DE2226130B2

DE2226130B2 - Device for the electrophotographic recording of X-ray images

Info

Publication number: DE2226130B2
Application number: DE2226130A
Authority: DE
Inventors: Karl Hans Dr.-Ing. 8520 Erlangen Reiss
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-05-29
Filing date: 1972-05-29
Publication date: 1978-08-24
Also published as: JPS4950885A; DE2226130A1; US3803411A

Description

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zur elektrofotografischen Aufnahme von Röntgenbildern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Vorrichtungen sind z. B. bekannt aus der DE-PS 14 97 093.The invention relates to devices for the electrophotographic recording of X-ray images according to the Preamble of claim 1. Such devices are, for. B. known from DE-PS 14 97 093.

Bei Einrichtungen zur Durchführung derartiger Verfahren werden bekannterweise sichtbare Bilder erhalten, die ohne Verwendung teurer fotografischer Schichten und ohne Durchführung eines fotografischen, mehrere Entwicklungsbäder durchlaufenden Prozesses entstehen. Die isolierende Schicht ist demgegenüber ein billiges Aufzeichnungsmaterial, welches gegebenenfalls sogar wiederholbar verwendbar ist (vgl. zum Beispiel Zentralblatt für die gesamte Radiologie, 49 [1956], Seiten 117/118).Apparatuses for carrying out such methods are known to produce visible images obtained without the use of expensive photographic layers and without carrying out a photographic, several development baths are created through the process. The insulating layer, on the other hand, is a cheap recording material which can even be used repeatedly if necessary (cf. for example Central sheet for the entire radiology, 49 [1956], pages 117/118).

Das vorgenannte Verfahren wurde erheblich verbessert, indem in der im ersten Absatz genannten Weise der Elektronenstrom in Feldrichtung ausgerichtet und so weit beschleunigt wird, daß eine Stoßionisation eintritt, die einen weiteren Verlauf einer Sekundärvervielfachung bewirkt (vgl. zum Beispiel DT-PS 14 97 093). Einrichtungen dieser Art ergeben zwar Röntgenaufnahmen von Objekten bis zu einer Größe von etwa 200 mm Durchmesser. Bei größeren Formaten treten aber große Schwierigkeiten auf. Diese beruhen darauf, daß die Platten der Anordnung sehr genau parallel liegen müssen, damit überall gleiche Feldstärke und damit, gleiche Ladungsmultiplikation herrscht. Die hohe Verstärkung, die mit der genannten Anordnung erzielbar ist, ermöglichte zwar die Erzeugung von Ladungsbildern mit nahezu beliebig kleiner Dosis.The aforementioned method has been significantly improved by adding the Electron flow is aligned in the direction of the field and accelerated to such an extent that impact ionization occurs, which causes a further course of a secondary multiplication (cf. for example DT-PS 14 97 093). It is true that devices of this type produce x-ray images of objects up to a size of about 200 mm Diameter. With larger formats, however, great difficulties arise. These are based on the fact that the Plates of the arrangement must be very precisely parallel, so that the same field strength everywhere and thus, the same charge multiplication prevails. The high gain that comes with the said arrangement is achievable, made it possible to generate charge images with almost any small dose.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Vorrichtungen zur elektrofotografischen Aufnahme von Röntgenbildern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 auch große Formate erreichen zu können, ohne genötigt zu sein, die Platten der Anordnung an allen Stellen sehr genau parallel ausrichten zu müssen. Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs angegebenen Maßnahmen gelöst.The invention is based on the object in devices for the electrophotographic recording of X-ray images according to the preamble of claim 1 to be able to achieve large formats without being forced to be, to have to align the plates of the arrangement very precisely in parallel at all points. This task is achieved by the measures specified in the characterizing part of this claim.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird davon Gebrauch gemacht, daß die Justiergenauigkeit der Anordnung der Elektroden bei Anwendung inhomogener elektrischer Felder wesentlich geringer sein darf alsIn the solution according to the invention, use is made of the fact that the adjustment accuracy of the The arrangement of the electrodes when using inhomogeneous electric fields may be significantly less than

ίο bei homogenen. So gilt für eine konzentrische Anordnung mit den Elektrodenradien η und r₂ für die Feldstärkeίο with homogeneous. So for a concentric arrangement with the electrode radii η and r ₂ for the field strength

E = E =

Eine Änderung des Radius r₂ geht also z.B. nur logarithmisch ein. Die VJeldraht-Proportional-Kammer ist eine Nutzanwendung dieser Überlegung. Die erfindungsgemäß ausgenutzte Lawinenverstärkung geht bei dieser Kammer nur in unmittelbarer Nähe der Anodendrähte vor sich, weil nur dort die nötige hohe Feldstärke herrscht Bei der Erfindung wird daher die Anode in eine Vielzahl von Elementen mit hoher Krümmung unterteilt Außerdem ist der Bildträger so dünn, daß das elektrische Feld im Gasraum einerseits noch genügend homogen ist und andererseits der Bildträger die Ladungen ohne Durchschlag tragen kann.A change in the radius r ₂ , for example, only comes in logarithmically. The VJeldraht proportional chamber is a useful application of this consideration. The avalanche amplification used according to the invention only takes place in this chamber in the immediate vicinity of the anode wires, because only there is the necessary high field strength electric field in the gas space on the one hand is still sufficiently homogeneous and on the other hand the image carrier can carry the charges without breakdown.

