DE1764239B2 - Festkörperbildverstärker und speicher und Verfahren zum Betneb des Festkörper bildverstärker und Speichers - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Festkörper bildverstärker und -speicher mit einer ausgang·---:':: mit einer lichtdurchlässigen, ersten Elektrode Ix k ... ■.en Weehsclspannungs-Gleichspannungs-Eilekiiol·; mines/enz-Schicht (WGE-Schicht). die aus emu:· pulverförmiger elekirolumincsr-ierenden Maieii. , mit einem dielektrischen Bindemittel besteht, auf d; eine phoiolcitende Schicht angeordnet ist. die ihi, seit·- einuaimsseilig mit einer lichtdurchkissiuen. \ dem sichtbar zu machenden Energieliild durchstt;ihlbaren. /weiten Elektrode belegt ist. bei dem der ! ■■■, mines/en/ausgang der WGE-Schicht durch eine die beiden Elektroden angelegte Wcchselspannui . erregt und cmc dieser Wechselspannung überlagere, eiekinsche Gleichspannung gesteuert ist. sowie mi' einer Spannungsversorgungseinrichtung zum f-.r/eu- «en der genannten Spannungen.

Es ist ein derartiger Speichenerstärker bekannt (deutsehe Patentschrift 1048646). mit dessen Hilfe bei üleich/ciiiger Helligkertsverstärkung ein Ron! ücnhild bis zum Abruf gespeichert werden kanu Hierbei wird der Effek ler >Elektrofolosensihili*ierung· ausgenutzt, auf (.irund dessen die Ausgangsstralilung einer Fluoreszenzschicht, die einer Röntgenbestrahlung unterworfen 154, durch ein anliegendes elektrisches Feld erheblich erhöht wird. Das elektrische Feld ergibt zugleich eine Speicherung des Bilds. das bei späterer gleichmäßiger Röntgenbestrahlung als lluorcszenzbild au^fleuchtet und nach kurzer kctichtzeit in gleichmäßiger Helligkeit verscl λ imint Die keucht/eil des abgefragten Bildes liegi ihci um in der Größenordnung /wischen einigen Sekunde! und einigen Minuten und es bedarf während diesel Beirachtungszeit wiederum der primären Röntgen strahlung.

llektroluinineszierende Schichten, die durch du anliegende Wechselspannung erregt und durch das ii ihnen hellsehende elektrische Gleichfeld in ihre Lichterzeugung gesteuert sind (»WGii-SehidiU Wechselspannungs-Gleichspannungs-Elektrolumiiies/enz-Schicht). sind an sich bekannt (deutsche Aus legesehrift 1 0S7 (V)K). Nach der Erfindung wird dies< Erscheinung dadurch ausgenützt, daß das elektrisch* Feld entsprechend einem zuvor durch eine Strahlun aufgestrahlten Energiebild, das zunächst eine örtlic unterschiedliche Spannungsverteilung auf Grund im terschiedlicher Widerstände in der photoleitende Schicht geschaffen hat, *eingcfroren« wird und Ix der späteren Wechselstromerregung eine Lichtverlei

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\o!pok:risierie kkkiiLie -in.I .war ita ;■ ■ K, π s:ruk;ion von Il- :k< _;i;u ι - Bii.i. ·;~._:π ^_c, -,-. _P,_!, ,_;-(deiif-eh'' Pa i et it sl hi ι Π I 2i 2 '.'1 .^; r. die bckar.nic \ er Wendung /im N ι 'ί ρ, 'lari-.ieruii!: !''Oic-^:cde ~ El-ltienle Weisi iL'doc'i, kvlML-Il W e;: hir .. !ile /-V L C¹- !:"! :^;·.;-'.

Ji'itjspL icke; iing.

Der Erfindung heg! d e Aufgab.· /i._!:; un.ie. erneu Spe ieliL-rv erst,![-'s.l ι lIc: cinijan.L.s ^ ;-,_·.ni_L j> .\ ι /^ Scllaffeil. mi! i'l'^lH Hilfe das .. bfefi a .j; e Bi\i Mi Ruin-IuIlI ohne LJi.. piiin.i.-e t\)^y._^ bei rach'e: Heidin kann

Diese AuigabL -. ü ·.! e Π ■;: ;ui-Cs mal· J._;.,:m!v1_: c.lli-.s·. daß das Biihkmi'tel die ki^eiiseii iii .t'U'w eist. '■: ti : ■ i". Abseh ,¹L- LiIKr .'ii.il.'.even. ρ· ·1,.:ι-.ίν;: eniicii

sehen Feldes /u speichern.

(/emal.i c-niei WeiierbilduüL. der F'rfmd- ü ist der Bildverstärker und -speicher so aus; -tuhii. d..iß auf (ier /weilen Eleklrode eini;an>;sseitii: i-ine bei Einfall (.■!lie; Energie fluorcs/i. lentl..- Schicht angeordiiei ist. du mn einer drnte-i Eleküod.e /um Anieücn eines Wechscifeldes :;n die lluoi e-./ieiL nde Schiciii beie·.;: lsi. wodurch, die fkiores/iei ende Schach eiekiiolumi- ²S ncs/icri und das dadurch einstehende Auskam.sÜlIi: den Widersland der phot öle i ie nde η Schicht vcrandcri.

