DE19515183A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung von zweidimensionaler Strahlung - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung (1) Bereich der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrich­ tungen zur zweidimensionalen Strahlungserfassung zur Umwandlung von Röntgenbildern in elektrische Signale für Röntgenfernsehsysteme für die medizinische Diag­ nostik oder für die zerstörungsfreie Materialprüfung oder zum Umwandeln von sichtbarem Licht in elektrische Signale, das aus dem optischen Lesen von fotogra­ fischen Gegenständen, wie Originaldokumenten, resul­ tiert.

(2) Beschreibung des Standes der Technik

In Röntgenfernsehsystemen, die ein Beispiel bilden für eine Vorrichtung zur zweidimensionalen Strahlungser­ fassung der oben genannten Art, werden ein Röntgenbild­ verstärker und eine Fernsehaufnahmeröhre kombiniert, um Röntgenbilder in elektrische Signale umzuwandeln. Insbesondere werden Röntgenstrahlen, die auf den Bild­ verstärker auftreffen, durch einen Umsetzfilm, wie z. B. CsI, in sichtbare Strahlung umgewandelt; dann werden Elektronen von einer fotoleitenden Fläche abgegeben. Diese Elektronen werden beschleunigt und auf einen Ausgangsfluoreszenzfilm projiziert, um sichtbares Licht zu erzeugen, wodurch der Ausgangsfluoreszenzfilm ein sichtbares Bild erzeugt. Die Fernsehröhre ist optisch mit einer Ausgangsebene des Bildverstärkers gekoppelt. Das sichtbare Bild wird über eine optische Linse oder dergleichen auf eine Bildaufnahmeebene der Bildaufnahmeröhre projiziert, wodurch sich elektrische Ladungen, die dem auftreffenden Licht entsprechen, auf der Bildaufnahmeebene akkumulieren. Ein elektronischer Strahl tastet und liest die elektrischen Ladungen ab und gibt elektrische Signale ab.

Eine zweidimensionale CCD (Charge Coupled Device) ist eine bekannte Vorrichtung zur Umwandlung von sichtba­ ren Bildern in elektrische Signale.

Um jedoch endgültige elektrische Bildsignale von einem Röntgenbild zu erhalten, erfordert das herkömmliche Röntgenfernsehsystem mit der Kombination aus einem Röntgenbildverstärker und einer Fernsehaufnahmeröhre eine Vielzahl von Umwandlungsschritten von den Rönt­ genstrahlen zu sichtbaren Strahlen, dann zu den Elek­ tronen, zu den sichtbaren Strahlen, über Optiken zu sichtbaren Strahlen und zu elektrischen Signalen, wie oben beschrieben. Ein derartiges Verfahren weist eine geringe Umwandlungseffizienz auf und führt unvermeid­ lich zu einem kleinen Störabstand (S/N). Ferner führt die Kombination eines Bildverstärkers mit einer Bild­ aufnahmeröhre zu einer komplizierten und großen Vor­ richtung.

Obwohl eine zweidimensionale CCD-Kamera den Vorteil hat, kompakt zu sein, ist es schwierig, wegen ihrer Konstruktionen einen größeren Bereich zu sichern. Dies führt zu dem Nachteil, daß als nicht vermeidbare Ele­ mente Optiken zur Reduzierung von sichtbaren Bildern von fotografischen Objekten erforderlich sind.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung nimmt Bezug auf den obenerwähnten Stand der Technik, und es ist vorwiegende Aufgabe, ein Verfahren zur zweidimensionalen Strahlungserkennung anzugeben, das in der Lage ist, effizient Strahlung, wie Röntgenstrahlung oder sichtbares Licht, in elektrische Signale umzuwandeln und das eine Vorrichtung zur zweidimensionalen Strahlungs­ erfassung ermöglicht mit größerer Öffnung (Apertur) und verringerter Dicke. Die Erfindung hat ferner zum Gegen­ stand, eine Vorrichtung zur zweidimensionalen Strahlungs­ erfassung zu schaffen zwecks Durchführung des Verfahrens.

Die oben gestellte Aufgabe wird gelöst durch die Erfin­ dung, und zwar durch ein Verfahren zur zweidimensionalen Strahlungserfassung für die Umwandlung auftreffender Strahlen in zweidimensionaler Verteilung in elektrische Signale. Das Verfahren enthält die folgenden Schritte:

Die Strahlung in zweidimensionaler Verteilung wird ver­ anlaßt, auf einen Umsetzfilm aufzutreffen zur Umwand­ lung der Strahlung in elektrische Ladungen in zweidi­ mensionaler Verteilung;
Auswählen infolge einer von mehreren linearen nebenein­ ander angeordneten und dem Film gegenüberliegenden Ka­ thoden zur Erzeugung einer Elektronenstrahlung von der ausgewählten linearen Kathode;
Konvergieren der Elektronenstrahlen zumindest vertikal und Projizieren der Elektronenstrahlen auf eine hori­ zontale Linie auf dem Umsetzfilm;
Ablesen der Ladungsverteilung auf der horizontalen Li­ nie durch Bestimmung von Änderungen des Stromes, der durch eine Vielzahl von auf dem Umsetzfilm nebeneinan­ der liegenden und die projizierenden Strahlen kreuzen­ den Streifenelektroden fließt;
vertikales Ablenken der Elektronenstrahlen nach jedem Ablesen der Ladungsverteilung auf der horizontalen Linie zum Ablesen einer Potentialverteilung auf einer benachbarten horizontalen Linie und
Schalten der linearen Kathoden, nachdem die Potential­ verteilung für eine Anzahl von horizontalen Linien ge­ lesen wurde, um die Potentialverteilung auf der vorge­ gebenen Anzahl von horizontalen Linien zu lesen mit Elektronenstrahlen, die von einer neu ausgewählten li­ nearen Kathode erzeugt werden, wie oben, und nachfol­ gendes Lesen der Potentialverteilung auf dem Umsetzfilm durch sukzessives Schalten der linearen Kathoden.