Als Isolierstoff sind dabei verwendbar Polykarbonate, etwa in der Form von Folien, die 2 bis 10 μπι dick sind. In einem Ausführungsbeispiel, welches die Erfindung zu realisieren gestattet, wird ein Parallelraster aus dünnen Linien verwendet, bei welcher zehn Linien pro Millimeter angebracht werden. Als leitfähiges Material wird dabei Aluminium hinter einer Schablone aus Drähten in der Form von Linien aufgedampft. Als Isolierbelag wird dann eine Schicht aus aufgedampftem Polykarbonat aufgetragen, die 5 μΐη stark ist.Polycarbonates, for example in the form of foils that are 2 to 10 μm thick, can be used as insulating material. In an embodiment which allows the invention to be implemented, a parallel grid of thin Lines used in which ten lines are applied per millimeter. As a conductive material aluminum is vapor-deposited behind a template made of wires in the form of lines. as A layer of vapor-deposited polycarbonate, which is 5 μm thick, is then applied to the insulation.

Die Parallellinien der Elektrode können auch in der Ätztechnik mit Fotoresist-Lacken und eventuell hochwertige organische Aufdampfschichten mit Polymerisation durch Ultraviolett oder Elektronen angewandt werden. Die mit der Lack- oder Polymerisationsschicht versehenen und an den gewünschten Stellen von diesen Schichten befreiten Elektrodenflächen werden anschließend mit dem leitfähigen Material bedampft und zur Fertigstellung von dem Polymerisations- oder Fotoresist-Lack befreit, so daß nur an den gewünschten Stellen die Elektrodenlinien stehenbleiben.The parallel lines of the electrode can also be etched with photoresist lacquers and possibly high quality organic vapor deposition with polymerisation by ultraviolet or electrons applied will. Those provided with the lacquer or polymerisation layer and in the desired places of these Electrode surfaces freed from layers are then vapor-deposited with the conductive material and used for Completion freed from the polymerization or photoresist lacquer, so that only in the desired places the electrode lines stop.

so Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. In derThe invention is explained below with reference to the exemplary embodiments shown in the figures. In the

F i g. 1 ist im Schnitt eine Aufnahmekammer gezeichnet, die erfindungsgemäß ausgestaltet ist, in derF i g. 1 shows a section of a receiving chamber which is designed according to the invention, in which

F i g. 2 ein Ausschnitt aus der Kammer, bei der insbesondere der aufgelegte Bildträger, d. h. der Kunststoffilm, sichtbar ist, in der
F i g. 2a die Anordnung der Elektrodenstreifen, in der Fig.3 die Abhängigkeit des Druckes von der Temperatur verschiedener für die Füllung der erfindungsgemäßen Aufnahmeeinrichtungen geeigneter Gase und in derF i g. FIG. 2 shows a section from the chamber, in which in particular the applied image carrier, ie the plastic film, is visible, in which FIG
F i g. 2a shows the arrangement of the electrode strips, in FIG. 3 the dependence of the pressure on the temperature of various gases suitable for filling the receiving devices according to the invention and in FIG

Fig.4 die Röntgenstrahlenabsorption des Jod-Methans in Abhängigkeit von der Strahlenqualität.Fig. 4 the X-ray absorption of iodine methane depending on the radiation quality.

In der F i g. 1 ist mit 1 der Rahmen bezeichnet, welcher entsprechend dem gewünschten Aufnahmeformat rechteckig ist und in die 1 mm dicke und aus hartem Magnesium bestehende Eingangsplatte 2 gasdichtIn FIG. 1, 1 denotes the frame, which corresponds to the desired recording format is rectangular and gas-tight in the 1 mm thick and made of hard magnesium input plate 2

