DE2265503C2 - Verfahren zum Herstellen eines Leuchtschirmes eines Röntgenbildverstärkers - Google Patents
Verfahren zum Herstellen eines Leuchtschirmes eines RöntgenbildverstärkersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Leuchtschirmes eines Röntgenbildverstärkcrs
nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
Aus der US-PS 30 41 456 ist bereits ein solches Verfahren zum Herstellen eines Leuchtschirmes bekannt,
bei dem ein Träger mit einer inkorporierten Lcuchtiviiterialschicht in parallele Streifen zerschnitten wird, wonach zwischen den Streifen eine lichtundurchlässige
Schicht angebracht wird, indem jeder Streifen mit einem reflektierenden üchtundurchlässigen Material beschichtet wird. Die Streifen werden danach durch ein geeignetes Material wieder miteinander verbunden. Anschließend wird der so gebildete Verbundkörper wiederum in
Streifen durchgeschnitten, die jedoch senkrecht zu den erstgenannten Streifen verlaufen. Die dabei entstehenden Streifen werden wiederum mit einer lichtdichten
reflektierenden Schicht versehen und miteinander verbunden, so daß erneut ein Verbundkörper entsteht, der
jedoch aus kubischen Leuchtmatcrialgebietcn besteht, die durch die Verbindungsschicht und die reflektierenden bzw. lichtundurchlässigen Schichten räumlich und
optisch voneinander getrennt sind. Durch diese räumliche optische Trennung der einzelnen Bereiche voneinander wird das Auflösungsvermögen verbessert.
Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß es viel Arbeit erfordert — insbesondere wenn die Bereiche, in die die Leuchlmaterialschichl unterteilt wird, relativ fein sein sollen - und daß die freie Wühl des
Leuchtmatcrials und der Zwischenschichten eingeschränkt sind. Die Abmessungen der räumlich getrennten Bereiche einer auf diese Weise erhaltenen Mosaikstruktur sind für viele Anwendungen auch zu grob.
Aus der DE-OS 16 14 986 ist es bei der Herstellung von Röntgenleuchtschirmen weiterhin bekannt, daß eine aus Cäsiumjodid bestehende Leuchtmaterialschicht
auf einen Träger aufgedampft und anschließend geglüht wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Leuchtschirmes für einen
Röntgenbildverstärker mit gutem Auflösungsvermögen, d. h. feiner Mosaikslruktur, anzugeben, das mit gc-
ringcm fertigungstechnischen Aufwand durchführbar
ist und den Einsatz von Cäsiumjodid gestattet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Hauptanspruch angegebene Verfahren gelöst.
Die auf dem Träger aufgebrachte Oberflächensiruk
tür wirkt als Startmuster für Risse in der vorzugswci.se-
durch Aufdampfen von Cäsiumjodid aufgebrachten Leuchtschicht Diese Risse setzen sich nahezu senkrecht
zur Oberfläche der Leuchtschicht fort, so dab sich eine aus räumlich getrennten Gebieten bestehende Schicht
bildet, bei der die seitliche Lichtstreuung innerhalb der Schicht stark reduzieri isi. Die räumliche Trennung der
einzelnen Gebiete ergibt sich hierbei, obwohl die auf den Träger aufgebrachte Mosaikstruktur nicht bis an
die Oberfläche der Schicht heranreicht, weil sie durch
diese überdeckt wird. Das Auflösungsvermögen eines
entsprechend der Erfindung hergestellten Leuchtschirmes kann durch Wahl einer geeigneten Oberflächenstruktur den jeweiligen Anforderungen angepaßt werden.
j« Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung
skizzenhaft dargestellten Ausführungsbeispielcn näher erläutert. Es zeigt
Pig. I einen Querschnitt durch einen Leuchtschirm,
und
Vi Fig. 2 eine Draufsicht auf einen solchen Leuchtschirm.
