DE2134110A1

DE2134110A1 - Eingangsschirm fuer elektronenoptischen bildverstaerker

Info

Publication number: DE2134110A1
Application number: DE2134110A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr Rer Nat Gudden; Wolfgang Dr Rer Nat Schubert
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-07-08
Filing date: 1971-07-08
Publication date: 1973-01-18
Also published as: FR2144827B3; DE2134110B2; US3829728A; FR2144827A1

Description

Siemens Aktiengesellschaft Erlangen, 6.JuIi 1971

Henkestraße 127

VPA 71/5091 Kn/Kof

Eingangsschirm für elektronenoptischen Bildverstärker

Die Erfindung betrifft den Eingangsschirm eines elektronen·*· optischen Bildverstärkers, bei dem auf einem Träger eine Leuchtschicht angebracht ist, auf welche die eigentliche Fotokathodenschicht folgt. Derartige Schichtungen sind in elektronenoptischen Bildverstärkern verwendet, insbesondere um Röntgenstrahlen in Strahlung umzuwandeln, die auf die Fotokathodenschicht gut einwirkt. Röntgenstrahlen würden ansonsten in der Fotokathodenschicht nur ganz geringe Wirkung hervorrufen, weil sie in der dünnen Schicht nur sehr wenig absorbiert werden.

Bei bekannten Bildverstärkern mit einem Eingangsschirm obengenannter Art fällt im Ausgangsbild die Helligkeit zum Rand hin ab (Vignettierung), d.h. gleichhelle Teile erscheinen am Rand dunkler als in der Mitte. Dieser Abfall soll in Lösung der Aufgabe der Erfindung ausgeglichen werden, so daß ein gleichmäßig helles Bild erhalten wird.

Erfindungsgemäß wird bei Bildverstärkern die Helligkeitswiedergabe im Ausgangsbild dadurch vereinheitlicht, daß dem Leucht-

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ORIGINAL INSPECTED

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schirm vom Zentrum zum Rand hin, gegenläufig zur Vignettierung verlaufend, ein das Licht des Leuchtstoffes absorbierender Stoff zugeordnet ist.

Dies kann etwa dadurch bewerkstelligt werden, daß bei Verwendung eines Trägers aus Aluminium vor dem Auftragen der Leuchtstoff schicht eine absorbierende Belegung angebracht wird, die aus Kohlenstoff besteht, also aus einer Schwärzung. Die Anbringung kann etwa durch Bedampfung erfolgen und durch stehende oder bewegte Blenden so gesteuert werden, daß die Schicht radial nach außen dünner wird. Dies bewirkt, daß die Reflexion des Trägers in der gleichen Richtung hin ansteigt. Dadurch steigt aber auch die Leuchtdichte, die vom Eingangsschirm zum Rande hin auf die Fotokathode übertragen wird. Durch geeignete Steuerungen, etwa durch optische Kontrolle der Bedampfung an mehreren Punkten, läßt sich die Vignettierung immer exakt kompensieren.

Die mittlere Belegung läßt sich etwa so wählen, daß die Gesamtverstärkung des Bildverstärkers (Gx) innerhalb gewisser Grenzen jeden gewünschten Wert annimmt (z.B. Gx = 100cd s/m mR).

Darin bedeuten cd = candela, s = Sekunde, m = Quadratmeter und mR = Milliröntgen.

Die Schwärzung des Trägers an der Seite, an welcher die Leuchtschirmschicht anliegt, führt zu einer wesentlichen Verbesserung der örtlichen Übertragungsfunktion des Schirmes. Durch die vom Rand zum Zentrum zunehmend stärkere absorbierende Belegung wird in der besonders wichtigen Bildmitte die Modulationsübertragungsfunktion verbessert, ohne daß - im Vergleich zu einem ungeschwärzten Schirm - bei vorgegebener Leuchtstoffdicke die Übertragungsfunktion am Rande verschlechtert wird.

Die Lichtverteilung kann man statt durch die oben beschriebene reflexionsmindernde Schicht auch durch absorbierende Stoffe

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bewirken, die entsprechend verlaufend in die Schicht eingebracht bzw. darauf aufgetragen sind.

Erfindungsgemäß wird davon abgesehen, die Vignettierung dadurch auszugleichen, daß die Leuchtstoffschicht dem Rande zu stärker gemacht wird, um dort größere Helligkeit zu erhalten. Man müßte nämlich dann wegen der dickeren Schicht am Rande dort eine merkbare Verschlechterung der Übertragungsfunktion hinnehmen. Andererseits würde eine dünnere Belegung in der Mitte eine unzureichende Strahlenabsorption zur Folge haben.

Weitere Einzelheiten und Vorteile werden nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.

In der Fig. 1 ist schematisch ein Querschnitt durch einen elektronenoptischen Röntgenbildverstärker dargestellt und

in der Fig. 2 eine Anordnung zur Herstellung des Eingangsschirmes .

In der Fig. 1 ist mit 1 der vakuumdichte Kolben bezeichnet, bei dem hinter dem Eingangsfenster 2 die Anordnung des Eingangsschirmes 3 liegt. Auf diesem folgen beispielsweise die Elektroden 4 und 5 sowie die Anode 6 und der Ausgangs- bzw. Betrachtungsschirm 7, der durch' das Endfenster 8 hindurch betrachtet werden kann. Der erfindungsgemäß aufgebaute Eingangsschirm 3 besteht aus der Trägerkalotte 9, welche eine in der Mitte dickere Graphitschicht 10 trägt und die nach innen'hin mit der Leuchtstoffschicht 11 bedeckt ist.

