DE2017143A1

DE2017143A1 - Lead iodide radiation detector

Info

Publication number: DE2017143A1
Application number: DE19702017143
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr.Rer.Nat. 8520 Erlangen Degenhardt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-04-10
Filing date: 1970-04-10
Publication date: 1971-10-28

Abstract

The detector, forming part of a visual display for X ray or other penetrating radiations, is made by spraying a soln. of PbI2 in DMF onto a carrier heated to 100 degrees C where it dries to leave the PbI2 deposit. Opt. additives are 0.5-10 (esp. 3)% wt. CI or CsBr or 0.5-10 (esp. 4)% wt. PbBr2 (all w.r.t. to the PbI2 content of the soln.).

Description

Strahlun£sempfindliche Einrichtung Die Erfindung betrifft eine strahlungsempfindliche Einrichtung mit einer fotoleitenden Schicht. Solche Einrichtungen kennen insbesondere in Anordnungen zur sichtbaren Abbildung von Durch leuchtungsbildern benutzt werden, die mit Röntgen- oder aFullich durchdringenden Strahlen herstellbar sind. Sie haben dabei die Form von Schichten, wie sie in Festkörperbildverstärkern einer Elektrolumineszenzschicht zugeordnet sind oder in Fernsehaufnahmeröhren dem Target. Radiation-sensitive device The invention relates to a radiation-sensitive device Device with a photoconductive layer. Such facilities are particularly familiar are used in arrangements for the visible imaging of fluoroscopic images, which can be produced with X-ray or fully penetrating rays. They have thereby the form of layers, as they are in solid-state image intensifiers of an electroluminescent layer are assigned or in television pick-up tubes to the target.

Nach einfacher chemischer Umsetzung kann BleiJodid aus einer Bleinitratlösung mittels Kaliumaodid ausgefällt werden. Nachdem es sorgfältig gewaschen und getrocknet ist, kann dieses Produkt auf eine Trägerplatte gleichmäßig aufgetragen werden, etwa durch Sedimendieren aus einer Flüssigkeit, wie z.B. Aceton. Solche Schichten weisen aber noch keinen Fotoeffekt auf.After a simple chemical reaction, lead iodide can be obtained from a lead nitrate solution be precipitated by means of potassium aodide. After it is carefully washed and dried this product can be applied evenly to a carrier plate, for example by sedimentation from a liquid such as acetone. Such layers show but no photo effect yet.

Nach dem Erhitzen auf Temperaturen ueber 402°C zeigen die Schichten Fotoleitfähigkeit. Sie haben aber borkige Struktur von gelb-brauner Färbung. FUr eine saubere Bildgebung ist dies sehr störend. Versuche, eine Bleisalzlösung zusammen mit einer Jod enthaltenden Lösung auf eine Trägerplatte zu sprühen und dort eine Reaktion hervorzurufen, haben keine brauchbaren Fotoleiterschichten ergeben. Auch war es zunächst nicht möglich, Bleiäodid in Lösung zu bringen und.so auf eine Fläche auf zur tragen.After heating to temperatures above 402 ° C, the layers show Photoconductivity. But they have a barky structure with a yellow-brown color. For this is a clean imaging very annoying. Try a lead salt solution to be sprayed onto a carrier plate together with an iodine-containing solution and causing a reaction there have not resulted in any useful photoconductor layers. At first it was also not possible to bring lead anodide into solution and so on Area to carry.

Erfindungsgemäß werden die obengenannten Nachteile dadurch vermieden, daß die Schicht der Trocknungsrückstand einer auf einen Träger aufgetragenen Lösung von Bleijodid in Dimethylformamid ist. Die Lösung kann auf beliebige Weise auf eine Trägerplatte etc. aufgebracht werden, etwa durch Ubergießen, Anstreichen, Tauchen, SprUhen etc.. Gute Schichten werden z.B. erhalten durch Aufsprühen einer solchen Bleijodidlösung auf eine Glasplatte, die auf 1000 erhitzt war. Dabei schlägt sich das Bleijodid als feinkristalline Schicht nieder und zeigt sofort einen beachtlichen Fotoeffekt. Dieser Effekt kann noch gesteigert werden durch vorsichtiges Sintern, wobei es allerdings nicht zum Schmelzen kommen darf. Dies setzt voraus, daß die Temperatur bei der Erhitzung kurz unterhalb von 402o gehalten wird.According to the invention, the above-mentioned disadvantages are avoided by that the layer is the drying residue of a solution applied to a support of lead iodide in dimethylformamide. The solution can be in any way, in a Carrier plate etc. are applied, for example by pouring over, painting, dipping, Spraying etc .. Good layers are obtained, for example, by spraying one on Lead iodide solution on a glass plate heated to 1000. It works the lead iodide is deposited as a fine crystalline layer and immediately shows a considerable Photo effect. This effect can be increased by careful sintering, however, it must not melt. This assumes that the Temperature is kept just below 402o during heating.

