- Verluste an Auflösung eintreten. Gemäß einer bevorschenswert, daß die optische Meßvorrichtung gegen- zugten Ausführungsform werden Zwischenschichten über der von dem fluoreszierenden Material emittier- 55 mit einer Dicke von etwa 12,5 bis 25 μ verwendet, ten charakteristischen Photonenemission empfindlich Vorzugsweise beträgt bei der Durchführung des

ist. Gemäß einer am meisten bevorzugten Ausfüh- erfindungsgemäßen Verfahrens der Abstand zwischen rungsform der vorliegenden Erfindung emittiert das der photoelektrischen Vorrichtung, wie z. B. dem fluoreszierende Material bei Anregung durch den üblichen Photovervielfacher, und der Oberfläche des Elektronenstrahl einen charakteristischen Photonen- 60 Aufzeichnungsmaterials, die das Muster Unterschiedausstoß, bei dem der Wellenlängenbereich maximaler licher Photonenenergie emittiert, mindestens das Intensität etwa dem Spektralenergiebereich ent- 10Ofache des durchschnittlichen Abstandes zwischen spricht, auf das die Photonenmeßvorrichtung an- den einzelnen Informationspunkten. spricht. In ähnlicher Weise absorbieren die Maskie- In Fig. 1 wird eine Ausführungsform eines bei

rungsbereiche bzw. -abscheidungen in dem Aufzeich- 65 dem Verfahren nach der Erfindung verwendbaren nungsmaterial diejenigen Frequenzen, die der charak- Aufzeichnungsmaterials erläutert. Hier ist eine beteristischen Photonenemission des fluoreszierenden sondere fluoreszierende Schicht durch einen Kunst-Materials entsprechen. stoffilm, der als Abstand haltende Zwischenschicht

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dient, von einer Maskierungs- bzw. Bildspeicher- dampf überzug hindurchtreten lassen, ehe die Fluoschicht getrennt. reszenz hervorgerufen wird, und die Photoröhre auf

Fig. 2 erläutert eine weitere Ausführungsform der gegenüberliegenden Seite des Aufdampf übereines verwendbaren Aufzeichnungsmaterials. Hier zuges anordnen. Es ist auch möglich, das Aufzeichwird zwischen der fluoreszierenden Schicht und der 5 nungsmaterial umzudrehen und die Elektronen direkt Maskierungsschicht keine Abstandsschicht verwen- in das Aufzeichnungsmaterial eintreten zu lassen, det. Jedoch befindet sich hier zwischen der fiuo- ohne sie zunächst durch den Aufdampfüberzug zu reszierenden Schicht und der Maskierungsschicht eine leiten, und sodann das erzeugte Licht durch die mit teilweise durchlässige, durch Vakuumaufdampfung dem Aufdampfüberzug überzogene Seite austreten zu aufgebrachte metallische (wie z.B. aus Aluminium io lassen. Vorzugsweise läßt man jedoch den Elektrobestehende) leitfähige Schicht, Ein ähnliches Auf- nenstrahl zunächst durch den Aufdampfüberzug zeichnungsmaterial wird in F i g. 3 gezeigt, wo ein hindurchtreten, erzeugt sodann das Licht und läßt derartiger Vakuumüberzug auf die Außenseite des sodann das Licht auf die Meßvorrichtung auftreffen, Aufzeichnungsmaterials neben der fluoreszierenden die auf der gegenüberliegenden Seite der Eintritts-Schicht aufgebracht worden ist, so daß das in der 15 seite des Elektronenstrahles angeordnet wird. Auf fluoreszierenden Schicht erzeugte Licht (d. h. also die diese Weise wird Licht durch den Aufdampfüberzug Photonenemission) vor dem Hindurchtreten durch in Richtung auf die Meßvorrichtung reflektiert, zudie Maskierungsschicht und Erreichen der Meßvor- sätzlich zu dem Licht, das direkt durch die Maske richtung, wie z. B. einer Photoröhre, nicht teilweise austritt.

absorbiert wird. Bei beiden Anordnungen kann die so In F i g. 5 wird mit Hilfe einer schematischen leitfähige Schicht als Reflektor wirken und die Menge Zeichnung ein Aufzeichnungsmaterial gezeigt, das an erzeugtem Licht erhöhen, die durch die Maskie- eine fluoreszierende Schicht und eine Bildspeicherrungsschicht hindurchtritt. schicht aufweist und in bezug auf die Achse eines