Die Erfindung sieht auch eine Vorrichtung zur zweidimensionalen Strahlungserfassung vor zur Durchführung des obigen Verfahrens. Die Vorrichtung umfaßt
eine Target-Struktur zur Umwandlung auftreffender Strah­ lung in zweidimensionaler Verteilung in elektrische Ladun­ gen in zweidimensionaler Verteilung und
einen Elektronenstrahlabtastmechanismus, mit dem Elektro­ nenstrahlen eine Ebene abtasten, die der Strahlungsauf­ trefffläche der Target-Struktur gegenüberliegt, um in Form von elektrischen Signalen eine zweidimensionale Verteilung von Potentionalen auf der Target-Struktur zu lesen,
wobei die Target-Struktur einen Umsetzfilm aufweist zur Umwandlung der auftreffenden Strahlung in zweidimensiona­ ler Verteilung in elektrische Ladungen in zweidimensiona­ ler Verteilung sowie eine Vielzahl von nebeneinander ange­ ordneten Streifenelektroden, die im wesentlichen in gleichen Abständen auf dem Umsetzfilm angeordnet sind und wobei der Elektronenstrahlabtastmechanismus eine Vielzahl von linearen Kathoden aufweist, die als Elektronenstrahl­ quellen gegenüber der Target-Struktur wirken und nebenein­ ander angeordnet sind und sich im wesentlichen senkrecht zu den Streifenelektroden erstrecken und eine Vielzahl von Elektronenstrahlfangelektroden, die den linearen Kathoden zugeordnet sind, um eine ausgewählte lineare Kathode zu veranlassen, Elektronenstrahlen zu erzeugen, wobei die Elektronenstrahlen vertikal konvergiert und nach vorn ge­ richtet werden, eine Vielzahl von vertikal ablenkenden Elektroden den linearen Kathoden zugeordnet sind zur ver­ tikalen Ablenkung der Elektronenstrahlen, Beschleunigungs­ elektroden vorgesehen sind, die die Elektronenstrahlen, die die vertikal ablenkenden Elektroden passiert haben, in Richtung der Target-Struktur ziehen und eine Verzögerungs­ elektrode vorgesehen ist zur Verzögerung der Elektronen­ strahlen, die die Beschleunigungselektroden passiert haben vor dem Auftreffen auf die Target-Struktur.

Mit der obigen Vorrichtung wird eine in zweidimensionaler Verteilung vorliegende Strahlung in elektrische Signale umgewandelt wie folgt.

Zunächst wandelt der Umsetzfilm der Target-Struktur die auftreffende Strahlung in zweidimensionaler Verteilung in eine zweidimensionale Potentialverteilung um. Der Elektro­ nenstrahlabtastmechanismus liest die auf der Target-Struk­ tur erzeugte Potentialverteilung wie folgt ab. Der Elek­ tronenstrahlabtastmechanismus wählt eine lineare Kathode aus einer Vielzahl von linearen Kathoden aus und nimmt horizontal verteilte Elektronenstrahlen von dieser linea­ ren Kathode. Die Elektronenstrahlen passieren vertikal ab­ lenkende Elektroden, Beschleunigungselektroden und eine Verzögerungselektrode, um auf den Umsetzfilm der Target- Struktur aufzutreffen. Der Umsetzfilm hat die nebeneinan­ der angeordneten Streifenelektroden, die sich im wesent­ lichen senkrecht zu den linearen Kathoden erstrecken (Auf­ trefflinien der Elektronenstrahlen). Entsprechend fließt elektrischer Strom zwischen den Streifenelektroden und der ausgewählten linearen Kathode in einem Maß, das den Poten­ tialen an Strahlauftrefforten des Umsetzfilms entspricht. Die Potentialverteilung auf einer horizontalen Linie des Umsetzfilms wird ermittelt durch Bestimmung der Stromände­ rungen der Streifenelektroden. Nach Vervollständigung des Ablesens der Potentialverteilung auf einer horizontalen Linie des Umsetzfilms lenken die vertikal ablenkenden Elektroden die Elektronenstrahlen ab und verschieben sie zur nächsten horizontalen Linie. Dann werden in ähnlicher Weise, wie oben beschrieben, Stromänderungen der Streifen­ elektroden detektiert zwecks Ablesens einer Potentialver­ teilung auf der horizontalen Linie. Nachdem die Potential­ verteilungen einer vorgegebenen Anzahl von Linien gelesen wurde, werden die Elektronenstrahlauffangelektroden ge­ schaltet, um die nächste lineare Kathode auszuwählen. Mit Hilfe der von dieser linearen Kathode entnommenen Elektro­ nenstrahlen werden Potentialverteilungen auf einer vorge­ gebenen Anzahl von Linien auf dem Umsetzfilm gelesen, wie oben beschrieben. Dementsprechend werden die anderen linearen Kathoden sukzessiv ausgewählt, um Potentialver­ teilungen über den gesamten Bereich des Umsetzfilms zu be­ stimmen.

Mit der Vorrichtung zur Erfassung zweidimensionaler Strah­ lung nach der Erfindung wird ein Bild auftreffender Strah­ lung in Potentiale in zweidimensionaler Verteilung umge­ wandelt, das durch Elektronenstrahlen abgetastet wird, um elektrische Signale zu erhalten. Dieses Verfahren enthält wenige Umwandlungsstufen vom Auftreffen des Strahlungsbil­ des bis zum Erhalt elektrischer Signale, wodurch Bildsig­ nale mit einem hohen Störabstand erhalten werden.

Mit der Erfindung können Potentialverteilungen auf einem Umsetzfilm entlang Auftrefflinien von Elektronenstrahlen durch nebeneinanderliegende Streifenelektroden gelesen werden, die die Auftrefflinien der Elektronenstrahlen kreuzen. Somit haben die Elektronenstrahlen einen minima­ len Abtastbereich in dieser Erfindung zur Verkleinerung des Signalbandes, wodurch der Störabstand entsprechend verbessert wird.

Der Elektronenstrahlabtastmechanismus verwendet eine Viel­ zahl linearer Kathoden als Elektronenstrahlquellen. Ver­ glichen mit einem einzigen Elektronenstrahlerzeuger erfor­ dert dieser Abtastmechanismus eine verringerte Weglänge für die Abtastelektronenstrahlen, wodurch die Vorrichtung zur Erfassung zweidimensionaler Strahlung eine ent­ sprechend geringere Dicke aufweist. Da die Elektronen­ strahlen nicht über einen weiten Bereich verschoben werden müssen, haben die Bilder nur eine geringe Verzerrung in den Randbereichen.

Der Umsetzfilm zur Umwandlung der Strahlung in zweidimen­ sionaler Verteilung in eine Potentialverteilung hat einen Aufbau, der für einen vergrößerten Bereich anpaßbar ist. Somit kann die Vorrichtung zur Erfassung zweidimensionaler Strahlung nach der Erfindung eine Öffnung mit vergrößerten Abmessungen aufweisen. Bei einer bevorzugten Ausführung der Vorrichtung nach der Erfindung hat jede der Streifen­ elektroden eine horizontale Erstreckung, die einem Pixel entspricht, und der Elektronenstrahlabtastmechanismus pro­ jiziert die Elektronenstrahlen gleichzeitig linear auf die eine horizontale Linie auf dem Umsetzfilm und liest die Potentialverteilung auf der horizontalen Linie gleichzei­ tig durch Messung der Stromänderungen der Streifenelektro­ den, wenn die Elektronenstrahlen auf den Umsetzfilm proji­ ziert werden.