In einem in Y i g. I dargestellten Leuchtschirm befindet sich eine uuf einem Träger 2 vorgesehene Lcuchtmatcrialschicht I. Der Träges bcsleiu meistens aus Glas.
er kann jedoch auch aus Metall wie Aluminium oder
Titan zusammengesetzt sein. Kin Metallträger kann beispielsweise als Eingangsfenstcr für verhältnismäßig hurte Röntgenstrahlen und für schnelle Elektronen benutzt
werden. Für weitere Röntgenstrahlen kann beispicls-
4ri weise Beryllium als Trägermaterial verwendet werden.
Leuchtmatcrial wie Cäsiumjodid kann insbesondere durch Verdampfen oder Kathodenzerstäubung auf einem Träger angebracht werden. Dieses Verfahren bewirkt u. a., da nun kein Binder vorhanden ist. daß eine
W Leuchtschicht einen viel dichtet cn Aufbau hat. Eine derartige für Röntgcnleuchischirme hervorragend geeignete Schicht kann dadurch dünner sein und beispielsweise eine Schichtdicke von 200 μιπ aufweisen. Die
Schichtdicke des Lcuchim.itcrials wird durch die Fordc-
Vi rung bestimmt, daß aufircffcndc Röntgenstrahlen zumindest zum größten Teil cingefangen werden müssen.
In dem in Fig. 1 dargestellten Leuchtschirm ist die
Leuchtmaterialschiehl I von einer Trennschicht 3 abgedeckt. Diese Trennschicht hat u. a. die Funktion, eine auf
W) der Trennschicht anzubringende, beispielsweise mis C'iisiumantimon bestehende Photok.ithode 4 gegen nachteilige chemische Einflüsse vom Leiichtmaterial aus /u
schützen. Die Trennschicht 3 besteht beispielsweise aus
Aluminiiimoxyd. Ist eine gewisse elektrische Leitung
M durch die Trennschicht gewünscht, so kann dies dadurch
erreicht werden, daß die in Form von Aluminium angebrachte Schicht nur teilweise oxydiert wird.
Gebiete 6 eingeteilt. In F i g. 2 ist, von einer Richtung
einfallender Strahlung aus gesehen, eine Rißstruktur angegeben. Die Rißstruktur wird zum Beispiel durch die
Art des lcuchtmaterials und die Technik zum Anbringen
des Lcuchtmaterials auf dem Träger, die Temperalur des Trägers beim Anbringen des Lcuchtmaterials,
der thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Leuchtmaterialschicht
und des Trägermaterial*, die Schichtdikke und die Ausführungsform des Trägers bestimmt.
Die Rißstruktur in der Leuchtschicht wird dadurch erzeugt, daß von einem Träger ausgegangen wird, bei
dem auf einer Oberfläche, auf der das Leuchtmaterial angebracht wird, eine bestimmte Struktur vorgesehen
ist Dies kann beispielsweise dadurch ausgeführt werden, daß eine Gazestruktur in die Oberfläche gewalzt r>
wird, oder daß eine Struktur, wie beispielsweise in Drukkereien
üblich, in den Träger gedruckt wird. In makroskopischer Hinsicht ist die Trägeroberfläche auch dann
noch flach, so daß von Sichrändern nicht die Rede sein
kann, die später die Begrenzungen bilden. Mikroskop!- sehe Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche des Trägers
wirken bereits als Slartmusicr für die Rißstruiiur. Entsprechend
diesem Verfahren kann die Grobheit der Struktur mithin vorher aufgeprägt werden. Die Wahrscheinlichkeit
einer regelmäßigen Struktur hinsichtlich der Größe der Gebiete ist größer.
Eine in Gebiete eingeteilte Schicht kann auch verwirklicht werden, indem eine Gaze mit einer der erwünschten
Rißstruktur entsprechenden Ma^chcnabmessung aufgedampft oder -zerstäubt wird. Es zeigt sich ίο
dabei, daß sich das Leuchtmaicrial vorzugsweise auf den Drähten der Gaze niederschlägt, wodurch kleine
Malcrialsäulcn anwachsen. Es ist dabei erwünscht, unter der Gaze eine wärmeisolicrendc Platte, beispielsweise
eine Glasplatte, vorzusehen. I7Dr Röntgenleuchtschirnie
kann von einer geflüchteten Gaze mit einer Maschenweite von 50 bis 75 μπι ausgegangen werden. FQr Beobaehtungsschirmc
für Bildverstärkerröhren kann eine Gaze mit einer Maschenweile von 5 bis 73 μιη verwendet
werden. Als Gazematcrial kann man u. a. Kupfer, Nickel oder Molybdän verwenden.