DievL praktisch als Zv. ischcnwandler wirkende, eingangsseiligc !luores/ieieiide Schicht erleichtert die •legenseiiige .-Xbsiimmung der Verslari>c;eienien!e ^owie die elektrische Anschlußinstallati·.*;-.. da -J.- an die cIl klrolumines/icicude Ausaaimsschich! a.n/uiegi-nde Wechselspannung nun aus der /w Ischen der er-Sien wnü der zweiten Elektrode ohnehin heuenden Gleichspannung durch periodische Eichicrremmg aus dieser dritten Schicht etv.eutii werden kann.

Beii" [riinspeichern des aufgestrahlten EnergienikK wird zvveckmaßigerweise der Pluspol der polarisierenden Gleichspannung an lüc erste Elekirod und ihr ' !inuspol an die zweite Elektrode angelet;!, wodurch sich die günstigsten Speieherbedingungen ergeben. Hierdurch entsteht ein Negativbild. Soll ein Posiiivbikl erzeUgI werden, so kann das gespeicherte Feld dadurch moduliert werden, daß nach dem Ende des Anliegens der polarisierenden Gleichspannung vor oder während der Wechselspannungserregung eine Gleichspannung ci.lgegengeseiZ.ter Polarität angelegt wird, deren Höhe und Dauer fur eine .Modulierung ausreichen, ohne jedoch eine Löschung des Gespeicherten Felds zu bewirken. Soll nach der Bildbetraeh- 5ⁿ Hing dieses Pdd und damit das Bild gelöscht werden, so isl eine liei polarisierenden Gleichspannung entgegengesetzte Gleichspannung von ausreichender Hohe und Dauer anzulegen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibum:. Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht. Es zeigt

Fig. I einen Querschnitt durch Linen erfindungsgemäßen Festkörperbildverstärker und -speicher mit elektrischem Anschlußplan.

1- ι g. 2 A bis 2 D und

Fi g. 3 A bis 3 ^r: Os/illogramme der Wechselspannung ( V_Λ ) und von Lumines/.en/.verläufen des l.umineszenzausgangs 1.2 der Vorrichtung nach Fig. I.

Fig. 1 zeigt cii.. Sehnitiansieht eines lumiiieszie · rendeii Bildschirms 2 eines Feslkörpei--Bildverstärkers und -Speichers mit dem dazugehörigen clektri- -,v iien :->L!iai^:sLhenia. Bei der dalgestclltei; Ausfulii unusfoi in elin!*;! d.is Ain/eiLhnen .lei \ ^-rieiluf.g ιίι-_-- eiiifalk-iid. η l-.i;-.-! lil ι in l-orm eiiK- r\i'in;gen-

i-lin. iiclnd..ici:Ki^sigL i i.:gi ipkiüe 14 au- ι .!as lsi mi', einer Kliidiii Jiwissu:en Sehicht .ms /inno\ui be~cl:ieh:ei. die als _L-rs;e i-'lek'.rode 15 \Liwendei v- . d. An die erste Elektrode ä5 sLliliel.-'t sieb, eine als Λ Cl-'I -l ! spat: Π Ll il L'- -( Ί ie le Il Spa Il IU !!IgS- I- Ie kl, iliumi-

ne-.-en/-SLh-e'i; .. !..iF-Schiciii ι 11 b.e.'eichneie Schicht an. ihre Dicke K-ir.igi etwa 5ι· bis li'n iim.

Die Wi Έ-Seli! ein 1 ! best eil' b.-ispielsw eise aus einem Pul\ er aus du; Ji /nS ·ζι ui. elek¹.i'olumilies.'iei ende·:' Mate rial. Lias -^;: ι Ίι i 'dei Ai aktiv ie;: >s!. Dieses

