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Leuchtschirm Die Erfindung betrifft einen Leuchtschirm, der einen
Träger hat, dessen mit der Leuchtschicht zu belegende Oberfläche durch Anbringung
einer Zwischenschicht versehen ist.
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leuchtschirme der vorgenannten Art werden z.B. im Eingang von Röntgenbildverstärkern
verwendet. Dazu besitzen sie einen Träger, der Röntgenstrahlen gut durchläßt, der
an seiner der Eingangsseite abgewandten Fläche mit einer Lumineszenzschicht belegt
ist. Zur Erzielung guter Bildübertragungseigenschaften und außerdem hinreichender
Haftung der tumineszenzschicht am Träger wird in üblicher Weise die Oberfläche aufgerauh.
Dies erfolgt entweder durch mechanische Verfahren, wie Sandstrahlen, Strahlläppen
oder ähnlichem. Es sind aber auch chemische Verfahren, wie Ätzen, Elektrolyse etc.,
in Anwendung. 411e diese abbauenden Verfahren haben aber den gemeinsamen Nachte:l,
daß die erzielbare Oberflächenaufrauhung bzw. Oberfiächentextur stark von den physikalischen
und chemischen Eigenschaften des Trägermaterials abhängt, d.h.,daß auch bei Verlfendung
gleichen Materials unterschiedliche Kristallstrukturen oder Härteverteilungen vorhanden
sein können, die dann verschiedenartige Oberflächenstrukturen
ergeben.
Dies führt zu störenden Schwankungen der Leuchtschirmqualität.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Oberflächenbehandlung anzugeben,
bei welcher die vorgenannten Nachteile vermieden sind und unabhängig vom verwendeten
Trägermaterial bzw. seiner Struktur immer gleichartige Qberflächeneigenschaft erhalten
wird. Diese Aufgabe, eine neutrale Zwischenschicht zu erstellen, wird erfindungsgemäß
durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene Maßnahme gelöst, etwa indem
als Träger hitzebeständiges Material verwendet wird und darauf eine Lösung von Stoffen
aufgetragen wird, die durch pyrolytische Zersetzung eine rauhe Zwischenschicht abgibt.
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Derartige Verfahren ergeben von der Struktur oder Härte des Trägers
unabhängige Beschichtungen, weil sie nur auf die äußere Oberfläche der Beschichtung
aufbauen. Andererseits ist bei der während der Pyrolyse auftretenden thermischen
Zersetzung ein gewisser Angriff der Oberfläche zu erwarten, die eine feste Bindung
dieser aufgetragenen Schicht erwarten läßt.
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Ein etwa für die Anwendung in Röntgenbildverstärkern geeigneter Träger,
etwa eine 0,05 bis 0,5 mm starke Aluminiumscheibe, wird in Vorbereitung der Herstellung
einer erfindungsgemäßen pyrolytischen Beschichtung auf 300 bis 4000C erwärmt. Auf
dieses wird dann nach bekannten Methoden etwa mit einer Spritzpistole eine Lösung
einer bei diesen Temperaturen, bei denen der Träger noch stabil bleibt, sich zersetzender
Verbindungen aufgesprüht.
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Dies können etwa wässrige oder alkoholische Lösungen von Aluminium-,
Titan- oder Magnesiumverbindungen, wie Aluminiumbutylat, Aluminium- oder Magnesiumnitrat
bzw. Aluminium-, Magnesium- oder Titanacetylacetonat sein. Auf dem erhitzten Träger
setzen sich diese Verbindungen zu Aluminium-, Magnesium- oder Titan-Oxid, wie Al2O3,
MgO, TiO2, um.
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Je nach der Temperatur, auf welcher der Träger gehalten wird, und
Art bzw. Konzentration der Lösung sowie der Spritztechnik bildet sich so auf dem
Träger eine dichte Oxidschicht, gegebenenfalls bei Verwendung einer Mischung von
Verb ndungen auch eine Mischschicht unterschiedlicher Schichtdicke und Schichtrauhigkeit
bei hoher Haftfestigkeit,aus. Dabei hängt die Oberflächeneigenschaft von der thermischen
Eigenschaft der verwendeten Verbindungen dadurch ab, daß mit zunehmender Zersetzungstemperatur
der oxidbildenden Verbindung eine rauhere Oberfläche erhalten wird, von der Konzentration
dadurch, daß mit- abnehmender Konzentration die Oberfläche kleiner wird und von
der Spritztechnik dadurch, daß mit steigender Geschwindigkeit eine strukturiertere
Schicht erhalten wird.