Mit dieser Anordnung kann die Potentialverteilung auf ei­ ner horizontalen Linie eines Umsetzfilms gleichzeitig ge­ messen werden, ohne die Elektronenstrahlen horizontal zu verschieben.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform einer Vor­ richtung nach der Erfindung hat jede der Streifenelektro­ den eine horizontale Erstreckung, die einer Vielzahl von Pixeln entspricht. Der Elektronenstrahlabtastmechanismus enthält ferner Elektronenstrahlsteuerelektroden zur Tren­ nung der Elektronenstrahlen von den ausgewählten linearen Elektroden in eine Vielzahl von einzelnen Elektronenstrah­ len, die horizontal angeordnet sind. Es ist ferner eine horizontal konvergierende Elektrode vorgesehen, die jeden der einzelnen Elektronenstrahlen horizontal konvergiert. Schließlich sind horizontal ablenkende Elektroden vorgese­ hen zum gleichzeitigen horizontalen Ablenken der horizon­ tal konvergierten Elektronenstrahlen innerhalb der Er­ streckung der Streifenelektroden, wodurch die Elektronen­ strahlen vertikal und horizontal durch die vertikal und horizontal konvergierenden Elektroden konvergiert werden, um auf eine horizontale Linie des Umsetzfilms aufzutreffen und die Potentialverteilung auf einer horizontalen Linie durch Messung der Stromänderungen auf den Streifenelektro­ den zu lesen, wenn die Elektronenstrahlen horizontal über die Vielzahl von Pixeln, die der Erstreckung jeder Strei­ fenelektrode entsprechen, verschoben werden.

Mit dieser Anordnung tasten die einzelnen Elektronenstrah­ len gleichzeitig die Vielzahl der Pixel, die der Er­ streckung einer Streifenelektrode entsprechen, ab, wodurch die Elektronenstrahlen die Potentialverteilung auf einer horizontalen Linie eines Umsetzfilms ablesen.

Eine Röntgenbildaufnahmeröhre ist ein typisches Beispiel einer Vorrichtung zur Erfassung einer zweidimensionalen Strahlung nach der Erfindung. In diesem Fall enthält der Umsetzfilm der Target-Struktur ein Fluoreszenzelement, um auftreffende Röntgenstrahlen in zweidimensionaler Vertei­ lung in ein sichtbares Bild umzuwandeln, und einen foto­ leitenden Film zur Umwandlung des sichtbaren Bildes in elektrische Ladungen in zweidimensionaler Verteilung. Es ist ferner bevorzugt, daß die Streifenelektroden transpa­ rente Elektroden sind und daß das Fluoreszenzelement, die Streifenelektroden und der fotoleitende Film in der ge­ nannten Ordnung laminiert sind.

Vorzugsweise liegen die Elektronenstrahlabrufelektroden in Form einer Vielzahl von Gegenelektroden vor, die rücksei­ tig von den linearen Kathoden angeordnet und elektrisch voneinander getrennt sind (auf einer Seite entfernt von der Target-Struktur). Es ist eine vertikal konvergierende Elektrode vorgesehen zur wahlweisen Erzeugung von Poten­ tialgradienten, wobei die Gegenelektroden die Elektronen­ strahlen von einer der linearen Kathoden nehmen und die Elektronenstrahlen vertikal konvergieren.

Im Fall einer Röntgenstrahlaufnahmeröhre enthält das Fluo­ reszenzelement vorzugsweise eine Nadelkristallstruktur aus natrium-dotiertem Caesiumjodid aus Gründen der Wirksamkeit der Röntgenstrahlumwandlung. In diesem Fall hat das Fluo­ reszenzelement eine unebene Oberfläche. Wenn eine Spannung zwischen transparenten Elektroden und linearen Kathoden aufgebracht wird, können sich starke elektrische Felder auf dem fotoleitenden Film konzentrierten und den fotolei­ tenden Film zerstören. Um diese Gefährdung zu vermeiden, wird vorgezogen, daß das Fluoreszenzelement eine glatte Oberfläche hat oder das Fluoreszenzelement und die Strei­ fenelektroden eine glatte lichtdurchlässige Schicht zwischen diesen haben.

Kurzfigurenbeschreibung

Zur Erläuterung der Erfindung wird nachfolgend Bezug ge­ nommen auf einige Zeichnungen von bevorzugten Ausführungs­ formen, wobei jedoch die Erfindung nicht auf die gezeigten Anordnungen und Instrumente beschränkt ist.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer Röntgenaufnah­ meröhre, die ein Beispiel einer Vorrichtung zur Erfassung zweidimensionaler Strahlung nach der Er­ findung verkörpert;

Fig. 2A bis 2B sind Ansichten einer Target-Struktur.

Fig. 3 zeigt perspektivisch einen Elektronenstrahlabtast­ mechanismus;

Fig. 4 ist eine perspektivische Darstellung eines modifi­ zierten Elektronenstrahlabtastmechanismus;

Fig. 5 ist eine Darstellung der horizontalen Abtastung von Elektronenstrahlen, und

Fig. 6 ist eine Ansicht von modifizierten linearen Katho­ den.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend in Einzelheiten mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.

Erste Ausführungsform

Fig. 1 zeigt die schematische Ansicht einer Röntgenbild­ aufnahmeröhre, die ein Beispiel ist einer Vorrichtung zur zweidimensionalen Strahlungserfassung nach der Erfindung.

Wie in Fig. 1 gezeigt, weist die Bildaufnahmeröhre 1 ein Vakuumgehäuse 2 auf, in dem Vakuumbedingungen von 10^-7 bis 10^-9 Torr erzeugt werden sowie eine Target-Struktur 3 und einen Elektronenstrahlabtastmechanismus 4 im Gehäuse 2. Die Target-Struktur 3 wandelt auftreffende Röntgenstrah­ lungen zweidimensionaler Verteilung in elektrische Ladun­ gen um. Der Elektronenstrahlabtastmechanismus 4 verursacht Elektronenstrahlen eine Ebene gegenüber einer Röntgen­ strahlauftreffebene auf der Target-Struktur 3 abzutasten und dadurch elektrische Signale von einer zweidimensiona­ len Verteilung von Potentialen auf der Target-Struktur 3 abzulesen.

Wie schematisch im Schnitt in Fig. 2A und in Draufsicht in Fig. 2B gezeigt, weist die Target-Struktur 3 ein Substrat 11 auf, ein Fluoreszenzelement 12 auf der Nichtauftreff­ fläche des Substrats 11, transparente Elektroden 13 in ei­ ner Vielzahl von Streifen auf dem Fluoreszenzelement 12 und einen fotoleitenden Film 14 auf den transparenten Elektroden 13.