ki ί isclUT. B indem!:'.el dispel : aus !hisMecin I iikies\ iplios-

Pu!' er is; in el i'elli
JKM. ti a s be !-.ρ il !s
ph-..i ivs'.e'h'. D₁I-S die-leki'.'i-e-he Biadenui;.ei kann je-•doch auch ein Fesikorper se"i. Dim-lIi X'erMiche -Aiirde festgesieiil. dab nil' einer Κι. ^ramischen W GF-Sehieiil. in der ein einen l k kirischc:¹. W ider'-tand auf w e ise ndes (daseinail als dielektrisches Bindemittel \erwendci ist. /uiriedensielleilde 1-igehnisse Lr/ii.ll werden. Γ-.in soiches Bindemittel kann durch folgendes Verfahren hergesielit weiden. FnüenpuKer. beispielsweise aus Bor-Kieselerde, das i.i und. wenn erforderlich. 11 cn;-'l.ti'. w ii d mit Puls er. beispielsw eise aus /nS-elektroiir'iineszierendem Fluoreszcn/matenal. und FuKer aus einem Halblcilei-\letallo\id. /B. SiH).. FiO-ode: Sb-O.. das das kummcs/en/licht des Fluores-/en/maieriais reflektiert. \ei mischt, und das Gemisch %\ird dann auf eine ueeigiKle hit/ebestimdige Platte aus Cilas. Keramik oder Metall in Form einer Schicht aufgebracht. Schließlieh wird das Gemisch mit der hit-/ebeständigen PIaHe zwei bis icht Minulen lang auf einei 1 empcraiur von dilii C bis "(K) C gehalten, um das FrittenpuK ei zu schmelzen. Auf oiese Weise umfal.il die keramische YVGE-Schieht elektroluniineszierendes Fluorcszen/malerial. das in einem dielektrischen Bindemittel enthalten ist. das aus einem wenigstens I.i und. wenn notwendig. Ti enthaltenden Keiamik-(Giasemaik Material lusteht. ein Metalloxid enthalt, und in der Lage isl. ein inneres, elektrisches Feld zu halten, wenn eine äußere polarisierende Gleichspannung an sie gelegt wird. Eine WGE-Schicht 11 mil einem spezifischen Widerstand von 10 bis 10' Ohm - cm erbringt zufriedenstellende Ergebnisse. In dieser WGE-Schichi 11 kann ein elektrisches Gleichfeld gespeicher!, ako -eingefroren· werden, indem eine ausreichend hohe Gleichspannung ausrcichcnd lang daran angelegt wird. Die Charakteristik der WGFi-ScInCh! 11 wird später an Hand der Fig. 2 und 3 erk; ilen. Weiterhin isl eiiv: Widerstands- und Liehtspc rrschiehl 16 mit einer Dicke von 5 bis ⁷ mn vorgesehen, die durch Mischen eines Kunstsloffbindemitte's mit einem Kohlepulver oder durch Erhitzer eines Gemisch?, aus Glasemail und schwarzem Farbstoff hergestellt isl. Line sich hieran anschließende photoleitende Schicht 17 besteht ui:, einem phololcitenden Material, beispielsweise aus CdS. CdSe odci CdS-CdSe. durch das der elektrische Widerstand ir Abhängigk -it von einfallender Strahlung verringeri wird. Dieses Material ist mit einem Kunststoffbindemittel oder Glasemail gemischt oiler direkt gesintert Die Dicke tier Sehiehl 17 beträgt etwa 100 bis 201 i/m unil der maximale Dunkelwiderstand quer übei die Schicht ist auf einen Wert festgelegt, der höher ist als die Summe des Widerstands der Schichten lii und 11. Die Schicht 17 trügt auf ihrer der WGE-

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Schicht ahgewandlen Seile eine /weite Elektrode IS. Fig. 2 Λ /dgl zunächst den Verlauf der Wechsel-

Eine fluoreszierende Schicht 19. die in Abhängig- spannung Γ. /um Erregen del l.umincs/cn/. die bei

keit von der einfallenden Energie x. d.h. ilen Koni- diesem Versuch eine Wechselspannung von NO V und

Lienstrahlen. leuchtet, ist se zusammengesetzt, daß sie 1 kHz ist. gemessen als Veränderung des Potentials

auch in Abhängigkeit von der an sie angelegten Span- 5 der Klektrode 15 auf der I .umines/en/ausgangsseite

nung leuchtet (eleklrolumincs/iert). Diese Schicht in bezug zur zweiten Klektrode 18. In Fi g. 2 B ist der

besteht aus Pulver von unter Röntgenstrahlen fluores- Verlauf des Lumineszen/.ausgangs /., dargestellt,

zierendem Material. z.B. ZnCdS. und P'.'.lvei \or. wenn die in I- i g. 2 Λ dargestellte Wechselspannung

gleich/eilig elektrolumines/ierendem Fiiioies/en/ Γ, an die lilektroden 15. 18 ties Biklschirnis 2 gelegt

material. z.B. ZnS oder ZnSe. Diese beiden Pulver ¹⁰ wird, und in der WCiL:-Schicht 11 keine Restkonipo-

wcrden beispielsweise mit einem Kunststoflbindeinii- nente eines elektrischen Feldes vorhanden ist. Diese

tel nemischt und in einer Dicke von etwa 51. um auigc- Restkomponente wird erst durch Anlegen einei äuKc-

braeht. Die Materialien für die fluoreszierende Schicht ren polarisierenden Gleichspannung \on tier Glcich-

19 und die photoleitende Schicht 17 werden so ge- -spannungsquelle 7 an die Elektioden 15. ISer/cugl.

wühlt, daß sich der I .umines/cn/spekti albereich tier >5 Die Pol.uitäi dei ersten I-"Ie k ι rode 15 ist hierbei posi-

fluores/ierenden Schicht 19 und der Pho'olcil· r^>l- tiv in bezug zur /weilen Elektrode 18. indem der

tralbereich der phololeitendcii Sehk hl 17 wenigstens Schalter .S in die Stellung .-J i'.ebrachl wird,

teilweise überdecken. I-ig. 2C zeigt den Verlaul des Lumineszenzaus-

Die Elektrode IS. die fin die einfallende Energie gangs /., bei gespeichertem elektrischen Gleichfeld,

und tlas Licht der fluoreszierenden Schicht 19 durch- ⁷⁰ Das Einspeichern eines Knergiebildes erfolgt während

lässig ist. besteht aus einer aufgedampften Schicht ei einer Sekunde durch gleichzeitiges Anlegen einer

nes geeigneten Materials. z.B. Gold Gleichspannung an die WGE-Schicht 11 mit einer

Kine furdie einfallenden Röntgenstrahlen ν durch- Hohe von 240 V (Spannung von !',.,) durch Drehen

lässige dritte Elektrode 20 besieht aus einer licht ι e - des Schalters S in die Stellung ι/ bei abgeschalietci

flektierenden Schicht, beispielsweise einer ΛΙ-Folie. ²5 Wechselspannung C, und anschließendes Zuriick-

Geniaß l-'ie. 1 wird der l.umineszeii/ausgang /,· drehen des Schalters .S in die Stellung '>. Die Wech-

von der Seite der WGE-Schieht M abgegeben, die selspamiung 1'., wird fünf Minuten nach dem Kinsnei

der ersten Elektrode 15 zunächst liegt. Kine Gleich- ehern angelegt.