Läßt man bei den Aufzeichnungsmaterialien der Elektronenstrahles ausgerichtet ist. Der Meßkopfteil F i g. 2 und 3 den Elektronenstrahl durch die Mas- 25 eines Photovervielfachers ist ebenfalls mit der gleikierungsschicht hindurchtreten, ehe er auf die fluo- chen Achse des Elektronenstrahles ausgerichtet. Der reszierende Schicht auftrifft, und ordnet die Photo- Photovervielfacher wird von der Oberfläche des Aufröhre hinter der fluoreszierenden Schicht an, so er- Zeichnungsmaterials vorzugsweise in einem Abstand hält man eine vergleichsweise sehr schwache oder angeordnet, der im Vergleich zu dem Abstand zwisogar überhaupt keine Ablesung. Dies ist deshalb der 30 sehen den einzelnen Informationspunkten, die von Fall, weil das in der fluoreszierenden Schicht erzeugte dem Aufzeichnungsmaterial abgelesen werden sollen, Licht die Photoröhre direkt erreicht, ohne bildgemäß groß ist, gemäß Formel (1). Die Ausstoßsignale des »gedämpft«, d. h. absorbiert zu werden. Wenn diese Photovervielfachers werden einem Verstärker und Aufzeichnungsmaterialien umgedreht werden und sodann einem Fernsehkontrollgerät zugeführt, das man die beschleunigten Elektronen in die fluoreszie- 35 mit einem Bildschirm zur visuellen Betrachtung des rende Schicht eintreten läßt, ehe sie durch die Mas- abgelesenen Bildes versehen ist. kierungsschicht gelangen (wodurch man eine dem Die Dauer der durch die einfallenden Elektronen

Bildmuster entsprechende Absorption des erzeugten innerhalb des Aufzeichnungsmaterials erzeugten Lichtes durch die Maskierungsschicht erreicht, ehe Photonenemission ist unter anderem von der Veres an der Photoröhre anlangt), so erhält man an der 40 weilzeit des Elektronenstrahles abhängig. Der Infor-Meßvorrichtung, wie z. B. einer Photoröhre, ein mationspunkt, der von dem Aufzeichnungmaterial Muster unterschiedlicher, bildgemäßer Photonen- abgelesen werden soll, muß während der Zeit, die emission, wobei Menge und Wellenlänge der Pho- der Elektronenstrahl in der Nähe des Punktes bleibt, tonenemission von dem Absorptionsvermögen der wo der Informationspunkt in dem Aufzeichnungs-Maskierungsschicht für die in der fluoreszierenden 45 material gespeichert wird, in durch die Information Schicht erzeugten Wellenlängen abhängig sind. Liegt modulierte Photonenenergie übersetzt werden. Im zwischen der fluoreszierenden Schicht und der Mas- allgemeinen kann nur diejenige Photonenenergie, die kierungsschicht ein Vakuumaufdampfüberzug vor, in normaler Weise aus dem Aufzeichnungsmaterial so verringert sich die Lichtintensität um den Durch- heraustritt, die optische Meßvorrichtung — hier den lässigkeitsfaktor des leitfähigen Überzuges. Wenn 50 Photovervielfacher — erreichen, weil sämtliche z. B. eine Schicht mit einer Durchlässigkeit von 50% Photonenemission, die die Oberfläche des Auf zeichvorliegt, wird die durchschnittliche Photonenenergie nungsmaterials unter einem größeren Winkel verläßt, auf etwa die Hälfte verringert. Es scheint, daß der nicht die Sammelfläche des Meßkopfteiles des Photo-Vakuumaufdampfüberzug vorzugsweise auf derjeni- vervielfachers erreicht. So verläßt sämtliche erzeugte gen Seite der fluoreszierenden Schicht angeordnet 55 Photonenenergie, die durch oder um andere Maskiesein sollte, die von der Photonenmeßvorrichtung am rungsabscheidungen als diejenigen passiert, die den weitesten entfernt ist. Informationspunkt bilden, der während der Verweil-