Das Substrat 11 dient der mechanischen Festigkeit der Tar­ get-Struktur 3 und ist aus einem für Röntgenstrahlen durchlässigen Material gebildet, wie z. B. Aluminium, me­ tallisches Beryllium, Glas oder Keramik und hat eine Dicke von 1 bis 2 mm.

Das Fluoreszenzelement 12 ist aus einem für Röntgenstrah­ lung empfindlichen Material geformt, um sichtbare Strah­ lung zu erzeugen, z. B. aus natriumdotiertem Caesiumjodid (CsI:Na), silberdotiertem Zinksulfid (ZnS:Ag), Calcium­ wolfranat (CaWO₄) oder thalliumdotiertem Caesiumjodid (CsI:Tl). Insbesondere wird eine Nadelkristallstruktur von natriumdotiertem Caesiumjodid CsI:Na bevorzugt aus Gründen der Effizienz für die Röntgenstrahlumwandlung. Die Schichtdicke von CsI:Na ist normalerweise in der Größen­ ordnung von 200 bis 400 µm.

Die transparenten Elektroden 13 sind als durchlässiger elektroleitender Film gebildet, wie ITO, das eine Legie­ rung ist aus Indium, Zinn, Sauerstoff oder SnO₂. Die transluzenten Elektroden 12 sind so dünn wie möglich ge­ formt (annähernd 300 Å), um ein Streuen von Licht zu ver­ meiden. Die Anzahl der transparenten in Streifen nebenein­ ander angeordneten, vertikal verlaufenden Elektroden 13 wird nach Zweckmäßigkeit ausgewählt unter Berücksichtigung des horizontalen Auflösungsvermögens der Röntgenbildauf­ nahmeröhre 1. Diese Ausführungsform hat 1000 transparente Elektrodenstreifen 13.

Der fotoleitende Film 14 wandelt ein zweidimensionales sichtbares Bild auf dem Fluoreszenzelement 12 in elek­ trische Ladungen in zweidimensionaler Verteilung um und ist für den vom Fluoreszenzelement 12 emittierten Wellen­ längenbereich empfindlich. Da, wo z. B. das Fluoreszenzele­ ment 12 aus blauglühendem CsI:Na, Zns:Ag oder CaWO₄ ge­ formt ist, wird der fotoleitende Film 14 vorzugsweise aus einer amorphen Halbleiterschicht geformt (a-Se) mit Selen (Se) als Hauptbestandteil. Dort, wo das Fluoreszenzelement 12 aus grünglühendem CsI:Tl geformt ist, wird der fotolei­ tende Film 14 aus Cadmiumselenid (CdSe) hergestellt.

Die obige Target-Struktur 3 wird z. B. wie folgt herge­ stellt.

Zunächst wird das Fluoreszenzelement 12 auf einer Fläche des Substrates 11 gebildet durch Deponierung von CsI:Na durch Vakuumbedampfung. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Na­ delkristallstruktur aus CsI:Na erhalten durch Aufrechter­ haltung einer Temperatur des Substrates 11 von 200 bis 400°C. ITO wird auf die Fläche des Fluoreszenzelements durch Vakuumbedampfung oder Vakuumsprühen aufgebracht. Dann werden die transparenten Elektroden 13 in Streifen durch Fotolithographie aufgebracht. Der fotoleitende Film 14 wird durch Aufbringen von a-Se oder dergleichen auf den transparenten Elektroden durch Vakuumbedampfung auf ge­ bracht.

Nunmehr wird der Aufbau des Elektronenstrahlabtastmecha­ nismus unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben.

Dieser Mechanismus weist in Fig. 3 nacheinander von links nach rechts Gegenelektroden 21 auf, lineare Kathoden 22, die als Elektronenstrahlquellen dienen, eine vertikal kon­ vergierende Elektrode 23, vertikal ablenkende Elektroden 24, Elektronenstrahl-Beschleunigungselektroden 25 und eine Verzögerungselektrode 26. Die Gegenelektroden 21 und die vertikal konvergierende Elektrode 23 entsprechen den Elek­ tronenstrahl-Leseelektroden nach der Erfindung.

Jede der linearen Kathoden 22 wirken als Elektronenstrahl­ quellen und ist so gehalten, daß sie sich horizontal er­ streckt, um Elektronenstrahlen mit horizontaler Verteilung zu erzeugen. Eine Vielzahl derartiger linearer Kathoden 22 sind in geeigneten vertikalen Abständen angeordnet. Diese Ausführungsform weist 63 lineare Kathoden 22 auf (obwohl zu Illustrationszwecken in Fig. 4 nur vier gezeigt sind). Diese linearen Kathoden 22 werden z. B. gebildet, indem Flächen von Wolframschichten mit einem Durchmesser von 10 bis 29 µm mit einem Oxydkathodenmaterial beschichtet wer­ den. Wie später beschrieben wird, werden die linearen Ka­ thoden 22 sukzessiv von oben nach unten gesteuert, damit jede für eine bestimmte Zeit Elektronenstrahlen emittiert. Eine Hochspannung E wird zwischen diesen linearen Kathoden 22 und den transparenten Elektroden 14 der Target-Struktur 3 angelegt (siehe Fig. 1).

Jede Gegenelektrode 21 ist mit einem leitenden Film 21b versehen, z. B. aus Aluminium, das durch Bedampfung oder dergleichen aufgetragen ist auf eine Innenfläche eines Kanals, der auf einer isolierenden Basis 21a geformt ist gegenüber jeder linearen Elektrode 22. Die Gegenelektroden 21 sind elektrisch voneinander getrennt und entsprechenden linearen Elektroden 22 zugeordnet. Die entsprechenden lei­ tenden Filme 21b der Gegenelektroden 21 haben die Aufgabe, Potentialgradienten mit der vertikal konvergierenden Elek­ trode 23 zu erzeugen, um die Erzeugung von Elektronen­ strahlen durch die anderen linearen Kathoden 22 zu unter­ drücken außer denen der gesteuerten Kathode 22, um Elek­ tronenstrahlen für eine vorgegebene Zeit zu emittieren und den Elektronenstrahlen zu erlauben, nur nach vorn sich zu errichten. Die Gegenelektroden 21 können durch ein leiten­ des Material geformt werden, das auf eine innere Rückwand des erwähnten Vakuumgehäuses 2 aufgebracht ist.

Die vertikal konvergierende Elektrode 23 liegt in Form ei­ ner leitenden Platte 31 vor, in der eine Vielzahl von ho­ rizontalen länglichen Schlitzen gegenüber den linearen Ka­ thoden 22 gebildet ist. Die von der jeweiligen linearen Kathode 22 erzeugten Elektronenstrahlen gehen durch einen der Schlitze 30, um vertikal konvergiert zu werden.