Spannungsquelle 7. die /um Aufzeichnen und L.osehen Bei einem Vergleich der Lumine^/en/vcrlaufc nach

des gespeicherten Encrgicbiides uieni. gmi veründer- 3° r ; g _( ;::id nach F- ; g. 2 B ist !e-.'./iisteüeü. d:;!A ,kr

liehe Gleichspannungen l',_(i und C₁ entgegenges'-i /- kumineszen/ausgang /. durch das polansicile. ele¹-

ler Polarität über einen Schalter .S' an die Elektroden irische Restfeld merklich verringert wird. Diese Ver·

15 und 18 ab. Eine Wechselspannungsquclle S dien! ringerung des L.umincsz.enzaiiseangs ist bei noch Im-

/uiii Erregen der WGK-Schicht 11 fiir das Ablesen lieren Werten des Restfeldes noch ausgeprägter, um

des Lumineszenz-Bildes und gibt eine Wechsclspan- 35 sich allmählich dem Zustand gemäß Fig 2 B an/imä-

nung l', veränderlichen Eflektivweris ab. Die hern. Die Zeitkonstante dieser Dämpfung liegt jedoch

Gleichspannungsquelle 7 und die WechseKpannimgs- gewöhnlieh in einem Bereich von zehn Minuten bis

quelle 8 sind, wie in Fig. 1 dargestellt, zusammen mit zu einigen Stunden. Daher kann die WGE-Sehicli!

einem Kondensator 9 mit den Elektroden 15 und 18 zum Speichern und zur Leuchtbüdwiedergabe eines

verbunden, und /war sind die Wechselspannung?.- 4° Eingangsbilds verwendet werden, das mit Hilfe der

quelle S und der Kondensator 9 zwischen den E'k'k- in ihrem örtlichen Widersland gesteuerten photolei-

trodcn 15 und IS in Reihe geschaltet, während die tenden Schicht 17 bei Anlegen der Gleichspannung

Gleichspannungsquelle 7 /um Kondensator 9 parallel V_Hl als Fcklverteilung in die WGE-Schicht 11 einge-

geschaltei ist. Ein Widerstand mit geeignetem Wider- speichert wird. Eine zunächst auf Grund eines medri-

standsweit kann mit dem Kondensator 9 verbunden 45 gen Widerstandsderphotoleitenden Schicht 17eingc-

sein. um diesen zu entladen. Der Kondensator 9 kann speicherte, örtlich hohe Feldstärke führt bei dei

auch wegfallen. späteren Cildabfragung zu einer dunklen Stelle.

Eine Wechselspannungsquelle 21 zum Erregen der Fig. 2 D zeigt den Verlauf des Lumineszenzausauf Röntgenstrahlen ansprechenden, fluoreszieren- gangs L,. der zu beobachten ist. wenn die W;chsclden Schicht 19 ist mit den Elektroden 18 und 20 ver- 50 spannung \'_A an die WGE-Schicht gelegt wird, nachbunden. zwischen denen die fluoreszierende Schicht dem zuvor ein I.öschsignal von 400 V (Spannung von 19 angeordnet ist. Eine Wechselspannung \\ wird V_B ,) angelegt wurde. Dies geschieht durch Drehen durch Schließen und Öffnen eines Schalters S_f ange- des Schalters S in die Stellung c (bei einer Wechsellegt bzw. abgeschaltet. spannung V₁ von Null) und nach einer Sekunde durch

Bei dieser Ausführungsform, bei der der beabsich- 55 Zurückdrehen des Schalters in die neutrale Stellung />

tigte Lumineszenzausgang L₂ von der der Elektrode In diesem Zustand ist die vorher auf Grund der

15 zunächst liegenden Fläche der WGE-Schicht 11 Gleichspannung F₈₁ vorhandene Restkomponente

abgegeben wird, sind die Spannungsquelle 8 fur die des polarisierten Feldes gelöscht, wodurch man wiedei

die Lumineszenz erregende Wechselspannung V_A den unvermincerten Lumineszenzausgang L- erhält zum Ablesen eines in der WGE-Schicht 11 gespei- 60 der demjenigen nach Fig. 2B entspricht,

cherten Bildsignals, der Kondensator 9 und die die Die Ergebnisse nach Fig. 3 erhielt man bei Versu-

Gleichspannungen V_B2 zum Aufzeichnen und V_B, chen. bei denen das in der WGE-Schicht gespeicherte

zum Löschen über den Schalter S liefernde Span- innere elektrische Feld in einer Rirhtung polarisier!

nungsquelle 7 mit den Elektroden 15 und 18 verbun- ist. um das gespeicherte aufgestrahlte Energiebiid mi den. 65 verstärkter Intensität darzustellen.

Fig. 2 zeigt Spannungs- unr¹ Lumineszenzverläufe. Die für die Oszillogramme nach Fig. 3 verwendete

die mit der feldspeichernde'. WGE-Schicht 11 erhal- die Lumineszenz erregende Wechselspannung F₄ ist

ten und an einem Oszillographen beobachtet werden. wie aus Fig. 3 A ersichtlich, die gleiche wie die ir

Fig. 2 A dargestellte. Fig. 3 B zeigt den Verlauf des Liimiiieszenzausgangs L₂ unter der Fig. 2 B entsprechenden Bedingungen.

