DE2311339A1 - Roentgenleuchtschirm - Google Patents

Description

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rA.t·'· «- ■'i ■: ■ ■- -^; 7·3·1973

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ELIN-UNION Aktiengesellschaft für elektrische Industrie, Wien Röntgenleuchtschirm

Die Erfindung betrifft einen Rö-Leuchtschirm, welcher eine bessere Lichtausbeute als bisher bringt.

Die Lichtausbeute der bisher bekanntgewordenen Rö-Leuchtschirme kann nicht beliebig vergrößert werden. Eine Verstärkung der Zink-Sulfid-Schicht führt zwar zu verstärkter Lichtemission, dieses zusätzliche Licht bewirkt aber einerseits ein Unschärfer-werden der Abbildung und anderseits gelangt das Licht aus den weiter innen gelegenen Zinksulfid-Kristallen nicht mehr an die Schimoberflache. Durch Einbringen von Grausubstanzen versucht man, die Lichtstrahlen, die nicht im rechten Winkel zur Oberfläche verlaufen, abzuschwächen und auf diese Weise doch noch gute Abbildungsverhältnisse zu erzielen.

Da nur ein Bruchteil der durchtretenden Röntgenstrahlung in der Zinksulfid-Schicht in sichtbares Licht umgewandelt wird, würde prinzipiell eine Verstärkung dieser Schicht die Lichtausbeute wesentlich verbessern.

Der erfindungsgemäße Rö-Leuchtschirm ist aus Elementen aufgebaut, die im wesentlichen den an sich bekannten Glasfaserlichtleitern gleichkommen, wobei die einzelnen Elemente Leuchtsubstanz, insbesondere Zinksulfid enthalten.

In Weiterführung des Erfindungsgedankens ist die Leuchtschirmplatte aus ein oder mehreren Schichten von senkrecht zur Plattenebene gerichteten zylindrischen, nebeneinander angeordneten Lichtleitelementen gebildet. Das einzelne Element ist aus einem die Leuchtsubstanz enthaltenden Kern und aus ein oder mehreren, insbesondere zwei diesen Kern konzentrisch umschließenden Rohren aufgebaut.

Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann der Raum, ,

od.dql. zwischen den einzelnen Lichtleitelementen mit Schwärzglas/aus-

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■ _ 2-gefüllt sein.

Weiters kann erfindungsgemäß die der Nutzungsseite gegenüberliegende Plattenoberfläche verspiegelt sein.

Gemäß einem weiteren Erfindungsvorschlag können die Lichtleitelemente auf den Brennfleck der Rö-Röhre ausgerichtet sein.

Ein öder mehrere Teile der Lichtleitelemente können erfindungsgemäß aus stark Rö-Strahlen absorbierendem Material, vorzugsweise Bleiglas hergestellt sein, oder einen überzug aus diesem aufweisen.

Der Durchmesser des mit Fluoreszenzstoffen gefüllten Kernes des Lichtleitelementes kann in der Größenoöiung von wenigen ^m bis 60 /im liegen, vorzugsweise bei 10 - 3OyHm, der des den Kern konzentrisch umschließenden Rohres in der_d£rößenordnung von 20 - 80 f»m, vorzugsweise 30 - 50 /im, sowie/des äußeren Rohres in der Größenordnung von 40 - 100/torn, vorzugsweise 60 - 80 ywm.

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens kann sich die Dicke jt h_ ι. · ι J.J. ^ ,Gesetzen,der Optik und ,den . . , der Leuchtschirmplatte nach den^jeweiligen Insbesondere optischen Materialkonstanten des effektiven Lichtleiters berechnen und so ausgeführt sein, daß sich die durch die Lichtleiterabsorption geschwächte Lichtaustrittsintensitätskurve mit der praktisch zur Leuchtschirmplattendicke linear wachsenden Lichtmenge, die im bzw. dem Lichtleitermedium zugeführt wird, schneidet,' vorzugsweise jedoch mit 5-20 mm bemessen sein.

Vorzugsweise kann der Brechnungsindex des Kernes gleichgroß oder größer als die Brechungszahl des umgebenden Lichtleitrohres bzw. Mantels sein.