Jeder Schlitz kann Stege aufweisen, die in geeigneten Ab­ ständen entlang des Schlitzes angeordnet sind. Alternativ kann jeder Schlitz aus einer Reihe von Durchgangslöchern bestehen, die in horizontalen kurzen Intervallen angeord­ net sind (so daß die Löcher fast ineinander übergehen), um als ein Schlitz zu wirken.

Jede der vertikal ablenkenden Elektroden 24 erstreckt sich horizontal über einen Bereich, der einem mittleren Ab­ schnitt jedes Schlitzes entspricht. Jede der vertikal ab­ lenkenden Elektroden 24 weist Leiter 33a und 33b auf, die auf die obere und die untere Fläche eines isolierenden Substrats 32 aufgebracht sind. Zwischen die Leiter 33a und 33b wird eine Ablenkspannung aufgebracht, um die Elektro­ nenstrahlen vertikal abzulenken.

In dieser Ausführungsform lenkt ein Paar Leiter 33a und 33b vertikal Elektronenstrahlen von einer linearen Kathode 22 in Positionen, die den Linien 16 entsprechen. Diese Ausführungsform besitzt 24 vertikal ablenkende Elektroden 24, um 23 Paar von Leitern vorzusehen entsprechend den 63 linearen Kathoden 22. Entsprechend werden die Elektronen­ strahlen vertikal abgelenkt, um 1008 horizontale Linien auf einem fotoleitenden Film 14 der Target-Struktur 3 zu beschreiben.

Die Beschleunigungselektroden 25 in Form von leitenden Platten 34 erstrecken sich horizontal in Positionen ähn­ lich denen der vertikal ablenkenden Elektroden 24. Diese Beschleunigungselektroden 25 dienen dazu, die Elektronen­ strahlen zu ziehen oder anzuziehen.

Die Verzögerungselektrode 26 liegt in Form eines Gitter­ leiters 35 vor mit einer Vielzahl von Maschen oder Poren. Die Verzögerungselektrode 26 hat die Aufgabe, die Elektro­ nenstrahlen unmittelbar vor dem fotoleitenden Film 14 der Target-Struktur zu verzögern und die Elektronenstrahlen zu veranlassen, im rechten Winkel auf den fotoleitenden Film auftreffen zu lassen.

Der Betrieb der obigen Vorrichtung wird nachfolgend be­ schrieben.

Wie in Fig. 1 gezeigt, gehen durch ein Objekt M hindurch­ geschickte Röntgenstrahlen in zweidimensionaler Verteilung durch ein Fenster 2a des Vakuumgehäuses 2 und treffen auf eine Target-Struktur 3. Die auf die Target-Struktur 3 auf­ treffenden Röntgenstrahlen gehen durch das Substrat 11 hindurch auf das Fluoreszenzelement 12 und werden in ein sichtbares Bild in zweidimensionaler Verteilung umgewan­ delt. Das sichtbare Bild wird über die transparenten Elek­ troden 13 zum fotoleitenden Film 14 gesendet. Der fotolei­ tende Film 14 wandelt das sichtbare Bild in elektrische Ladungen um. Entsprechend wird eine zweidimensionale Ver­ teilung von elektrischen Potentialen erhalten entsprechend dem auftreffenden Röntgenbild. Eine Hochspannung E wird zwischen den linearen Kathoden 22 und den Elektroden 14 angelegt, wodurch ein starkes elektrisches Feld auf den fotoleitenden Film 14 wirkt. Somit erscheinen die durch das sichtbare Bild auf dem fotoleitenden Film 14 erzeugten Ladungen als Potentialverteilung auf dem fotoleitenden Film 14.

Die Potentialverteilung auf dem fotoleitenden Film 14 wird durch den Elektronenstrahlabtastmechanismus 4 gelesen. Die Gegenelektroden 21 und die vertikal konvergierende Elek­ trode 23 wählt eine der linearen Kathoden 22 und nimmt horizontal verteilte Elektronenstrahlen "e" von nur dieser Kathode 22. Diese Elektronenstrahlen "e" treffen auf den fotoleitenden Film 14 der Target-Struktur 3 (siehe Fig. 2B). Der fotoleitende Film 14 hat transparente Elektroden 13 in nebeneinander angeordneten Streifen in einer Rich­ tung senkrecht zu der linearen Kathode 22 (Auftrefflinie der Elektronenstrahlen "e"). Entsprechend fließt ein elek­ trischer Strom zwischen den transparenten Elektroden 13 und der linearen Kathode 22 in einem Maß, das den Poten­ tialen in den Schnittstellen zwischen der Auftrefflinie der Elektronenstrahlen "e" und den durchsichtigen Strei­ fenelektroden 13. Die Änderungen im Strom werden von Lese­ schaltkreisen 5 gelesen, die in Vielfachstufen mit den transparenten Elektroden 13 verbunden sind, wie in Fig. 1 gezeigt.

Nach dem Ablesen der Potentialverteilung auf einer hori­ zontalen Linie des fotoleitenden Films 14 lenken die ver­ tikal ablenkenden Elektroden 24 die Elektronenstrahlen "e" zur nächsten horizontalen Linie. Dann werden in gleicher Weise wie oben beschrieben, Änderungen des Stroms auf den transparenten Elektroden 13 ermittelt, um eine Potential­ verteilung auf dieser horizontalen Linie zu lesen. Wenn auf einer vorgegebenen Anzahl von Linien (16 Linien in dieser Ausführungsform) die Potentialverteilung gelesen worden ist, werden die Gegenelektroden 21 und die konver­ gierende Elektrode 23 geschaltet, um eine nächste lineare Kathode 22 anzuwählen. Durch die Elektronenstrahlen "e" von dieser linearen Kathode 22 werden die Potentialvertei­ lungen auf einer vorgegebenen Anzahl von Linien auf dem fotoleitenden Film 14 wie oben beschrieben gelesen. Danach werden die anderen linearen Kathoden 22 nach und nach an­ gewählt, um die Potentialverteilungen über den gesamten Bereich des fotoleitenden Films 14 zu bestimmen.

Auf diese Weise wird die zweidimensionale Potentialvertei­ lung auf dem fotoleitenden Film 14 durch die entsprechen­ den Leseschaltkreise 5 als elektrische Signale gelesen. Diese elektrischen Signale werden in Videosignale mit Hil­ fe einer Kamerasteuereinheit (CCU) 6 umgewandelt. Sie wer­ den zu einem Fernsehmonitor 7 übertragen. Als Ergebnis wird das durch Röntgenstrahlendurchdringung erzeugte Bild des Objektes M auf dem Schirm des Fernsehmonitors 7 wie­ dergegeben.