Eine erhebliche Verbesserung der Fotoempfindlichkeit für Röntgenstrahlen sowie auch Licht kann erhalten werden, indem der Lösung des Bleijodids Cäsiumjodid oder Cäsiumbromid zugefUgt wird. Die zugesetzte Menge des Cäsiumjodids soll dabei bis zu 10 % des Gewichts des Bleijodids betragen und insbesondere bei 3 bis 7 liegen. Die Beimischung des CäsiumJodids zeigt bei einer Menge von 0,5 56 beginnend eine starke Steigerung der Röntgenempfindlichkeit des Bleijodids und erreicht bei 3 56 ein Optimum, welches bei einer Erhöhung des Zusatzes von Cäsiumjodid bis 10 % nur schwach abfallend erhalten bleibt. Hierauf wird aber bei weiteren Zugaben eine starke Erhöhung des Widerstandes erzielt, so daß die Verwendung des Produktes in Abbildungssystemen nicht mehr möglich ist, weil zu wenig Strorndurchgang erhalten wird.A significant improvement in photosensitivity to X-rays As well as light can also be obtained by adding cesium iodide to the solution of lead iodide or cesium bromide is added. The added amount of cesium iodide should be used up to 10% of the weight of the lead iodide and in particular from 3 to 7. The admixture of cesium iodide shows a starting at an amount of 0.5 56 strong increase in the X-ray sensitivity of lead iodide and reaches 56 at 3 an optimum, which with an increase in the addition of cesium iodide to 10% only remains slightly sloping. But then with further encores a strong one becomes Increased resistance achieved, so that the use of the product in imaging systems is no longer possible because too little flow is obtained.

Auch eine Hinzufügung von Bleibromfd zum Bleijodid in der Lösung in Dimethylformamid ergibt eine Erhöhung der Fotoleitfähigkeit im Röntgengebiet sowie Licht. Der vorteilhaft wirksame Bereich von Zusätzen reicht hier ebenfalls bis zu 10 56 des Gehaltes an Bleijodid. Die optimale Wirkung der'Röntgenstrahlen wird mit Bleijodid erhalten, dem 4 56 Bleibromid zugesetzt sind. Bei einer Erhöhung des Gehaltes an Bleibromid f.illt der Fotoeffekt stärker ab und erreicht bei einem Zusatz von 10 56 wieder den geringen Wert, der schon mit 0,5 56 erreicht worden ist.Also an addition of lead bromide to the lead iodide in the solution in Dimethylformamide gives an increase in photoconductivity in the X-ray area as well Light. The advantageously effective range of additives here also extends up to 10 56 of the lead iodide content. The optimal effect of the X-rays is achieved with Obtained lead iodide to which 4 56 lead bromide are added. With an increase in salary on lead bromide the photo effect decreases more and reaches with the addition of 10 56 again the low value, which has already been reached with 0.5 56.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend im Zusammenhang mit den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert.Further features and advantages of the invention are set out below in Explained in connection with the exemplary embodiments shown in the figures.

In der Fig. 1 ist ein Vidikon dargestellt, dessen fotoempfindliche Schicht mit einem erfindungsgemäß ausgestaltetenBleijodid belegt ist und in der Fig. 2 eine Anordnung zur Herstellung der Schicht nach dem Sprühverfahren. In Fig. 1, a vidicon is shown, the photosensitive Layer is coated with a lead iodide designed according to the invention and in the 2 shows an arrangement for producing the layer by the spraying process.