Zum Zwecke von Rö-Filmaufnahmen werden gemäß einem Vorschlag der Erfindung mindestens zwei Schirme bzw. Schirmschichten verwendet, zwischen denen der Rö-Film eingelegt ist, wobei die Verspiegelungen der Oberflächen der beiden Schirme sich jeweils auf

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- 3 der dem Film abgewandten Seite befinden.

In Weiterführung des Erfindungsgedankens kann zur Erreichung gleicher Lichtausbeute, einerseits nach Durchlauft der 1. Faserlichtleiterschicht vor der Filmschicht, andererseits nach Durchdringen der (durch die 1. Schicht geschwächten) Rö-Strahlen durch die Filmschicht an der zweiten Faserlichtleiterschicht, eine Anpassung der Faserschichtdicken vorgenommen werden.

Die nähere Erläuterung der Erfindung erfolgt an Hand der nachstehenden Zeichnung.

Die Fig. 1a und 1b zeigen den schematischen Aufbau des erfindungsgemäßen Leuchtschirmes. Fig. 2a zeigt an einem Beispiel in vergrößertem Maßstab einen Längsschnitt durch ein einzelnes Lichtleitelement und Fig. 2b eine beispielsweise schematische Anordnung der einzlnen Lichtleitelemente in Aufsicht. Schließlich illustriert Fig. 3 den Strahlengang des Fluoreszenzlichtes durch die verschiedenen Schichten des in Fig. 2 gezeigten Lichtleitelementes.

Wie aus Fig. 1a ersichtlich, ist der Leuchtschirm aus einzelnen nebeneinander liegenden LicHleitelmenten aufgebaut. In Fig. 1b sind diese einalnen Lichtleitelemente auf den Brennfleck der Rö-Röhre hin ausgerichtet.

In dem in Fig. 2a dargestellten Längsschnitt durch ein einzelnes Lichtleitelement ist der Kern 1, der mit Leuchtsubstanz gefüllt ist, von dem Lichtleitrohr 2 aus Glas umgeben. Dieses Rohr wird von dem weiteren Rohr 3 umgeben, das als optischer Isolator (Mantel) dient.

Bei den bisher beschriebenen Anordnungen ist die Leuchtsubstanz im Kern der Lichtleitelemente untergebracht.und zwar für den Fall, daß das emittierte Licht in bestimmten Kernmaterialien selbst schon bei kurzen Wegstrecken stark geschwächt wird, jedoch der in das Lichtleitrohr 2 über seine ganze Länge (das ist die Dicke der Leuchtschirmplatte) austretende Teil an die Ober-

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fläche gebracht wird. Die optische Isolation und Schwarzglas verhindern den Lichtübertritt in benachbarte Fasern. Liegt jedoch der Fall eines genügend schwach lichtabsorbierenden Leuchtsubstanzmaterials vor, also ein relativ unbedeutend absorbierendes, so kann auf ein eigenes Lichtleitrohr verzichtet werden, vas eine Vereinfachung des Aufbaues des einzelnen Elementes bedeutet.

Die Fig. 3 zeigt beispielsweise den Lichtverlauf, wie er bei Vervendung eines Lichtleitrohres erfolgt. Dabei ist angenommen, daß der Brechungsindex des Kernes größer als der des Rohres und dieser wiederum größer als der der optischen Isolation ist. Die Fig. 3 zeigt die Richtungen der Grenzstrahlen innerhalb derer das Licht zu den Stirnflächen geleitet wird.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß die Leuchtsubstanzmenge im Kern sehr groß gemacht werden kann, und ein Teil dieses zusätzlich- erzeugten Lichtes in dem den Kern umgebenden Glasrohr an die Plattenoberflächen geleitet wird. Ein Röntgenpunkt wird trotz großer Schichtdicke als Lichtpunkt abgebildet, wobei der Durchmesser der Lichtflecke nur vom Durchmesser der Lichtleitelemente und nicht mehr von der Schichtdicke der Leuchtsubstanz abhängt. Eine weitere Verbesserung der Lichtausbeute erhält man durch Verspiegelung der der Nutzungsseite gegenüberliegenden Seite der Plattenoberfläche, sodaß das dort auftreffende Licht reflektiert und ebenfalls zur Nutzungsaustrittsseite hin abgelenkt wird.

Wird zur Herstellung der Lichtleitelemente z.B. Bleiglas verwendet, besitzt der Schirm selbst den bei vielen Untersuchungen verwendeten Streustrahlen-Mikroraster; Eine Ausrichtung der Lichtleitelemente auf den Brennfleck der Rö-Röhre (Fig. 1b) führt wegen der Fokussierung zu einer weiteren Bildverbesserung.