Fig. 4 zeigt ein Aufzeichnungsmaterial, bei dem zeit des Elektronenstrahles abgelesen werden soll, die fluoreszierendes Material und Maskierungs- bzw. Aufzeichnungsmaterialoberfläche unter einem zu gro-Bildspeichermaterial in einer einzigen Schicht ver- 60 ßen Winkel in bezug auf die Elektronenstrahlachse einigt sind. Dieses Aufzeichnungsmaterial ist völlig und trifft nicht auf den Meßkopfteil des Photoversymmetrisch, mit Ausnahme der für Photonen durch- vielfachers auf. Es ist lediglich zu irgendeinem spätelässigen, leitfähigen Schicht, die sich auf einer der ren Zeitpunkt möglich, daß unter solchen anderen beiden Seiten befinden kann. Wenn die eine Seite Maskierungsabscheidungen erzeugtes Licht von dem. durch Aufdampfen, wie z. B. durch Vakuumauf- 65 Meßkopfteil des Photovervielfachers wahrgenommen dampfen, mit einem Metallüberzug versehen worden werden kann.

ist, kann man für die Zwecke der vorliegenden Er- Wie aus F i g. 5 ersichtlich ist, werden zur Durch-

findung die aktinische Strahlung durch den Auf- führung des erfindungsgemäßen Verfahrens Vorzugs-

weise solche Aufzeichnungsmaterialien verwendet, die für das Photonen emittierende bzw. fluoreszierende Material und für das Maskierungs- bzw. Bildspeichermaterial gesonderte Schichten aufweisen. Bei Verwendung gesonderter Schichten kann man eine große Menge fluoreszierendes Material in einem kleinen Bereich unterbringen und weiß weiterhin genau, wo sich das Bildspeichermaterial befindet. Infolgedessen kann man die Energie des Elektronenstrahles derart regeln, daß keine Möglichkeit (wie im Falle eines noch empfindlichen Bildspeichermaterials in einem mit Aufzeichnungen versehenen, abzulesenden Aufzeichnungsmaterial) für die energiereichen Elektronen des Elektronenstrahles besteht, durch das fluoreszierende Material hindurchzutreten und die Bildspeicher- bzw. Maskierungsschicht während der Ablesung mit weiterer Aufzeichnung zu versehen bzw. sie weiter einzufärben oder die vorhandene Aufzeichnung zu vernichten.

Aus Fi g. 5 ist weiterhin ersichtlich, daß es für einige Verwendungszwecke vorteilhaft ist, wenn sich zwischen der fluoreszierenden Schicht und der Bildspeicher- bzw. Maskierungsschicht überhaupt keine Abstands- bzw. Zwischenschicht befindet. Dies ist z. B. dann der Fall, wenn man auf eine Informationsspeicherung und -wiedergabe mit hoher Dichte Wert legt. In solchen Fällen wird die Abstandsschicht vorzugsweise entfernt, wobei dann die fluoreszierende Schicht in dem Aufzeichnungsmaterial sowohl als Trägerschicht als auch als fluoreszierendes Material dient. In diesem Falle kann die Trägerschicht z. B. ein organischer Film, wie z. B. ein Polyäthylenterephthalatfilm, sein, der ein Szintillatormaterial, wie z. B. Dimethylaminochalcon, p-Terphenyl, Perylen od. dgl., gelöst enthält.

Aus F i g. 5 ist weiterhin ersichtlich, daß die für den Photovervielfacher bzw. die andere verwendete Meßvorrichtung zum Ablesen erforderliche Menge an Licht von der Bandbreite der abzulesenden Information abhängig ist.

Aus der vorstehenden Beschreibung der Fi g. 5 ist ersichtlich, daß es sich bei dem zum Ablesen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Aufzeichnungsmaterial nicht um ein einziges, aus einem einheitlichen Ganzen bestehendes Stück handeln muß. Aus F i g. 3 ist vielmehr z. B. ersichtlich, daß die Bildspeicherschicht unmittelbar vor oder zum Zeitpunkt der Ablesung über einer fluoreszierenden Schicht angeordnet werden kann, indem geeignete fluoreszierende Schichten und Bildspeicherschichten in innige Berührung gebracht werden. Gewöhnlich besitzen Kunststoffilme ausreichende elektrostatische Anziehungskräfte füreinander, um ein geeignetes Haften der benachbarten Schichten untereinander zu gewährleisten.