Dabei kann es vorkommen, insbesondere bei flachen Gazen, daß die gebildeten Säulen miteinander verwachsen
sind. Sie können durch eine Temperaturbehandlung wieder voneinander getrennt werden. Dabei wird der
Träger beim Aufdampfen auf einer Temperatur von etwa 150 bis 2000C gehalten und nach dem Auftragen der
Schicht allmählich abgekühlt Wenn der Träger einen niedrigeren Ausdehnungskoeffizienten hat als die
Leuchtschicht (ζ. B. einen Ausdehnungskoeffizienten von 2,0 bis 25 ■ I0-' bei Verwendung von Cäsiumjodid
als Lcurhlmatcrial) schrumpft die Leuchtschicht beim
Abkühlen stärker als der Träger und die Verbindungen zwischen den cinze?nen Säulen reißen.
Die räumlich getrennten Gebiete einer Leuchtschicht sind bei einer im Betrieb befindlichen Schicht durch
Vakuumiibergänge voneinander getrennt. Durch Unterschiede
im Brechungsindex tritt eine (Total-) Reflexion an den Obergängen auf, und es ist mithin eine
optische Trennung verwirklicht. Das Auflösungsvermö- w)
gen der Schicht ist hierdurch größer geworden. Bei besonderen Anwendungen kann es günstig sein, die Risse
/u füllen. Dies läßt sich einfach durchführen, beispielsweise
dadurch, daß eine mit Rissen versehene Schicht in einem thermoplastischen Stoff mit den erwünschten Ei- hr>
Kenschaften oder cincin Binder, in dem Stoffe mit den
erwünschten Eigenschaften aufgelöst oder suspendiert sind, warm betränkt wird. Entsprechend diesem Verfahren
können die Risse beispielsweise völlig lichtundurchlässig oder röntgenstrahlabsorbierend gemacht werden.
Bei diesem Schirm wird dadurch die Menge durchfallender Röntgenstrahlen oder des von außen auf einen
Schirm auftreffenden Lichts reduziert. Bei diesen Schirmen tritt auch eine Selektion in bezug auf einfallende
Strahlen auf. Schräg einfallende Strahlen werden nun nämlich zu einem großen Teil durch die nun gefüllten
Risse eingefangen. Letzteres kann beispielsweise vorteilhaft für Schirme angewendet werden, die an der Eingangsseile
der zu detektierenden Strahlung an eine Faseroptikplatte oder an eine Kanalverstärkerplatte gekoppelt
sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Verfahren zum Herstellen eines Leuchtschirms eines Röntgenbildverstärkers mit einer auf einen
Träger aufgebrachten Leuchtmaterialschicht, wobei der Träger eine dem gewünschten Mosaikmuster
entsprechende Oberflächenstruktur aus voneinander räumlich getrennten Gebieten aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die
Oberfläche des Trägers mit einer dem gewünschten Mosaikmuster entsprechenden Oberflächenstruktur
versehen wird, und daß anschließend eine die Oberflächenstruktur überdeckende aus Cäsiumjodid bestehende Leuchtmaterialschicht aufgedampft wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem gewünschten Mosaikmuster
entsprechende Oberflächenstruktur durch mikroskopische Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche
des Trägers gebildet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 öder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem gewünschten Mosaikmuster entsprechende Oberflächenstruktur durch Aufwalzen, Aufdampfen, Aufstäuben oder Aufdrucken
einer Gazestruktur auf die Oberfläche des Trägers gebildet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtmaterialschicht anschließend einer Wärmebehandlung unterworfen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Risse für Licht
nicht durchlässiges Material ^«ngebracht wird.
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