eingesetzt ist. Sie trägt an ihrer dem Innenraum der Kammer zugewandten Oberfläche eventuell auf einer Zwischenisolierschicht die Elektrodenstreifen 3, die 1,5 μΐη stark, 25 μπι breit und in einem Abstand von 75 μπι nebeneinander angeordnet sind. Sie bestehen aus Aluminium und sind an beiden Enden über die Leitungen 3' und 3" elektrisch miteinander und mit der Stromquelle 4 verbunden, die maximal 5 kV liefert Der Rahmen enthält außerdem noch an zwei einander gegenüberliegenden Seiten je einen Gaseinlaß 5 und einen Gasauslaß 6, durch welchen die Kammer mit Jodmethan gefüllt werden kann, das unter einem Druck von 150O Torr steht Der Rahmen 1 ist über die Dichtung 7 mit dem Unterteil 8 der Kammer lösbar verbunden. Der Unterteil besteht aus Stahl und dient gleichzeitig als Gegenelektrode, die mit dem negativen Pol der Stromquelle 4 verbunden istis used. On its surface facing the interior of the chamber, it may bear on a Intermediate insulating layer, the electrode strips 3, which are 1.5 μm thick, 25 μm wide and at a distance of 75 μπι are arranged side by side. they consist of Aluminum and are electrically connected to and with each other at both ends via lines 3 'and 3 " Power source 4 connected, which delivers a maximum of 5 kV. The frame also contains two of each other opposite sides each have a gas inlet 5 and a gas outlet 6 through which the chamber with Iodomethane can be filled, which is under a pressure of 150O Torr. The frame 1 is over the seal 7 releasably connected to the lower part 8 of the chamber. The lower part is made of steel and also serves as a Counter electrode which is connected to the negative pole of the power source 4

Zur Herstellung einer Aufnahme wird an die Elektrodenlinien 3 und an die Gegenelektrode 8 eine Spannung von 3,8 kV angelegt Dann werden in der besonders in F i g. 2 sichtbaren Gasstrecke 9 Ionen erzeugt, die wegen der Lage des Feldes eine Beschleunigung auf die Streifen 3 zu erfahren. Dort werden sie auf der in der F i g. 2 besonders herausgezeichneten Folie 10, die 5 μπι stark ist und aus Polykarbonat besteht, gesammelt nach dem Abheben des Rahmens 1 von dem Unterteil 8 abgenommen und in der bei Xerographie bekannten Weise einer Pulverentwicklung zugeführtTo produce a recording, a A voltage of 3.8 kV is then applied. 2 visible gas line 9 ions generated that experience an acceleration on the strips 3 because of the position of the field. there they will be on the in the F i g. 2 particularly drawn out film 10, which is 5 μm thick and made of Consists of polycarbonate, collected after the frame 1 has been lifted off from the lower part 8 and inserted into supplied to a powder development in the manner known from xerography

Nach Übertragung des Pulverbildes in an sich bekannter Weise auf einen Bildträger, also ein Papier oder eine Folie, wird die Platte 2 gereinigt und steht wieder für eine neue Aufnahme bereitAfter the powder image has been transferred in a manner known per se to an image carrier, that is to say a paper or a film, the plate 2 is cleaned and is ready for a new recording

ίο Vor Herstellung einer Aufnahme kann eine gleichmäßige schwache Vorladung der Folie 10, z. B. mit einer positiven Ladung, vorteilhaft sein, da dadurch größere Ladungskontraste erreicht werden.
Aus den Kurven der F i g. 3 ist ersichtlich, daß das in der Gasstrecke 9 verwendete Jodmethan CH₃J ebenso wie die anderen Stoffe Uranhexafluorid UFb, Jodäthan CiHs- J und Jodbutan C3H7J sowie Jod J in der Spanne bis 150" C den vorliegend brauchbaren Druck von über 1000 Torr erreichen. Die 1500 Torr im Jodmethan werden bei 58°C erreicht In der Fig.4 ist an der prozentualen Absorption je cm und ata gezeigt daß die Absorpüonskante des jodierten Kohlenwasserstoffs Jodmethan zwischen 30 und 40 keV, d. h. im diagnostisch wichtigen Röntgenbereich, liegtίο Before making a recording, a uniform weak precharge of the film 10, z. B. with a positive charge, be advantageous because greater charge contrasts can be achieved.
From the curves of FIG. 3 it can be seen that the iodomethane CH ₃ J used in the gas line 9 as well as the other substances uranium hexafluoride UFb, iodoethane CiHs- I and iodobutane C3H7J as well as iodine I in the range up to 150 "C reach the present usable pressure of over 1000 Torr. The 1500 Torr in iodomethane are reached at 58 ° C. In FIG. 4, the percentage absorption per cm and ata shows that the absorption edge of the iodinated hydrocarbon iodomethane is between 30 and 40 keV, ie in the diagnostically important X-ray range

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for the electrophotographic recording of X-ray images in the one under the Influence of X-ray electron-emitting areas spread over an electrode Gas space is exposed imagewise with X-rays and this gas space from one to one Counterelectrode arranged insulating layer is delimited parallel to the surface and to the electrodes a DC voltage is applied, the distance being the level of the applied DC voltage and the filling gas used are chosen in mutual dependence so that the due the image-wise exposure in an image-wise distribution exiting ion current aligned in the field direction is accelerated to such an extent that impact ionization occurs and, in the further course, one Secondary ion multiplication is effected and that in order to avoid a standing discharge in In a known manner, a Löschg-s is used in the space, characterized in that that one of the electrodes is dissolved into narrow strips (3) that are parallel lying next to each other.

2. Device according to claim I _1, characterized in that the distance between the electrodes is 0.3 to 5 mm, preferably 3 mm, and the insulating film has a thickness of 1.5 to ΙΟμπι, in particular 5 μίτι.