Bei einem Aufzeichnungsmaterial gibt es drei Parameter, die die Ablesung beeinflussen: Fluoreszenzabklingzeit, Fluoreszenzumwandlungsfaktor und Kontrast des nicht fluoreszierenden Materials bzw. der Maskierungsabscheidungen im Verhältnis zu den Hintergrundbereichen. Die Definition der »Fluoreszenzabklingzeit« ist derjenigen der Nachwirkungszeit eines Leuchstoffes ähnlich. Es ist die Zeit, die zur Abnahme des Fluoreszenzphotonenenergieausstoßes im Gleichgewichtszustand auf etwa 37% des Gleichgewichtszustandswertes nach der Entfernung der Anregungsenergie erforderlich ist. »Fluoreszenzumwandlungsfaktor« ist die prozentuale Umwandlung der eintretenden aktinischen Energie in emittierte Photonenenergie. Unter »Kontrast der nicht fluoreszierenden Maskierungsabscheidungen« ist die Fähigkeit des nicht fluoreszierenden Materials zu verstehen, Photonenenergie in einer feststellbaren, ausgeprägten Weise im Vergleich zu den Hintergrundbereichen zu absorbieren.

Im allgemeinen hat eine bildgetreue elektronische Ablesung des aufgezeichneten Bildes zur Voraussetzung, daß die Fluoreszenzabklingzeit des fluoreszierenden Materials kleiner als die Verweilzeit des zum Ablesen verwendeten Elektronenstrahls ist, d. h. das Verhältnis Abklingzeit zu Verweilzeit ist kleiner als etwa 1,0. Zum Beispiel entspricht die elektronische Ablesung einer einzelnen Aufzeichnungszeile mit einer Breite von 10 μ und einer Länge von 0,5 cm bei einer Geschwindigkeit von 1 Megahertz mit einem Elektronenstrahl von 10 μ Fleckdurchmesser einer Ablesung mit einer Verweilzeit von etwa 5 · 10~⁷ Sekunden. In ähnlicher Weise entspricht eine Verweilzeit von 10~⁷ Sekunden einer Ablesung mit einer Geschwindigkeit von 5 Megahertz. So muß die Fluoreszenzabklingzeit eines fluoreszierenden Materials, das zum Ablesen bei einer Geschwindigkeit von 1 Megahertz brauchbar sein soll, kleiner als '5 · 10~⁷ Sekunden sein und für eine Ablesegeschwindigkeit von 5 Megahertz kleiner als 10~⁷ Sekunden sein. Fluoreszierende organische Materialien im allgemeinen und organische Szintillatoren im besonderen weisen Abklingzeiten von weniger als 10~⁸ Sekunden auf und stellen eine besonders brauchbare Klasse von fluoreszierenden Materialien dar.

Die Ablesequalität ist hauptsächlich von dem Fluoreszensumwandlungsfaktor abhängig. Da die zum Auffangen des Lichtes und zum Verstärken der Lichtimpulse verwendeten elektrischen Vorrichtungen von sich aus einen Hintergrundstörpegel aufweisen, muß ausreichend Licht aufgefangen werden, um einen Betrieb bei Werten gut oberhalb des Störpegels zu ermöglichen. Ein hoher Umwandlungsfaktor garantiert, daß dieser Wert erreicht wird. Theoretisch reichen beim Ablesen bei hohen Frequenzen (d. h. bei 1,0 bis 5 Megahertz) etwa 10~⁷Watt an der Photoröhre ankommender Photonenenergie aus, um einen Signalausstoß zu gewährleisten, der mindestens das lOfache des Hintergrundstörpegels beträgt. Da 1O^-3 Watt Leistung der typische Höchstwert ist, der gewöhnlich von einem Elektronenstrahl von 10 μ Fleckgröße und 10~⁷ Sekunden Verweilzeit an die fluoreszierende Schicht geliefert werden kann, ohne daß eine bedeutende Strahlungsschädigung eintritt,

würde eine Umwandlungsausbeute von -y-rr = 10~⁴

erforderlich sein, wenn sämtliche in der fluoreszierenden Schicht erzeugte Photonenenergie an der Photoröhre ankäme. Tatsächlich wird jedoch nur etwa 1 ^c/o des erzeugten Lichtes von der Photoröhre aufgefangen, so daß Umwandlungsfaktoren von mehr als 10~² erforderlich sind. Die organischen Szintillatoren stellen eine bevorzugte Klasse von Materialien dar, da sie Umwandlungsfaktoren aufweisen, die größer als IO-² sind.