Das in der Fig. 1 schematisch im Ausschnitt dargestellte Vidikon hat einen evakuierten gläsernen Kolben 1, an welchen die Ablenkspulen 2 und 3 angelegt sind. Im Kolben 1 befindet sich das Target 4, die Abtast- und Fokusiereinrichtung 5, 6, 7 sowie die eigentliche Kathode 8, die mit der Versorgungsstromquelle 9 in bekannter Weise verbunden ist. Das Target 4 besitzt die erfindungsgemäß ausgestaltete Schicht aus BleiSodid.The vidicon shown schematically in section in FIG. 1 has an evacuated glass piston 1 to which the deflection coils 2 and 3 are applied are. In the piston 1 is the target 4, the scanning and focusing device 5, 6, 7 and the actual cathode 8, which is connected to the supply current source 9 in known way is connected. The target 4 has the one designed according to the invention Layer of lead sodide.

Die Bildaufnahme erfolgt mit dem Vidikon in bekannter Weise dadurch, daß die von der Röntgenröhre 11 ausgehenden, in der Form von Pfeilen 11' symbolisierten Strahlen den Körper 12 durchdringen und so ein Schattenbild auf dem Target 4 abbilden. Dort liegt die Schicht aus Bleijodid, in welche sich in Abhängigkeit von der Intensitätsverteilung der Röntgenstrahlen Zonen unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeit ausbilden. Diese werden dann mittels des Elektronenstrahls 13 ausgeglichen, so daß ein in Richtung des Pfeiles 10 abnehmbares Signal erhalten wird. Dieses Signal enthält dann-verschieden große Werte, die der zu erzeugenden Hell-Dunkelverteilung entsprechen. In zeilenweiser Abtastung weitergegeben kann das Signal in einer bekannten Fernsehwiedergabeeinrichtung wieder zu einem Bild syntetisiert werden.The image recording takes place with the Vidikon in a known way by that the emanating from the X-ray tube 11 symbolized in the form of arrows 11 ' Rays penetrate the body 12 and thus image a shadow image on the target 4. there lies the layer of lead iodide, in which is dependent on the intensity distribution of the X-rays zones of different electrical Develop conductivity. These are then compensated for by means of the electron beam 13, so that a signal which can be removed in the direction of arrow 10 is obtained. This signal then contains values of different sizes that of the light-dark distribution to be generated correspond. The signal can be passed on in a line-by-line scan in a known manner Television display device can be synthesized again to form a picture.

In der Fig. 2 ist die Heizplatte mit 14 bezeichnet, die mittels der an der Spannungsquelle 16 liegenden Heizwicklung 15 auf 1000C erhitzt ist und auf welcher die Glasplatte 17 liegt.In Fig. 2, the heating plate is designated by 14, which by means of at the voltage source 16 lying heating coil 15 is heated to 1000C and on which the glass plate 17 lies.

Auf die transparente Leitschicht 18 der Glasplatte 17 wird dann mittels der SprUhpistole 19 eine 10%ige Lösung von Bleijodid in Dimethylformamid gesprüht, die außerdem, bezogen auf die gelöste Menge Bleiäodid, 3 56 Bleiodid enthält. Die Lösung befindet sich in dem Behälter 20 und wird mittels der durch den Schlauch 21 zugeführten Druckluft durch die DUse 22 versprüht.On the transparent conductive layer 18 of the glass plate 17 is then by means of the spray gun 19 sprayed a 10% solution of lead iodide in dimethylformamide, which, based on the dissolved amount of lead iodide, also contains 3 56 lead iodide. the Solution is in the container 20 and is by means of the hose 21 supplied compressed air is sprayed through the DUse 22.

Der austretende Strahl 23 ist auf die Oberfläche der Schicht 18 gerichtet und wird dort wegen der Erhitzung sofort zu der erwünschen feinkristallinen Schicht getrocknet.The emerging beam 23 is directed onto the surface of the layer 18 and there, because of the heating, it immediately becomes the desired fine-crystalline layer dried.

Claims

9 radiation-sensitive device, with a photoconductive layer, d u r c h e k e k e nn n z e i c h n e t that the layer from the drying residue consists of a solution containing lead iodide in dimethylformamide.

2. A method for producing a device according to claim 1, characterized characterized in that the carrier is heated to 1000 and the solution is sprayed on.

3. Device according to claim 1, characterized in that the solution, based on the lead iodide content, an additional 0.5 to 10, in particular 3 percent by weight Contains cesium iodide and / or bromide added.

4. Device according to claim 1, characterized in that the solution, based on the lead iodide content, additionally 0.5 to 10, in particular 4 percent by weight Contains lead bromide.

5. Photoresistor with a layer according to one of the preceding Claims, characterized in that the support consists of glass on which Comb-like interlocking transparent electrodes are attached.

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