Die Röntgenstrahlaufnahmeröhre 1 erfordert wenige Schritte zum Erhalt elektrischer Signale, die auftreffenden Rönt­ genstrahlen entsprechen, d. h. den Schritt der Umwandlung von Röntgenstrahlen in ein sichtbares Bild, den Schritt der Umwandlung des sichtbaren Bild in eine Potentialver­ teilung und den Schritt der Gewinnung von elektrischen Signalen durch Abtastung der Potentialverteilung. Somit wird nur ein kleines Störsignal erzeugt. Entsprechend wei­ sen die Röntgenstrahldurchleuchtungsbilder, die auf dem Schirm des Monitors 7 erscheinen, einen großen Störabstand auf.

Die obige Röntgenstrahlaufnahmeröhre 1 erfordert keine horizontal ablenkenden Elektroden oder dergleichen, da die Elektronenstrahlen "e" keine horizontalen Abtastungen vor­ nehmen müssen. Dieses Merkmal vereinfacht die Konstruktion der Röntgenstrahlaufnahmeröhre 1 und verringert wegen der Abwesenheit von horizontal abtastenden Elektronenstrahlen "e" das Signalband und verbessert dadurch den Störabstand (S/N Verhältnis). (S/N Verhältnis ist bekanntlich propor­ tional , wobei B das Band ist).

Da ferner das Fluoreszenzelement 12 und der fotoleitende Film 14 einfach in seiner Fläche vergrößert werden kann, kann die Röntgenaufnahmeröhre 1 eine große Öffnung aufwei­ sen, um das Sichtfeld auf die Abmessungen der zu prüfen­ den Region auszudehnen. Nebenbei werden die von der Mehr­ zahl der linearen Kathoden 22 kommenden Elektronenstrahlen vertikal abgelenkt, um den fotoleitenden Film 14 abzutas­ ten. Zum Zweck der Ablenkung der Elektronenstrahlen ist es adäquat, einen verhältnismäßig kurzen Weg vorzusehen, wodurch die Röntgenstrahlaufnahmeröhre eine verringerte Tiefe aufweist.

Die Nadelkristallstruktur von CsI:Na, die für das Fluores­ zenzelement 12 verwendet wird, hat eine unebene Fläche. Wegen dieser Fläche tendiert das elektrische Feld, das entsteht, wenn Spannung zwischen den transparenten Elek­ troden 13 und den linearen Kathoden 22 angelegt wird, sich lokal auf dem fotoleitenden Film 14 zu konzentrieren. Da­ durch können Pixel in diesen Bereichen zerstört werden. Um diese Gefährdung zu vermeiden, kann die Target-Struktur wie folgt geformt sein:

• (1) Die Oberfläche des Fluoreszenzelements 12 wird ge­ glättet.
• (2) Wie in Fig. 2C gezeigt, wird eine glatte transluzen­ te Schicht 15 zwischen dem Fluoreszenzelement 12 und den transparenten Elektroden 13 angeordnet. Diese Schicht kann eine Faserplatte sein, eine dün­ ne Glasplatte oder aus Polyimidharz oder Silicium­ oxyd bestehen mit glatten Flächen.

Zweite Ausführungsform

In der ersten Ausführungsform nach Fig. 3 werden die flachen (linear verteilten) Elektronenstrahlen "e" von je­ der linearen Kathode 22 gleichzeitig auf eine horizontale Linie auf den fotoleitenden Film 14 gerichtet, um die Po­ tentialverteilung auf dieser horizontalen Linie gleichzei­ tig zu lesen. In dieser Ausführungsform werden die Elek­ tronenstrahlen sowohl vertikal als auch horizontal konver­ giert und treffen auf eine horizontale Linie auf dem foto­ leitenden Film 14 auf. Jeder der Elektronenstrahlen tastet gleichzeitig und horizontal eine Vielzahl von Pixeln ab, die der Breite von jedem transparenten Elektrodenstreifen entsprechen, wodurch die Elektronenstrahlen eine Poten­ tialverteilung auf einer horizontalen Linie auf dem foto­ leitenden Film 14 ablesen. Dieses Merkmal wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 beschrieben.

Fig. 4 zeigt einen Elektronenstrahlabtastmechanismus ge­ genüber einer Target-Struktur 3. Dieser Mechanismus zeigt sukzessiv von links nach rechts in Fig. 4 angeordnete Ge­ genelektroden 21, lineare Kathoden 22, vertikal konvergie­ rende Elektroden 23a und 23b, vertikal ablenkende Elektro­ den 24, Elektronenstrahlsteuerelektroden 40, eine horizon­ tal konvergierende Elektrode 41, horizontal ablenkende Elektroden 42, Elektronenstrahlbeschleunigungselektroden 25 und eine Elektrodenstrahlverzögerungselektrode 26. Die Gegenelektroden 21, die linearen Kathoden 22, die vertikal konvergierenden Elektroden 23a und 23b, die vertikal ablen­ kenden Elektroden 24, die Elektronenstrahlbeschleunigungs­ elektroden 25 und die Verzögerungselektrode 26 sind ähn­ lich denen in der ersten Ausführungsform nach Fig. 3 und werden hier nicht mehr beschrieben. Die Target-Struktur 3 hat eine ähnliche Grundkonstruktion wie in der ersten Aus­ führungsform. In der zweiten Ausführungsform hat jedoch jede der streifenförmigen transparenten Elektroden 13 eine größere horizontale Ausdehnung als in der ersten Ausfüh­ rungsform, d. h. eine Ausdehnung, die einer Vielzahl von Pixeln (drei Pixel im gezeigten Ausführungsbeispiel in Fig. 5) entspricht. Entsprechend ist die Anzahl der Strei­ fenelektroden 13 in dieser Ausführungsform kleiner als in der ersten Ausführungsform. Wo jede Streifenelektrode 13 eine Erstreckung hat, die drei Pixeln entspricht, ist die Anzahl von Streifenelektroden 13 ein Drittel der der ersten Ausführungsform.

Jede Elektronenstrahl-Steuerelektrode 40 weist eine lei­ tende Platte 44 auf, die einen vertikal sich erstreckenden länglichen Schlitz 43 bildet. Die Steuerelektroden 40 sind in geeigneten horizontalen Abständen angeordnet. Jede Steuerelektrode 40 ermöglicht den Elektronenstrahlen, durch sie hindurchzugehen nur während Perioden eines Strahlauswahlsignalempfangs. In dieser Ausführungsform werden die Elektronenstrahlen separat durch die ent­ sprechenden Fluß-Steuerelektroden 40 herausgenommen. Jeder Elektronenstrahl wird zum Lesen von Signalen aus einer Vielzahl von Pixeln (drei in dieser Ausführungsform) (Po­ tentialverteilung auf dem fotoleitenden Film 14) verwen­ det, wobei die Pixel horizontal angeordnet sind.