In für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens optimal geeigneten Aufzeichnungsmaterialien ist die fluoreszierende Schicht vorzugsweise so dünn wie nur irgend möglich, in Abhängigkeit von der Lichtmenge, die zum Ablesen erzeugt werden muß. Dennoch muß diese Schicht dick genug sein,

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um den größtmöglichen Prozentanteil der einfallen- dratischen Raster von etwa 0,9 cm Seitenlänge aufden Elektronenenergie auszunutzen und in Photonen gezeichnet. Die optische Dichte in den mit Bildaufumzuwandeln. Die Dicke der Maskierungs- bzw. zeichnung versehenen Bereichen entspricht etwa 0,78 Bildspeicherschicht scheint tatsächlich kein so wich- optischen Dichteeinheiten. Das Bild ist kornfrei tiger Faktor wie die Dicke der fluoreszierenden bzw. 5 und weist eine tief rote Farbe auf. Seine maximale photonenemissionsfähigen, durch Elektronenstrahlen Absorption liegt bei etwa 5500 A-. Die nicht mit Bildanregbaren Schicht und — falls vorhanden — der aufzeichnung versehenen Bereiche sind gelb. Das zwischen dieser fluoreszierenden Schicht und der Aufzeichnungsmaterial wird aus der Vakuumkammer Bildspeicherschicht befindlichen Abstands- bzw. herausgenommen, umgedreht und in die Vakuum-Zwischenschicht zu sein. Im allgemeinen sollte jedoch 10 kammer zurückgebracht. Es wird nunmehr mit einem die Dicke der Maskierungsschicht der Dicke der unmodulierten Elektronenstrahl von 12 bis 15 kV fluoreszierenden Schicht vergleichbar sein. Weiterhin Beschleunigungspotential, 10 μ Fleckgröße, 10~⁷ Sesollte die Dicke der Maskierungsschicht nicht mehr künden Verweilzeit und ¹Ao μΑ Stromstärke abgeals etwa das 2- oder 3fache der Größe eines abzu- tastet. Der Elektronenstrahl trifft auf die fluoreszielesenden Informationspunktes betragen. 15 rende, das Dimethylaminochalcon enthaltende Schicht

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Ver- auf und erzeugt eine gelbe Photonenemission, fahrens wird der Durchmesser des zur Erzeugung der die durch die Abstands- bzw. Zwischenschicht und Photonenenergieemission verwendeten Elektronen- sodann durch die Maskierungsschicht hindurchtritt. Strahles vorzugsweise auf etwa dem Wert des Durch- In den roten Bereichen der Maskierungsschicht wird messers eines einzelnen Informationspunktes ge- 20 das Licht absorbiert, so daß ein Muster unterschiedhalten. Dies ist natürlich gegeben, wenn zum Auf- licher, bildgemäßer Photonenemission entsteht. Diese zeichnen der Information und zu ihrer Ablesung von Emisison wird von einem Photovervielfacher aufgedem gegebenen Aufzeichnungsmaterial der gleiche nommen und an ein Fernsehkontrollgerät weiter-Elektronenstrahl verwendet wird. Wenn jedoch zum gegeben. Auf dessen Bildschirm wird ein Bild mit Aufzeichnen der Information auf dem Aufzeichnungs- 25 ausgezeichnetem Kontrast erhalten. Die Abtastlinien material und zum späteren Ablesen verschiedene des Rasters sind klar zu erkennen, und zwischen den Elektronenstrahlerzeugungsapparaturen verwendet Abtastlinien und dem Hintergrund besteht ein guter werden, muß zur Erzielung bester Ergebnisse darauf Kontrast mit charakteristischen scharfen Kanten und geachtet werden, daß der Durchmesser des zum Ab- ohne Unscharfen. Die Bildqualität hat nach 20 000 lesen verwendeten Elektronenstrahles nicht viel grö- 30 Ablesungen noch nicht abgenommen, was bedeutet, ßer als der Durchmesser eines einzelnen Informations- daß das fluoreszierende Material durch den Elektropunktes ist. nenstrahl nicht in bedeutendem Maße abgebaut wird.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Ver- Es ist zu beachten, daß zum Ablesen viel weniger