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Claims (13)

1. ί 1 .J Rö-Leuphtschirm, dadurch gekennzeichnet, daß er aus Elementen aufgebaut ist, die im wesentlichen den an sich bekannten Glasfaserlichtleitern gleichkommen, und diese einzelnen Elemente Leuchtsubstanzen, insbesondere Zinksulfidkristalle enthalten.
2. 2. Rö-Leuchtschirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtschirmplatte aus einer oder mehreren Schichten von senkrecht zur Plattenebene gerichteten, nebeneinander angeordneten Lichtleitelementen gebildet ist, die aus einem die Leuchtsubstanz enthaltenden Kern (1) und ein oder mehreren, insbesondere zwei diesen Kern konzentrisch umschließenden Rohren (2,3) aufgebaut sind.
3. 3· Rö-Leuchtschirm nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen den einzelnen Lichtleitelementen mit Schwarzglas od. dgl. ausgefüllt ist.
4. 4. Rö-Leuchtschirm nach Anspruch 1-3_t dadurch gekennzeichnet,

   daß die der Nutzungsseite gegenüberliegende Seite der Plattenoberfläche verspiegelt ist.
5. 5. Rö-Leuchtschirm nach Anspruch 1—4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitelemente auf den Brennfleck der Rö-Röhre fokussiert (ausgerichtet) sind.
6. 6. Rö-Leuchtschirm nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Teile der Lichtleitelemente aus stark Rö-Strahlen absorbierendem Material, vorzugsweise Bleiglas hergestellt ist (sind), oder einen Überzug aus stark Rö-Strahlen absorbierendem Material aufweist (aufweisen).
7. 7. Rö-Leuchtschirm nach Anspruch 1-2, dadurch, gekennzeichnet, daß die Abmessungen des Kernes des Lichtleitelementes in der Größenordnung,von wenigen jam bis 60pm liegen, vorzugsweise bei 10-30 pm.

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8. 8. Rö-Leuchtschirm nach Anspruch 1-2, dadurch gf-kennsei chnet, daß die Abmessungen des -den Kern konzentrisch umschließenden Rohrec

   (2) in der Größenordnung von ZO- 80 pm, vorzugsweise zwischen 30und 50pm liegen.
9. 9- Rö-Leuchtschirm nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet,.daß die Abmessungen des das Lichtleitrohr (2) umschließenden Rohres

   (3) in der Größenordnung von 40- 100 fira liegen, vorzugsweise zwischen 60 und 80 fWm.
10. 10.Rö-Leuchtschirm nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Dicke der Leuchtschir;nplatte nach den Gesetzen der Optik und den jeweiligen, insbesondere optischen Mater Laikonstanten des effektiven Lichtleiters berechnet und so ausgeführt wird, daß sich die durch die Lichtleiterabsorption geschwächte Lichtaustrittsintensitätskurve mit der praktisch zur Leucht^chirmplattendicke linear wachsenden Lichtmenge, die i;n bzw. dem Lichtleitermedium zugeführt wird, achneidet, vorzugsweise jedoch mit 5 bis 20 mm bemessen ist.
11. 11.Rö-Leuchtschirm nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß der Brechungsindex des Kernes gleichgroß oder größer als die Brechungszahl des umgebenden Lichtleitrohres bzw. Mantels ist.
12. ^.Rö-Leuchtschirm nach Anspruch 2-< , dadurch gekeniizoichnet, äai; zum Zweck von Ro-Filmaufnahmen zwei Schirme Oz w. Schirmschichten verwendet werden, zwischen denen der Hö-Tilrr. eingelegt ist, und die Verspiegelungen der Oberflächen der- beiden Schichten sich jeweils auf der dem Film abgesandten Seite befinden.
13. 13.Rö-Leuchtschirm nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erreichung gleicher Lichtausbeute, einerseits nach Durchlaufen der 1. Faserlichtleiterschich t vor äsr ?'ilmächi^ht, andererseits nach Durchdringen der durch die ^;. F-ohicht geschwächten Rö-Strahlen durch die Filmschicht an der zweiten Ffseriichtleiterschicht eine Anpassung der Faserschichtiickerj vorn^cjhmbar ist.

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