Fällt durch das Fenster 2 hindurch Röntgenstrahlung durch den Träger 9 und. die Graphitschicht 10 hindurch in die Leuchtschicht 11 ein, so wird dort Licht ausgelöst, welches in die

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Fotokathodenschicht 12 eindringt, dort Elektronen auslöst, welche durch die Elektroden 4,' 5 und die Anode 6 auf den Schirm 7 abgebildet werden. Dort erhält man wegen der Beschleunigung der Elektronen und wegen der Verkleinerung des Bildes eine wesentlich hellere Abbildung als es ursprünglich im Leuchtstoff zu erwarten wäre.

Die in der Fig. 2 dargestellte Einrichtung zur Herstellung der nach der Seite hin verlaufenden Graphitschicht 10 besteht im wesentlichen aus der vakuumdichten Glocke 13, die auf dem ebenfalls dichten Tisch 14 steht und welche durch den Saugstutzen 15 hindurch evakuiert wird. Innerhalb der Glocke befinden sich die Verdampfer 16 und 17, mit welchen die Kalotte 18 mit Materie belegt werden kann. Die Kalotte befindet sich dabei als Abschluß auf dem Zylinder 19, welcher auf dem Tisch 14' auf Rollen 20 und 21 gelagert ist und außerdem über den Motor 22 und^das Reibrad 23 in Rotation versetzt werden kann, so daß die Bedampfung der Kalotte gleichmäßig gestaltbar ist, auch wenn eine nicht ganz genaue Zentrierung vorliegt. Außerdem befindet sich kurz vor der Kalotte 18 innerhalb des Zylinders 19 die Blende 24, welche in der Mitte einen Durchtritt freiläßt für die starke Bedampfung der Kalotte 18. Die Belegung der Kalotte wird über die Lichtquelle 25 und das darauf abgestimmte Meßgerät 26 bestimmt und in dem über die Leitung 27 angeschlossenen Anzeigegerät 28 ablesbar gemacht.

Die Wirkung der Anordnung beruht darauf, daß ein in dem Verdampfer 17 erzeugter Kohlenstoffdampf in der Mitte die Kalotte 18 stark belegt, während nach der Seite hin durch die Blende 24 eine Abschattung stattfindet, welche auf der Kalotte nicht scharf abgebildet wird, so daß eine verlaufende Belegung erhalten wird. Die Öffnung 29 wird in ihrem Durchmesser so gestaltet, daß der gewünschte Vignettierungsausgleich erhalten wird.

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Nachdem die Belegung mit Kohlenstoff beendet ist, was dadurch zum Ausdruck kommt, daß die Anzeige im Instrument 28 von 100 % durchgehenden Licht auf ca. 40 % zurückgegangen ist,kann mittels des Verdampfers 16 ein Leuchtstoff aufgetragen werden, wobei allerdings die-Blende 24 herausgenommen werden muß, um gleichmäßige Leuchtstoffdichte für die Belegung zu erhalten.

Falls eine Trägerkalotte 9 verwendet wird, die aus Metall, etwa Aluminium, besteht und undurchsichtig ist, kann die durchstrahlende Kontrolle der Bedampfung nicht durchgeführt werden. Man kann aber im Bereich der Blende 24 den gestrichelt eingezeichneten Spiegel 30 anbringen und in den Strahlengang ein Testglas 31. Ein Strahlenbündel, das von der dann über den Spiegel 30 auf den Empfänger 26' gerichteten Quelle 25 ausgeht, kann dann im Empfänger 26', der dem Meßgerät 26 entspricht, aufgefangen und weiterbearbeitet werden wie in der oben bereits angegebenen Anordnung 26 bis 28.

Die Bedampfung kann auch nach Zeit kontrolliert werden. Dabei müssen aber reproduzierbare Bedingungen eingehalten werden. Man stellt etwa die Daten der Bedampfungseinrichtung nach Erfahrungswerten ein. Die Kontrolle kann dabei nach durch visuelle Beobachtung der Bedampfung unterstützt werden.

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Claims

- 6 Patentansprüche

1./ Eingangsschirm für elektronenoptische Bildverstärker, bei dem auf einem Träger eine Leuchtschicht angebracht ist, auf welche eine Fotokathodenschicht folgt, dadurch gekennzeichnet , daß die Leuchtschicht vom Zentrum zum Rand hin, gegenläufig zu der auftretenden Vignettierung, mit einem absorbierenden Stoff versehen ist.

2. Schirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der absorbierende Stoff in verlaufender Schicht aufgetragener Kohlenstoff ist.

3. Schirm nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht bezüglich der Fotokathodenschicht "an der Rückseite der Leuchtschicht liegt.

4. Schirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die absorbierende Beschichtung die Verstärkung (Gx) des Bildverstärkers entsprechend der Formel Gx = 100 cd s/m mR eingestellt ist.

5. Verfahren zur Herstellung der verlaufenden Schicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor Aufbringen der Leuchtschicht auf den Träger der absorbierende Stoff unter Zwischenschaltung einer vor dem Träger in Abstand angeordneten Blende aufgedampft wird, welche die verlaufende Dicke der Belegung bewirkt.

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