fahrens hat es sich als am besten erwiesen, Aufzeich- Energie verwendet wird als zum Aufzeichnen,

nungsmaterialien zu verwenden, die zur Erzeugung 35 An Stelle eines Elektronenstrahles kann man zur

punktförmiger Lichtquellen geeignet sind, um soviel Herstellung der Aufzeichnung in der Maskierungs-

Photonenenergie wie nur möglich auf der kleinst- schicht ultraviolettes Licht verwenden. So kann man

möglichen Fläche an fluoreszierendem Material er- z.B. ein 40^i-Raster auf die Maskierungsschicht

zeugen zu können. Dieses Ziel wird gewöhnlich er- legen und unter Verwendung einer 4-Watt-Sterilisa-

reicht, wenn der Durchmesser des zum Ablesen ver- 40 tionslampe, deren Ausstoß im Ultraviolettbereich bei

wendeten Elektronenstrahles im Vergleich zum 2537 A liegt, einen Kontaktabzug herstellen. Eine

Durchmesser des zum Aufzeichnen verwendeten Belichtungszeit von etwa 10 Sekunden liefert eine

Elektronenstrahles kleiner gemacht wird. Maske mit der erforderlichen Änderung der optischen

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele Dichte um 0,5 Einheiten. Das Bild ist die Maske.

weiter erläutert. 45 Sie besteht aus dunkelroten, sich kreuzenden Linien

Beispiell ^au^ ^emem g^elben Hintergrund, wobei jede Linie etwa

80 μ von der benachbarten parallelen Linie entfernt

In Fig. 1 wird eine Ausführungsform eines Auf- ist, gemessen von Linienmitte zu Linienmitte. Wenn Zeichnungsmaterials gezeigt, das von der Rückseite das erhaltene Aufzeichnungsmaterial in der oben beabgelesen werden kann. Die fluoreszierende Schicht, 50 schriebenen Weise abgelesen wird, werden gleichdie aus einer Lösung von 4-Dimethylaminochalcon in wertige Ergebnisse erhalten.
Polymethylmethacrylat besteht, wird auf einen etwa . .
5 μα^εη Polyesterfilm aufgetragen. Der Polyester- Beispiel 2
film trägt einen Aluminiumaufdampfüberzug mit einer Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein optischen Durchlässigkeit von 50%. Über diesen 55 Aufzeichnungsmaterial abgelesen, das dem in F i g. 4 Überzug wird die zur späteren Maskierung dienende gezeigten Aufzeichnungsmaterial ähnelt, an Stelle des Schicht aufgetragen, die aus einer fahlgelb gefärbten leitfähigen Materials jedoch einen durchsichtigen Masse besteht, die 10 Gewichtsprozent des Färb- Träger aufweist. Das Aufzeichnungsmaterial besteht stoffes 4-Phenylazodiphenylamin in einem Vinyliden- aus einer üblichen Silberhalogenidemulsion auf einem chlorid-n-Butylacrylat-Mischpolymerisat enthält. 60 Methylcelluloseträger. Dieser Film wird mit sicht-

Das Aufzeichnungsmaterial kann in eine Vakuum- barem Licht belichtet, mit dessen Hilfe ein photokammer gebracht und zur Aufzeichnung eines Bildes graphisches Bildstabmuster aufgezeichnet wird. Somit einem Elektronenstrahl abgetastet werden. Die dann wird der Film in üblicher Weise entwickelt, Aufzeichnung erfolgt unter Anwendung eines Elek- jedoch werden in den Entwicklertank lOGewichtstronenstrahles mit einer Fleckgröße von 10 μ, einem 65 prozent Natriumfluorescein eingeführt. Infolgedessen Beschleunigungspotential von 20 kV, einer Verweil- wird dieser fluoreszierende Farbstoff in die Gelatine zeit von 10~⁷ Sekunden und 10μΑ Stromstärke. In sowie in den Acetatfilmträger einverleibt. Nach dem '/60 Sekunde werden 262 Abtastlinien auf einem qua- Fixieren und geringstmöglichen Waschen wird das