Die horizontal konvergierende Elektrode 41 liegt in Form einer leitenden Platte 46 vor, die eine Vielzahl von ver­ tikalen länglichen Schlitzen 45 gegenüber den Schlitzen in den Steuerelektroden 40 bilden. Die Elektronenstrahlen werden horizontal zu einem dünnen Elektronenstrahl konver­ giert in der Abmessung eines Pixels.

Jede der horizontal ablenkenden Elektroden 42 liegt in der Form einer leitenden Platte 47 vor, die vertikal über ei­ nen Bereich sich erstreckt, der einem Zwischenabschnitt eines Schlitzes 45 entspricht. Zwischen die benachbarten Ablenkelektroden 42 wird eine horizontal ablenkende Span­ nung angelegt. Dadurch werden Elektronenstrahlen, die zwischen benachbarten Ablenkelektroden 42 hindurchgehen, horizontal und gleichzeitig abgelenkt, um Bereiche des fotoleitenden Films 14, welche den Vielzahl von Pixeln entsprechen, gleichzeitig horizontal und simultan abzu­ tasten.

Der Elektronenstrahlabtastmechanismus liest die Potential­ verteilung auf dem fotoleitenden Film 14 wie folgt. Die Gegenelektroden 21 und die vertikal konvergierenden Elek­ troden 23a, 23b wählen eine der linearen Elektroden 22 und entnehmen horizontal verteilte Elektronenstrahlen "e" von dieser linearen Kathode 22 allein. Die Elektronenstrahlen "e" gelangen zu den Elektronenstrahl-Steuerelektroden 40 durch die vertikal ablenkenden Elektroden 24, wobei die Elektronenstrahlen "e" in einer Vielzahl vom diskreten Strahlen vorliegen. Die geteilten diskreten Elektronen­ strahlen "e" gehen durch die horizontal konvergierende Elektrode 41, die horizontal ablenkenden Elektroden 42, die Elektronenstrahlbeschleunigungselektroden 25 und die Verzögerungselektrode 26 und treffen auf den fotoleitenden Film 14 der Target-Struktur 3 gleichzeitig auf. Fig. 5 zeigt Elektronenstrahlen "e", die auf den fotoleitenden Film 14 auftreffen. Wie zur erkennen, trifft jeder Elek­ tronenstrahl "e" auf die linke Position (P1 in Fig. 5) der transparenten Elektroden 13 auf, die in Streifenform vor­ liegen, wenn die horizontale Abtastung beginnt. Ent­ sprechend werden die Potentiale in Positionen des fotolei­ tenden Films 14 entsprechend der linken Endposition P1 auf den entsprechenden transparenten Elektroden 13 durch die Leseschaltkreise 5, die mit den transparenten Elektroden 13 verbunden sind, gelesen.

Wenn die den Positionen P1 entsprechenden Potentiale abge­ lesen wurden, verschieben die horizontal ablenkenden Elek­ troden 42 die diskreten Elektronenstrahlen "e" um ein Pixel horizontal. Entsprechend werden die Potentiale in Positionen auf dem fotoleitenden Film 14, die den mittle­ ren Positionen P2 auf den transparenten Elektroden 13 ent­ sprechen, gleichzeitig gelesen. Nach dem Lesen der Poten­ tiale entsprechend den Positionen P2 werden die Elektro­ nenstrahlen "e" horizontal um ein weiteres Pixel verscho­ ben, wodurch die Potentiale in Positionen auf dem fotolei­ tenden Film 14, die den rechten Positionen P3 auf den transparenten Elektroden 13 entsprechen, gleichzeitig ge­ lesen. Somit werden die Elektronenstrahlen "e" horizontal von Position P1 bis zu Position P3 verschoben und lesen die Potentialverteilung auf einer horizontalen Linie auf dem fotoleitenden Film 14.

Nach Vervollständigung des Lesens der Potentialverteilung auf einer horizontalen Linie lenken die Ablenkelektroden 42 die Elektronenstrahlen "e" um einen Pixel ab, wie an­ hand der ersten Ausführungsform beschrieben, um eine Po­ tentialverteilung auf einer benachbarten horizontalen Li­ nie zu lesen. Wenn die Potentialverteilung auf einer vor­ gegebenen Anzahl von Linien gelesen worden ist, werden die Linearkathoden 22 geschaltet, um die Potentialverteilungen einer folgenden Anzahl von Linien zu lesen, wie oben be­ schrieben. Die einzelnen linearen Kathoden 22 werden nach­ einander ausgewählt, um die Potentialverteilungen über den gesamten Bereich des fotoleitenden Films 14 zu lesen.

Die Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann in vielfacher Weise variiert wer­ den. So können die linearen Kathoden des Elektronenstrahl­ abtastmechanismus des ersten Ausführungsbeispiels z. B. nicht beschränkt sein auf die in Fig. 3 gezeigte Konstruk­ tion. Zum Beispiel kann eine Vielzahl von keilförmigen linearen Kathoden 22a gemäß Fig. 6 verwendet werden. Mit dieser Konstruktion können die horizontal gespreizten Elektronenstrahlen selektiv von den Kathoden 22 abgenommen werden, indem ein starkes elektrisches Feld an eine ge­ wünschte lineare Kathode 22a angelegt wird, ohne die li­ neare Kathode 22 zu heizen. Die linearen Kathoden können präzise angeordnet werden in Entsprechung der Nummer der horizontalen Linien, was die Struktur von vertikal ablen­ kenden Elektronenstrahlen erübrigt, wodurch ein Detektor mit reduzierter Tiefe erhalten wird.

In den vorangehenden Ausführungsformen wird die Röntgen­ strahlaufnahmeröhre als ein Beispiel eines Detektors für zweidimensionale Strahlung beschrieben. Die Erfindung ist nicht beschränkt auf diese Ausführungsformen, sondern überall anwendbar, wo sichtbares Licht auftrifft. In die­ sem Fall kommt das Fluoreszenzelement 12 in der Target- Struktur in Fortfall.

Die vorliegende Erfindung kann durch andere spezifische Formen verkörpert werden, ohne vom Wesen oder von wesent­ lichen Eigenschaften der Erfindung abzuweichen. Ent­ sprechend wird Bezug genommen auf die anhängigen An­ sprüche.