F i g. 3 C ist eine Darstellung des Lumineszenzausgangs L,- der zu beobachten ist. wenn eine Wechselspa.:.Hing K., (Wellenform nach Fig. 3 A) von SO V und 1 KHz an die Elektroden 15, 18 gelegt wird, und der Schalter S in der Stellung b ist, nachdem vorher ein genügend hohes polarisiertes Restfeld in der WGE-Schicht 11 durch Drehen des Schalters S in die Stellung α erzeugt worden ist. Das heißt durch Anlegen einer Gleichspannung von 400 V ( V₁₁₂) an die Schicht für eine Sekunde in einer solchen Polarität, daß die erste Elektrode 15 positiv gegenüber der Elektrode 18 ist (bei abgeschalteter Wechselspannung '5 V_A). Nach diesem vorbereitenden Polarisicriingsvorgang gibt die WGE-Schicht 11 einen sehr geringen Lumineszenzausgang L₂ ab im Vergleich zu dem in Fig. 3 B dargestellten Zustand, bei dem kein Restfeld vorhanden ist. Während des Vorhandenseins dieses Restfeldes wird nun die Gleichspannung V_1n von 140 V, die niedriger ist als die Spannung K,,, und eine dieser entgegengesetzte Polarität hat. gleichzeitig mit der Aufstrahlung des zu speichernden Bilds eine Sekunde lang als rechteckiges Eingangssignal durch ²S Drehen des Schalters S in die Stellung c bei nicht anliegender Wechselspannung V_A an die Elektroden 15. \A und 20 gelegt. Das Restfeld in der WGE-Schicht 11 wird in Abhängigkeit vom örtlichen, bildpunktahhängigen Wert und von dei Anlcgezeiidsuer der Spannung V₁,, gelöscht oder verringert. Nun wird nach Drehen des Schalters S in die Stellung h die Wechselspannung V_A (Fig. 3 A) an die Elektroden 15. 18 angelegt. Der Verlauf des sich ergebenden Lumineszenzaiisgangs /., ist in Fig. 3 C dargestellt.

Wie bei einem Vergleich der Wellenform nach den Fig. 3C und 3D festzustellen ist, wird das Restfeld. das durch Anlegen der Spannung I-',,, erzeugt worden ist. durch Anlegen der Spannung V₁₁₁ (Aufzeichnung) verringert oder gesteuert, wodurch ein verstärkter Lumineszenzausgang auftritt. Es entsteht also eine positive Bildwiedergabe. Die Wiedergabe des gespeicherten Bilds kehrt in den dinch die Wellenform nach Fig. 3 B bezeichneten Zustand gleichmäßiger maximaler Helligkeit zurück, wenn das Restfeld ganz gelöscht wird. Das Löschen der Speicherung erfolgt durch Anlegen einer Gleichspannung K_B1 entgegengesetzter Polarität, die genügend hoch ist. um das polarisierte Restfeld zu löschen, z. B. 400 V. Der resultierende Lumineszenzausgang ist in Fig. 3E dargeiteilt, die der Fig. 3B entspricht.

Die Polarisation der WGE-Schicht 11 durch Anlegen der Gleichspannungen K₈₁ oder F₈₂ erreicht einen spezifischen Sättigungswert, der von dem Wert und der Polarität der Spannung abhängt. Wenn die zum vorherigen Polarisieren (d. h. Einspeichern und Löschen) erforderlichen Zeiten kürzer als die genannte Sättigungszeit sind, hängen die Polarisation der WGE-Schicht 11, die Bildung des elektrischen Restfeldes und die Steuerungseffekte vom Produkt des Wertes der Gleichspannung K₈₁ oder F₈₂ der,\n-Iegezeit der Spannung in den jeweiligen oben beschriebenen Arbeitsgängen ab.