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nunmehr entwickelt Negativ getrocknet, und das Schicht wird in der folgenden Weise hergestellt. Die

fluoreszierende Natriumfluorescein ist nunmehr in der trockenen Bestandteile, 2 Gewichtsprozent 4-Di-

Gelatineemulsion eingeschlossen. methlyaminochalcon und 89 Gewichtsprozent PoIy-

Sodann wird: der auf diese Weise entwickelte Film äthylenterephthalat, wurden 2 Stunden vermischt, auf in eine Vakuumkammer gebracht und mit einem 5 etwa 200° C erhitzt und diese Schmelze auf eine Elektronenstrahl von 20 kV Beschleunigungspoten- Gießwalze tropfen gelassen und in Form eines Filmes tial, 1 μΑ Stromstärke und einem Fleckdurchmesser von etwa 6,2 μ Dicke ausgepreßt. Sodann wurde ein von etwa 10 μ in einem Fernsehrastermuster abge- Aluminiumauf dampf überzug von 60 Vo Lichtdurchtastet. Der Film wird derart angeordnet, daß der Elek- lässigkeit auf einer Oberfläche des Polyäthylenteretronenstrahl auf die mit der Emulsion überzogene io phthalatfilms aufgebracht, gefolgt von einer Maskie-Seite des Negativs auftrifft. Das erzeugte Lichtmuster rungs- bzw. Bildspeicherschicht eines Diazoniumwird auf eine Photovervielfacherröhre auftreffen ge- materials mit einer Trockendichte von etwa 5 μ, die lassen, die in einer Entfernung von etwa 13 cm von durch Auftragen einer Lösung hergestellt wurde, die der Seite des Films angeordnet ist, die der mit der aus 1,1 g Citronensäure, 0,5 g Thioharnstoff, 0,3 g Emulsion überzogenen Oberfläche gegenüberliegt. 15 3,5-Resorcylsäureamid, 0,15 g p-Diäthylaminobenzol-Der Ausstoß des Photovervielfachers wird einem diazoniumhexafluorphosphat, 2,2 g Polyvinylacetat, Fernsehkontrollgerät zugeführt, auf dessen Bild- 2,2 g Celluloseacetat und 40 g Aceton hergestellt schirm eine klare Reproduktion des anfangs vor- worden war.

liegenden Bildstabmusters entsteht. Dieses Aufzeichnungsmaterial wird in eine Va-

. 20 kuumkammer gebracht und mit photonenabsorbie-

B ei spiel ό renden Abscheidungen (Maskierungs- bzw. BiId-

Es wird ein Aufzeichnungsmaterial der in F i g. 2 bereichen) versehen, indem die Diazoniumschicht mit erläuterten Art verwendet. Der fluoreszierende Trä- einem Elektronenabtaststrahl von 10 μ Fleckdurchger wird hergestellt, indem p-Terphenyl in Poly- messer, 5 μΑ Stromstärke, 10~⁶ Sekunden Verweiläthylenterephthalat gelöst und das Polymerisat so- 25 zeit und 20 kV Beschleunigungspotential bestrahlt dann zu einem Film von etwa 127 μ Dicke ausgepreßt wird, wonach außerhalb der Vakuumkammer mit wird. Auf einer Oberfläche des Filmes werden auf Ammoniakdämpfen entwickelt wird. Praktisch sofort einem durch Vakuumaufdampfung aufgebrachten, entsteht in den nicht von dem Elektronenstrahl ge-SO %> lichtdurchlässigen Aluminiumüberzug mit Hilfe troffenen Bereichen ein rotes Bild, das dem von dem eines Fettstiftes Zeichen bzw. Markierungen ange- 30 Elektronenstrahl erzeugten Raster entspricht,
bracht. Zur elektronischen Ablesung wird das mit der