Claims (9)

1. Verfahren zur zweidimensionalen Strahlungsmessung zur Umwandlung auftreffender Strahlung in zweidimensionaler Verteilung in elektrische Signale, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
die Strahlung in zweidimensionaler Verteilung wird ver­ anlaßt, auf einen Umsetzfilm aufzutreffen zur Umwand­ lung der Strahlung in elektrische Ladungen in zweidi­ mensionaler Verteilung;
Auswählen in Folge einer von mehreren linearen neben­ einander angeordneten und dem Film gegenüberliegenden Kathoden zur Erzeugung einer Elektronenstrahlung von der ausgewählten linearen Kathode;
Konvergieren der Elektronenstrahlen zumindest vertikal und Projizieren der Elektronenstrahlen auf eine hori­ zontale Linie auf dem Umsetzfilm;
Ablesen einer Ladungsverteilung auf der horizontalen Linie durch Bestimmung von Änderungen des Stroms, der durch eine Vielzahl von auf dem Umsetzfilm nebeneinan­ derliegenden, und die projizierende Strahlung kreuzen­ den Streifenelektroden fließt,
vertikales Ablenken der Elektronenstrahlen nach jedem Ablesen der Ladungsverteilung auf der horizontalen Li­ nie zum Ablesen der Potentialverteilung auf einer be­ nachbarten horizontalen Linie, und
Schalten der linearen Kathode, nachdem die Potential­ verteilung für eine Anzahl von horizontalen Linien ge­ lesen wurde, um die Potentialverteilung auf der vorge­ gebenen Anzahl von horizontalen Linien zu lesen mit Elektronenstrahlen, die von einer neu ausgewählten li­ nearen Kathode erzeugt werden, und nachfolgendes Lesen der Potentialverteilung auf dem Umsetzfilm durch suk­ zessives Schalten der linearen Kathoden.

2. Vorrichtung zur zweidimensionalen Strahlungsmessung zur Umwandlung auftreffender Strahlung in zweidimensionaler Verteilung in elektrische Signale, wobei die Vorrich­ tung umfaßt:
eine Target-Struktur zur Umwandlung auftreffender Strahlung in zweidimensionaler Verteilung in elek­ trische Ladungen in einer zweidimensionalen Verteilung und
einen Elektronenstrahlabtastmechanismus, mit dem Elek­ tronenstrahlen eine Ebene gegenüber der Strahlenauf­ treffebene der Target-Struktur abtasten, um die zweidi­ mensionale Verteilung der Potentiale auf der Target- Struktur als elektrische Signale zu lesen,
wobei die Target-Struktur einen Umsetzfilm aufweist zur Umwandlung der auftreffenden Strahlung in zweidimensio­ naler Verteilung in elektrische Ladungen in zweidimen­ sionaler Verteilung und eine Vielzahl von nebeneinander im wesentlichen im gleichen Abstand angeordneten Strei­ fenelektroden auf dem Umsetzfilm und
wobei der Elektronenstrahlabtastmechanismus eine Viel­ zahl von linearen Kathoden aufweist, die als Elektro­ nenstrahlquellen gegenüber der Target-Struktur wirken und nebeneinander angeordnet sind und sich im wesent­ lichen senkrecht zu den Streifenelektroden erstrecken, wobei ferner eine Vielzahl von Elektronenstrahl-Lese­ elektroden den linearen Kathoden zugeordnet ist, zur Auswahl einer der linearen Kathoden zwecks Erzeugung von Elektronenstrahlen, Konvergieren der Elektronen­ strahlen vertikal und Vorwärtstreiben der Elektronen­ strahlen, wobei eine Vielzahl von vertikal ablenkenden Elektroden den linearen Kathoden zugeordnet ist zum vertikalen Ablenken abgegebener Elektronenstrahlen, Be­ schleunigungselektroden vorgesehen sind zum Ziehen der Elektronenstrahlen, die durch die vertikal ablenkenden Elektroden in Richtung der Target-Struktur passiert ha­ ben und eine Verzögerungselektrode vorgesehen ist zur Verzögerung der Elektronenstrahlen, die durch die Be­ schleunigungselektroden hindurchgegangen sind vor dem Auftreffen auf der Target-Struktur.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Streifenelektroden eine horizontale Er­ streckung hat, die einem Pixel entspricht, wobei der Elektronenstrahlabtastmechanismus gleichzeitig Elektro­ nenstrahlen auf eine horizontale Linie auf dem Umsetz­ film gleichzeitig projiziert und die Potentialvertei­ lung auf dieser horizontalen Linie gleichzeitig gelesen wird durch Stromänderungen der Streifenelektroden, wenn die Elektronenstrahlen auf den Umsetzfilm projiziert werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Streifenelektroden eine horizontale Weite hat, die einer Vielzahl von Pixeln entspricht, der Elek­ tronenstrahlabtastmechanismus Elektronenstrahlsteuer­ elektroden aufweist für die Trennung der Elektronen­ strahlen von einer ausgewählten linearen Kathode in eine Vielzahl von horizontal angeordneten diskreten Elektronenstrahlen, eine horizontal konvergierende Elektrode vorgesehen ist zum horizontalen Konvergieren jeder der diskreten Elektronenstrahlen und horizontal ablenkende Elektroden vorgesehen sind zum gleichzeiti­ gen horizontalen Ablenken der horizontal konvergierten Elektronenstrahlen innerhalb der Weite der Streifen­ elektroden, wodurch die Elektronenstrahlen vertikal und horizontal von den vertikal und horizontal konvergie­ renden Elektroden konvergiert werden auf eine horizon­ tale Linie auf dem Umsetzfilm zum Lesen der Potential­ verteilung auf einer horizontalen Linie durch Messung von Stromänderungen der Streifenelektroden, wenn die Elektronenstrahlen horizontal um die Vielzahl von Pixeln entsprechend der Breite jeder Streifenelektrode horizontal verschoben werden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Umsetzfilm ein Fluoreszenzelement zur Umwand­ lung von auftreffenden Röntgenstrahlen der in zweidi­ mensionaler Verteilung vorliegenden Strahlung in ein sichtbares Licht vorgesehen ist und ein fotoleitender Film zur Umwandlung des sichtbaren Bildes in elek­ trische Ladungen in zweidimensionaler Verteilung, wobei die Streifenelektroden transparente Elektroden sind und das Fluoreszenzelement, die Streifenelektroden und der fotoleitende Film in dieser Folge laminiert sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronenstrahl-Leseelektroden Vielzahl von auf der Rückseite der linearen Kathoden angeordneten Gegenelektroden aufweisen (auf der Seite entfernt von der Target-Struktur), die elektrisch voneinander ge­ trennt sind, wobei eine vertikal konvergierende Elek­ trode wahlweise einen Potentialgradienten mit den Ge­ genelektroden erzeugt zur Abnahme von Elektronenstrah­ len von einer der linearen Kathoden und zum vertikalen Konvergieren der Elektronenstrahlen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluoreszenzelement einen Nadelkristallaufbau aufweist von sodium-dotiertem Caesiumjodid.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluoreszenzelement eine glatte Oberfläche auf­ weist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluoreszenzelement und die Streifenelektroden eine glatte transluzente Zwischenschicht aufweisen.