Betrieb des Festkörperbildverstärkers β₅

a) Erzeugung eines negativen Bildes

Um beim Festkörperbildverstärker und -speicher nach Fig. 1 ein negatives Leuchtbild eines darzustellenden Röntgenhildes χ zu erhalten, wird durch Betätigung des Schalters .S' die Gleichspannung V₁₁-, an die Elektroden 15 und 18 gelegt und gleichzeitig entweder die (Ahlese-jWechselspannung V_A oder keine Wechselspannung an die Elektroden 15 und 18 gelegt. In diesem Zustand wird der elektrische Widerstand der pliotoleitenden Schicht 17 durch das Belichten dieser Schicht verringert. Dieses Licht entsteht auf Grund des Rüntgenbildes in der auf Röntgenstrahlen ansprechenden elektrolumineszierenden Fluoreszenzschicht 19. Der Widerstand der photoleitenden Schicht 17 wird auch unmittelbar durch hindurchgetretene Röntgenstrahlen χ verringert, wodurch eine der einfallenden Eneigie entsprechende Gleichspannung an die verschiedenen Stellen der WGE-Schicht 11 «elegt wird. Dann wird durch Drehen des Schalters S in die Stellung b zum Zuführen der Wechselspannung V_Λ für das Ablesen ein dem Musler des polarisierten Restfeldes entsprechendes negatives Lumineszerizbild am Lumineszenzausgang /., wiedergegeben. In diesem Fall gibt es zwei Wege für die Bildwiedergabe. Hiner davon besteht darin, die WGf-Schicht 11 direkt mit einem durch die photoleitende Schicht 17*hindurchgeführtcn Wechselstrom zu erregen, wobei eine verhältnismäßig hohe Wechselspannung benötigt wird. Der andere Weg besieht darin, die WGE-Schicht 11 mit dem photoelektrischen Wechselstrom /.u erregen, der ein Ergebnis der pulsierenden Wechselstromimpedanz der photoleitenden Schicht 17 auf Grund der durch Anlegen der Wechselspannung V₁ an die fluoreszierende Schicht 19 verursachten Elektrolumineszenz ist, wobei der Schalter S₁ geschlossen wird. Wenn der photoelektrische Wechselstrom verwendet wird ist ein wirksameres Ablesen des Leuchtbildes von der Schicht WGE 11 mit verhältnismäßig geringem Aufwand möglich. Wenn ferner die WGE-Schicht 11 nicht leuchtet, wenn die photoleitende Schicht 17 kein Licht erhält, jedoch mit dem photoelektrischen Wechselstrom leuchtet, wenn die Spannung V_E durch Betätigen des Schalters S_f an die fluoreszierende Schicht 19 gelegt wird, und die photoleitende Schicht 17 gleichmäßig durch die Elektrolumineszenz erregt wird, dann kann das Auslesen des gespeicherten Bilds durch Steuern des Schalters 5_£ und der Spannung V_E ohne weiteres durchgeführt werden, b) Erzeugung eines positiven Bildes Ein positives Bild des einfallenden Röntgenbildes kann ebenfalls wiedergegeben werden, unc zwar nach dem in Zusammenhang mit F i g. 3 beschriebenen Prinzip. Hierbei wird die Wechsel spannung V_L an die fluoreszierende Schicht 1! gelegt, wobei der elektrische Widerstand de photoleitenden Schicht 17 mit dem Lumines zenzlicht von der fluoreszierenden Schicht 1' gleichmäßig verringert wird. In diesem Zur tan« wird die Gleichspannung V_B1 an die Elektrode 15 und 18 gelegt, um eine gleichmäßige Vorpo larisation in der WGE-Schicht 11 zu bewirker Dann wird die Spannung V_E abgeschaltet un die Spannung V_Bl wird als Aufzeichnungsspar nung über die Elektroden 15 und 18 gelegt, woi aufhin eine kurzseitige Belichtung mit dei

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Rönigenbild χ erfolgt. Das Spannungsmustcr wird an die W'Gr.-Schichl 11 weitergegeben und das Restfeld der vorhergehenden Polai'isation wird örtlich verringert oder gclo>chi. Das I her wachen des I.iK'.iinesz.enzausgangs /.. wahrend der obigen Arbeitsgänge kanu durch ,Anlegen der Spannung Γ, erlolgen. Die darauffolgenden Arbeitsgänge sind die gleichen wie die oben Uu die Wiedergabe eines negativen Hildes des gespeicherten Luinines/en/signals beschriebene-, Hei einem anderen Verfahren zur W icdergabe eines positiven Hildes wird ehe Spannung I _f) derart angelegt, daß die Elektrode 15 im (iegensiii/ /ti dem vorher beschriebenen Verfahten negativ in bezug /ur Elektrode 18 ist. Dann wird ¹S das Rontgenbild λ eine knive Zeit lang aufgestrahlt, und die Spannung V₁₁ , wird nach Anlegen des Spannungsmusters an die WGH-Sehich! 11 abgeschaltet. Auf diese Weise wird das Muster eines Restfeldes mit einer Pcilarit.il aufge/eichnet. die der fur die oben beschriebene negative Wiedergabe verwendeten entgegengesetzt ist. In diesem lall verursacht das Anlegen der Wechselspannung l', keine Veränderung des Luinineszen/ausgangs /,-. So wird die Spannung I', ^a5 angelegt, um den elektrischen Widerstand der phololeitenden Schicht 17 gleichmäßig zu verringern, und dann wird die Spannung V₁₁, mit einer der Polarität der Spannung I',,, entgegengesetzten Polarität an die Elektroden 15 und 18 3-gelegt.umdie Polarität der Restpolarisation umzukehren, soweit das aufgezeichnete Feldmuster nicht gelöscht ist. d.h. um die nachträgliche Polarisationsumkehr z.u bewirken. Wenn die Spannung V₁₁, zu lang angelegt wird. 3j wird das aufgezeichnete Feldmuster vollständig gelöscht, obwohl die Polarität des Restfeldes umgekehrt ist. Deshalb wird die Zeitdauer des Anlegens der Spannuni: l'_H- auf einen Bereich innerhalb der Sättigungszeit der Polarisation begrenzt, in dem wenigstens das Feldmuster nicht gelöscht und die Polarität wenigstens eines iei's des Restfeldmusters umgekehrt wird. Das Bild des polarisierten Restfeldes bildet ein umgekehrt polarisiertes Feldstärkemuster der einfallenden Röntgenstrahlen, das dem bei der oben beschriebenen negativen Wiedergabe entgegengesetzt ist. Demnach wird durch Anlegen der Wechselspannung I₄ durch Drehen des Schalters S in die Stellung b ein positives Leuchtbild am Lumineszenzausgang L₂ wiedergegeben.