Das Aufzeichnungsmaterial wird dann in einer Bildaufzeichnung versehene Aufzeichnungsmaterial

solchen Weise in eine Vakuumkammer gebracht, daß in eine Vakuumkammer gebracht, wobei die fluo-

die Polyäthylenterephthalatseite der Elektronenquelle reszierende Polyäthylenterephthalatschicht der Elek-

gegenüberliegt, während die mit dem Fettstift mar- 35 tronenquelle gegenüber angeordnet wird, während

kierte Seite dem Meßkopf des Photovervielfachers sich eine R.C.A.-8054-Photovervielfacherröhre in der

gegenüberliegt, der sich etwa 10 cm entfernt befindet. Vakuumkammer etwa 5,1cm von dem Aufzeich-

Das Aufzeichnungsmaterial wird mit einem Elektro- nungsmaterial entfernt auf einer mit der Elektronen-

nenabtaststrahl mit 20 kV Beschleunigungspotential, quelle koaxialen Linie befindet, jedoch auf der gegen-

10 μ Strahlfleckgröße, 10~⁷ Sekunden Verweilzeit und 40 liegenden Seite des Aufzeichnungsmaterials in bezug

Vio μΑ Stromstärke bestrahlt. Das von dem Photo- auf die Elektronenquelle.

vervielfacher aufgenommene Lichtsignalmuster wird Die fluoreszierende Schicht wird mit einem Ferneinem Verstärker zugeführt und auf dem Bildschirm sehraster bestrahlt, das von einem Elektronenabtasteines Fernsehkontrollgerätes betrachtet. Die Fettstift- strahl mit den folgenden Parametern gebildet wird: markierungen werden getreu mit scharfen Kanten 45 10 μ Strahldurchmesser, 0,1 μΑ Stromstärke, 1O^-7Se- und ausgezeichnetem Kontrast reproduziert. Die Ab- künden Verweilzeit und 20 kV Beschleunigungslesung kann mehrere tausend Male wiederholt wer- potential. Das die Photoröhre erreichende bildgemäß den, d. h., man kann mindestens 20 Sekunden un- modulierte Lichtsignal wird verstärkt und auf dem unterbrochen ablesen, ohne daß eine Qualitäts- Bildschirm eines Fernsehkontrollgeräts betrachtet,
abnähme des auf dem Bildschirm des Fernsehkon- 50 Das erhaltene Bild ist eine getreue Reproduktion trollgerätes vorliegenden Bildes feststellbar ist. des Abtastlinienmusters. Diese Linien sind mit Schärpe . · ι λ f^en Kanten und ausgezeichnetem Kontrast klar er-Beispiel 4 sichtlich. Die Ablesung kann viele Sekunden lang

Es wird ein Aufzeichnungsmaterial der in F i g. 2 erfolgen, ohne daß eine Abnahme der Bildqualität

beschriebenen Art verwendet. Die fluoreszierende 55 feststellbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Ablesen von einer Vielzahl von vorher aufgezeichneten Informationspunkten von einem blattähnlichen Aufzeichnungsmaterial, dessen beide Hauptoberflächen im allgemeinen parallel zueinander ausgerichtet sind und dessen eine Oberfläche beim Auftreffen von beschleunigten Elektronen vorbestimmter Energie bildgemäß unterschiedlich Photonenenergie emittiert, wobei die über diese Oberfläche zwischen aufeinanderfolgenden differentiellen Änderungen von vorbestimmter Intensität im Photonenenergieemissionsmuster gemessenen linearen Entfernunnungen die abzulesenden Informationselemente darstellen, dadurch gekennzeichnet, daß man (a) den Kopfteil einer Vorrichtung zum Feststellen bzw. Messen von Photonenenergie auf der Seite der erstgenannten Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials praktisch parallel zu dieser anordnet und daß man (b) gleichzeitig einen unmodulierten Elektronenstrahl gegen die Rückseite des Aufzeichnungsmaterials in einem Bereich richtet, aus dem ein Muster unterschiedlicher Photonenenergieemession aus der erstgenannten Oberfläche gewünscht wird, wobei die Energie des Elektronenstrahls ausreicht, eine durchschnittliche Entfernung zwischen den lumineszierenden Punktlichtquellen innerhalb des Aufzeichnungsmaterials und den Informationspunkten auf der erstgenannten Oberfläche, die sich normalerweise über den Punktlichtquellen befinden, aufrechtzuerhalten, die nicht größer als der ungefähre Wert