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Die Weiterverarbeitung des beschichteten Trägers, vor allem das Aufbringen
der lumireszenzschicht, kann nach einem bekannten Verfahren erfolgen, etwa durch
Sedimentieren des Leuchtstoffs äus einer Suspension bzw. durch Aufdampfen, wie es
etwa bei der Verwendung von Alkalihalogeniden, wie etwa Cäsiumjodid, welches mit
Nairium aktiviert ist, üblich ist. Dabei ist es besonders vorteilhaft, daß man neben
der Ausschaltung von Wirkungen der Trägerstruktur nach der Erfindung zur Verbesserung
der Bindung auch die Rauhigkeit der Oberfläche des Trägers günstig anpassen kann.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist man unabhängig von den Eigenschaften
und Stru~i-turen des lGaterials des Trägers. Immer ist eine gleichmäßige, den Umständen
günstig angepaßte und für das Aufbringen der lumineszenzschicht geeignete Zwischenschicht
auf der Unterlage zu erhalten. Außerdem wird durch die Anwendung der erfindungsgemäßen
dichten Zwischenschichten eine störende Wechselwirkung zwischen Trägermaterial und
-Leuchtpigmentschicht vermieden. leucbschirme mit erfindungsgemäßen Zwischenschichten
ergeben bei Verwendung als Bildschirme außerdem bessere Bildqualität.
Nach
der Erfindung ist es möglich, durch gezielte Variation des Verfahrens einzelne Kennwerte,
wie z.B. Lichtausbeute etwa durch die verwendete Konzentration oder Auswahl der
Verbindung, zu verändern. Die erfindungsgemäßen Zwischenschichten lassen überdies
erwarten, daß man bessere Querleitfähigkeit der Fotokathode mit günstigerer Oberflächenstruktur
erhalten kann, weil etwa durch Verwendung von stark verdünnten Lösungen eine sehr
feinstrukturierte Oberfläche erhaltbar ist, die zu weniger, die Querleitfähigkeit
negativ beeinflussenden Rissen und Spitzen in der Leuchtpigment-Aufdampfschicht
führt. Außerdem können die 'tdosisabhängigen Punkte", d.h. Bildfehler, die sich
in Art und Größe mit der Anregungsdosis ändern, durch die dichten Aluminium-, Magnesium-
oder Titan-Oxidisolierschichten vermieden werden, weil durch diese Schichten die
gesamte Oberfläche des Trägers elektrisch "homogen" gemacht werden kann.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend
anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.
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In der Fig. 1 ist schematisch der Querschnitt durch einen im Eingangs
schirm mit einer orfindungsgemäßen Zwischenschicht versehenen Vakuum-Röntgenbildverstärker
gezeichnet und in der Fig. 2 ein schematisches Schaubild der Herstellung der Zwischenschicht.
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In der Fig.- ist mit 1 eine Eingangsschichtenkombination bezeichnet,
die sich an der Innenseite eines röntgenstrahlendurchlässigen Deckelteiles 2 befindet,
der den Eingang eines Zylinders 3 vakuumdicht abschließt. Nach der anderen Seite
des Zylinders 3 hin schließt sich ein elektrisch isolierendes Keramikteil 4 an,
dessen dem Deckel gegenüberliegende Seite mit einer
Kappe 5 vakuumdicht
verschlossen ist, so daß ein dichter Kolben für den Bildverstärker erhalten wird.
Bei Einfall von Röntgenstrahlen in Richtung der Pfeile 6 durchdringen diese den
Deckel 2, eine an der Innenseíie des Deckels in erfindungsgemäßer Weise aufgetragene
rauhe Oxidschicht 7 und erreichen eine Fluoreszenzschicht 8, in welcher sie Licht
erzeugen, welches seinerseits in einer Fotokathodenschicht, welche auf die Leuchtschicht
8 folgt, Elektronen auslösen. Diese werden dann mittels Elektroden 10, 11 und 12
auf einem Leuchtschirm 13 abgebildet, der seinerseits elektronenempfindlich ist.
Dadurch ist es möglich, daß durch einen durchsichtigen Mittelteil 14 der Kappe 15
ein sichtbares Bild beobachtet ist, welches in seinen Intensitätsverteilungen der
Verteilung der Intensitäten in dem durch die Pfeile 6 dargestellten Röntgenstrahlenbündel
entspricht.
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Die erfindungsgemäße rauhe Schicht, die sich auf dem Deckel 2 befindet,
wird gemäß Fig. 2 in einer Heizvorrichtung 15 dadurch erhalten, daß die Vorrichtung
15 an ihrer Oberseite eine Vertiefung aufweist, in welche der Deckel paßt und außerdem
darunter die gestrichelt angedeutete Heizeinrichtung 16, die über die Anschlüsse
17 und 18 vom Netz her mit Energie versorgt werden. Der so auf eine Temperatur von
beispielsweise 2000 erhitzte Deckel 2 wird dann mittels eines Zerstäubers, der mit
19 bezeichnet ist, mit einer Lösung aus einem Teil Aluminiumbutylat (C12HE7A103)
in drei Teilen Isopropanol im durch den gestrichelt angedeuteten Kegel besprüht.
Dazu ist ein Kompressor 21 in bekannter Weise über einen Schlauch 22 mit dem Zerstäuber
19 verbunden. Als Zerstäuber können alle Mittel verwendet werden, mit denen eine
gleichmäßige Belegung möglich ist, etwa eine Spritzpistole wie gezeichnet. Die Lösung
kann allerdings auch durch andere Beschichtungsverfahren, etwa Tauchen etc., aufgetragen
werden. Nach dem Auftragen der Lösung und Abkuhlen des von der Heizeinrichtung 15
genommenen Deckels 2 kann die Weiterverarbeitung zu dem fertigen Leuchtschirm erfolgen.