Bei dieser nachträglichen Polarisationsumkehr ist es vorteilhaft, an Stelle der Gleichspannung V_BZ Gleichspannungsimpulse zu verwenden, um der ersten Elektrode 15 ein positives Potential zu geben.

Eine zufriedenstellende nachträgliche Polarisationsumkehr wird erzielt, wenn der Lumineszenzausgang L₂ bei angelegter Wechselspannung V_Λ während des Anlegens der Spannungen V₁,, und V_E überwacht wird, und die Spannung V_E mit Hilfe des Schalters S_E dann abgeschaltet wird, sobald ein klares Positivbild erscheint. Bei den unter a) und b) beschriebenen drei Durchführungsarten ist eine weitere Korrektur des Musters des Restfeldes möglich, das zuletzt ausgebildet oder gesteuert worden ist. und zwar werden glen-iiim mige Cileichspannungsimpulse zur Korrektur derart angelegt, daß die Seite des beabsichtigten l.ummeszenzausgangs oiler die eiste Elektrode 15 positiv bzw. negativ im Gegensatz zur gegenüberliegenden Seile is!, und zwar für eine solche Zeil, daß das Muster des Resifeldes nicht gelöscht wild. Aiii diese Weise kann lic Durelischnittsfeldstarke des gespeicherten Resile !des korrigier! werden. Hei diesel \usliihrungsform wird die Korrektur durch Anlegen der Spannungen l'_/n und !-'„.mit Hilfe des Sehalters .S" und ferner (lurch Anlegen der Spannung I , mit Hilfe des Schalters .V, bewirkt, wahrend das Ausgangsbild L. bei angelegter Spannung 1'., überwacht wird. Während dieser Arbeitsgänge sind der Kontrast des l.umi neszcn/ausgangs einstellbar und ferner die Dauer der Speicherung steuerbar.

e) Das Loschen der Speicherung des Negativ -Bilds erfolgt durch Loschen des durch Anlegen der Spannung I'_/(. erzeugten gespeicherten Restfeldes: d.h. durch Drehen des Schalters S in die Stellung c. um die Gleichspannung l',_;l. die die entgegengesetzte Polarität wie die Spannung I ',,. aiitweist, mit einem solchen Wert und für eine solche Zeit an die Elektroden 15. 18 zu legen, daß das Restleid genügend gelöscht wird. Die Feldstärke des polarisierten Restfeldes ν erringen sieh mit der seit dem Wegnehmen der polarisierenden Spannung verstrichenen Zeit. Deshalb können die unteren Grenzen der Spannung und der Anlegezeitdauer des Löschsignals etwa mit den gleichen Werten festgesetzt werden wie die'des Einspeichersignals, oder auch mit niedrigeren Werten, je nach der Zeit, die seit dem Hinspeichern verstrichen ist. Es ist jedoch leichter, die Spannung und die Aniegezeitdauer auf gleiche oder höhere Worte als die des Hinspeichersignals festzulegen, um so ohne Rücksicht auf das durchgeführte Programm eine sichere, vollständige Lösung zu erzielen. Das Loschen der Speicherung kann auf folgende Weise erfolgen: Die fluoreszierende Schicht I⁴J wird durch Schließen des Schalters S₁ veranlaßt, zu leuchten, wodurch der elektrische Widerstand der photoleitenden Schicht 17 gleiehm.'ßiu verringert wird. Dann wird die Spannung l"_H1, die eine der Spannung !„,entgegengesetzte Polarität aufweist, durch Drehen des Schalters in die Stellung c angelegt, wodurch das Restfeld in der WGE-Schicht 11 gelöscht wird. Das Löschen der Speicherung eines Positiv-Bildes wird .1 ' gleiche Weise wie oben beschrieben durchs fuhrt.

d) Allgemeine Vorschriften über die Bemessungen von Spannungen

Die Arbeitsbedingungen müssen im Hinblick auf das Produkt der Spannung mit der Anlegezeit gewählt werden. Bei den in Zusammenhang mit den Fig. 2 und 3 beschriebenen Beispielen sind die bevorzugten Arbeitsbedingungen fasi nur unter Berücksichtigung der Werte der Spannun gen V_B1 und Γ_Β, gewählt worden, da der Ein fachheit halber angenommen wurde, daß die Zeiten dieser Arbeitsgänge genügend lang in bezug zur Sättigungszeit sind. Es ist möglich, die Erregungswechselspannung l'_A. wenn zum Überwachen de:. Lumineszenz-

auw.ngs /., crlorderlich. auch während e'iics der Arbeitsgänge des Vorpolarisierens. des liildeinspeicherns oder des Löscheiis anzulegen. Oar-Lilier hinaus ist durcli wiederholtes Anlegen der Wechselspannung !■'., während des Vorhandenseins des Rustfcklcs ein wiederholtes Auslesen des gespeicherten Bilds möglich,
!•"einer isl sogar ein ständiges Wechselstrom Erft'gen det \V( IL-'-Schichi 11 möglich.
Es ist vorteilhaft, wenn die Wechselspannung I'.,

seranderlieh gemacht v\ ■ ^! da dann die Helligkeit des I.mnines/en/.Liusgaiius /., /um leichten Ablesen Irei gesteuert werden kann. Wenn ferner die C jleiclispannimgsiiuellen fiir \'_Hl und 1'„-fiir dir \'orpolarisalion das Hinspeichern und Loschen veränderlieh eemaelu sind, wird dadurch ein sehr wirkungsvolles Mittel /um Verändern \\im\ Steuern der Arheilskenrilinier. der Speicherung und der Leuchlbiklwiedepjabe geschaffen.

Hier/.u 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

I 764 Patentanspruch- .

1. FesikorperbikK <_τ<.ι: kc· und -^pcich·.·: π;·,' einer ausgane.ssci; !■_: ::\\: ·.·incr Lehhlurchkis^ecM. ί er-.ii.-n Elektrode lx-!ei_!eii 'Λ Lchselsp:i!llHlu_-

I ilcichspannnng^-P k k;r. liumine-· . ü.'-SciiicIr ι W Ci K 'Schicht ). die aus einem puU e! r." "ΐτιϊι:·_ -ι. clekirolumineszicii. ndcn Mak-ria! m^i-. viiKiii dielektrischen Bindemittel befiel· . .is:i J-; cn"··.· phutoleitende Schicln .inneordnet :-·'. die ihr·, ι ··._ ι;> cingangsseiiig mil einer lichMi.'ch!.'--Müen. \on dem sichtbar /ir ma·. -¹Hi!.!; kiaTocbiid JmJ' ■ trahlharcn. zweiten klckirodo hcic^' ist. bei dein der Lumine>/t_ nz.ui^iiang der W GE-Schichi J.i\h ¹S eine iiπ die beiden kk k'roden angelegte Wechselspannung erregt und eine diener Wechv-'k-pani-uinii Überlager'·, elektrische Gleichspannung gestelle; ί ist. sowie mit einer Spannungsvcrsorgtmgscinrichtung /um kr/engen der benannten Spannungen. ^2G dadurch eck c η η / e ι c h η e ι . daIi das Bindemittel die Eigenschat! aufweist, nach. Abschalten einer äußeren, polarisierenden Gleichspannung ( \'_h,' eine Restkomponenk des elektrischen F-.¹I-ties , ; speichern. ²S

2. Bildverstärker und -speicher nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß auf der zweite! Elektrode eingatinsseitig eine bei Einfall finer Enei'e Ia) fluoreszierende Schicht (19) angeordnet ist. die nut einer dritten Elektrode (20) ^⁰ zum. Anlegen eines W'eclT-elieldes an die fluoreszierende Schicht (19) belcgi -st. wodurch die fluoreszierenc'e Schicht (19) elet-urolumines/.iei i und das dadurch entstehende Ausgangslicht den Widerstand der photoleitenden Schicht (17) verändert.

3. Verfahren zum Belrieh des Festkörperbikk Verstärkers und -speicheis nach Anspruch 1 oder 2. zur Bildspeicherung. dadurch gekennzeichnet, daß man während des Aufireffens der von a.ißen kommenden Energie l.v) auf die WGE-Schicht

(11) eine in ihrer Höhe vom ortlichen Widerstand der photoleitcnden Schicht (17) abhän^r^. die WGE-Schicht (11) polarisieicnde Gleichspannung anlegt und durch anschließendes Anlegen der Wechselspannung die WGE-Schicht (11) entsprechend der ortlichen Steuerung durch das eiv.-standene gespeicherte Gleichfeld zur kumineszen. erregt.

4. Verfahren nach Anspruch 3. dadurch nckennzeichnet.daß zui Löschung der einsprechend dem Bild örtlich verteilten Feldspeicherun« nach dem Anlegen der Wechselspannung (I·.,) eine Gleichspannung (>',.,) ausreichender Höhe und Dauer von der vorher angelegten polarisierenden Gleichspannung ( 1 '„ .) entgegengesetzter Polarität /.wischen erste und zweite Elektrode angelegt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4. dadurch gekennzeichnet, daß die zuerst angelegte, polarisicrcndc Gleichspannung ( V₁₁.) mit ihrem Pluspol an die erste Elektrode (15) und mit ihrem Minuspol an die zweite Elektrode (18) angelegt und danach vor oder während des Anlegens der Wechselspannung eine Gleichspannung entgegengesetztet· Polarität, die von der phololeiienden Schicht (17) entsprechend dem Energiebild moduliert ist. mit einer solchen Höhe und Dauer, daß ■ü, !durch das gespeicherte Feld de!-WGt- -Schieb m. .duller! wird, angelegt wird.

ι \eifahren zum Betrieb des K-s'V. ■■: p.i bii,- -. e; - '■)' k ;> und -speicher* nach Anspru. Ii 2. ·.!:■ K_:'rch'i;jkcnn.-eich.ie!. daß die zum Abk-·, η .k πι d ■ \\GF.-Sehich^: gespeicheüen Bikks ^r;,,: Jer'aciie V\ . •ii-elspinnung I 1'.. ) niclv. v.m" .;■.;!' an du- beiden I ickimden ( 15. IH; ar.gelcg;. - -.n de; η dadurch crzeugi wird, daß/wischen die ;-', ι 15 · und die /welle Elektrode ^; 18) die poL·.: .-. ieiKie Gicichspannunü ί V₁₁₁) ang-:iegi v. ir.... ·.·. ■■'.: reite; die fluoreszierende Sch.ch; ι 19' durch .-M-,;.. ijen de- Wechse-.i'eldcs /um Elekirolumines/i.. ■ r "e''i aehi w ird.