DE2534105B2

DE2534105B2 - Roentgen-fluoreszenz-verstaerkerschirm und verfahren zur herstellung eines solchen schirmes

Info

Publication number: DE2534105B2
Application number: DE19752534105
Authority: DE
Inventors: Keiji Hiratsuka; Miura Norio Isehara; Shimiya (Japan)
Original assignee: Dai Nippon Toryo Co, Ltd, Osaka (Japan)
Priority date: 1975-01-06
Filing date: 1975-07-30
Publication date: 1977-12-29
Also published as: GB1484808A; FR2310059A1; FR2310059B1; DE2534105A1; JPS5179593A; US4039840A; CA1031872A; NL7509151A; DE2534105C3; NL169523C; JPS5533560B2; NL169523B

Description

Die Erfindung betrifft einen Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirm mit einem Träger mit einer darauf angebrachten fluoreszierenden Schicht, in der Körner eines Leuchtstoffs unterschiedlicher Korngrößenverteilung dispergiert sind, und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirms. Aus der DT-OS 20 10 780 ist ein Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirm bekannt, bei dem die auf einen Träger aufgebrachte Fluoreszenzschicht durch ein Raster von Metallstreifen unterteilt wird. Bei diesem bekannten Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirm wird durch die Anbringung des Metallstreifenrasters die Empfindlichkeit herabgesetzt. Die herabgesetzte Empfindlichkeit soll durch die Verwendung von grobkörnigerem und deshalb empfindlicherem Leuchtstoff wieder ausgeglichen werden. Die Empfindlichkeit soll sogar gegenüber den bis dahin bekannten Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirmen dadurch erhöht werden können, daß Leuchtstoffteilchen von einer Korngröße verwendet werden können, die aufgrund der dadurch herabgesetzten Bildschärfe früher nicht verwandt werden konnten.

Eine Herabsetzung der Bildschärfe soll dabei durch die Verwendung des Metallstreifenrasters vermieden werden. Trotzdem stellt offensichtlich die Verwendung von grobkörnigem Leuchtstoff ein Problem dar, da vorgeschlagen wird, auf der freien Oberflächenseite der fluoreszierenden Schicht auf den grobkörnigen Leuchtstoff eine Schicht aus einem feinkörnigen Leuchtstoff aufzubringen, um die durch den grobkörnigen Leuchtstoff hervorgerufene Verschlechterung der Bildschärfe auszugleichen.

Die Bildqualität eines Radiogrammes ist im allgemeinen durch die geometrische Unscharfe des Brennflecks

to der Röntgenröhre, die Bewegung des Objektes, den Einfluß der an dem Objekt gestreuten Strahlung, die Ansprechfunktionen des Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirms, des Röntgenfilms und des die Radiogramme betrachtenden unbewaffneten Auges beein-

h5 Flußt. Bessere Ergebnisse erzielt man mit Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirmen, die eine Ortsfrequenz-Kennlinie oder Ansprechfunktion haben, durch die die Bildqualität des Radiogramms erhöht werden kann.

Um Radiogramme mit guter Bildqualitüt zu erhalten, chnedaßdie Empfindlichkeit des Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirmes verringert wird, muß der Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirm mit einer effektiven Ortsfrequenz-Kennlinie ausgestaltet w.rden, die unter ausreichender Berücksichtigung des ganzen radialgraphischen Systems, einschließlich der zuletzt erfolgenden Beobachtung der Radiogramme, bestimmt wird.

Die geometrische Unscharfe, die durch die Brennfleckgröße άν> Röntgenröhre bei einer typischen Magenaufnahme verursacht wird, ist in F i g. 1 durch die Kurve α dargestellt. Die Unscharfe, die durch die Bewegung des Magens verursacht wird, ist in der gleichen Figur durch die Kurve b dargestellt. Die Ortsfrequenz-Kennlinie eines üblicherweise bei Romgenaufnahmen des Magens verwandten Schirme ist in Fig. 1 durch die Kurve cangegeben. Die Gesamtscharfe bei einem System zur Radiographie des Wagens ist in der Fig. 1 durch die Kurve ^dargestellt, die als Produkt der angegebenen einzelnen Verteilungen erhalten wird.

Es ergibt sich somit, daß die Bildqualität von Radiogrammen dadurch verbessert werden kann, daß die Ansprechfunktion des Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirmes in dem Bereich niedrigerer Ortsfrequenzen erhöht wird.

Radiogramme werden häufig mit dem nackten, unbewaffneten Auge betrachtet. Es ist somit auch notwendig, die Ansprechfunktion des unbewaffneten Auges zu berücksichtigen. Typische Beispiele von Ansprechfunktionen des unbewaffneten Auges sind in Fig.2 dargestellt. Die Kurven a und b zeigen die Ansprechfunktion des unbewaffneten Auges bei 43,1 Radlux bzw. 200 Radlux. Aus diesen Kurven ergibt sich, daß die Ansprechfunktion des Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirmes im Bereich niedriger Ortsfrequenzen hoch sein sollte.

!Ein Röntgen Fluoreszenzverstärkerschirm besteht im wesentlichen aus einem Träger und einer darauf ausgebildeten fluoreszierenden Schicht. Bei nach bekannten Verfahren hergestellte Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirmen läßt sich mittels elektronenmikroskopischer Methoden feststellen, daß die Körner des Leuchtstoffs nahezu gleichmäßig ohne Berücksichtigung der Größe der Körner in einer fluoreszierenden Schicht 33 verteilt sind, wie es in F i g. 3 schematisch dargestellt ist. Fig.4 zeigt eine mit einem Elektronenmikroskop hergestellte Aufnahme des Querschnitts der fluoreszierenden Schicht eines herkömmlichen Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirmes. Die Verteilung der Zeilenbildintensität des herkömmlichen Verstärkerschirms mit einer fluoreszierenden Schicht, wie sie beschrieben wurde, ist relativ breit, wie sich aus der Kurve a der F i g. 5 ergibt. Der in F i g. 3 dargestellte herkömmliche Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirm weist eine Klebeschicht 32 zwischen der fluoreszierenden Schicht 33 und dem Träger 31 auf. Der von dem Licht zu durchlaufende Weg wird um die doppelte Dicke der Klebeschicht 32 langer, da die Verstärkerwirkung des Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirmes erhöht worden ist, indem der Träger 31 Licht reflektierend t>o ausgestaltet ist. Dadurch wird auch die Unscharfe des Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirmes erhöht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Röntgen-Fhioreszenz-Verstärkerschirm zu schaffen, der bei hoher Empfindlichkeit der <r> fluoreszierenden Schicht eine verbesserte Bildschärfe ermöglicht, und ein Verfahren zu dessen Herstellung an7nephpn

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Körner in einer solchen Korngrößenverteilung in der fluoreszierenden Schicht angeordnet sind, daß die Korngröße allmählich von der einen Oberfläche der fluoreszierenden Schicht auf der Seile, auf der das von dem Leuchtstoff emittierte Licht ausgenutzt wird, zu ihrer anderen Oberfläche auf der Seite des Trägers kleiner wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirms nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß eine Schutzschicht auf eine glatte Grundplatte aufgebracht wird, daß eine Dispersion der Körner des Leuchtstoffs in einem Bindemittel auf die Schutzschicht aufgebracht wird, daß die Dispersionsschicht bei Raumtemperatur ausreichend lange getrocknet wird, damit sich durch Sedimentation die Korngrößenverteilung der Körner des Leuchtstoffs ausbilden kann, daß die so getrocknete fluoreszierende Schicht zusammen mit der Schutzschicht von der Grundplatte getrennt wird, und daß diese Schicht auf einen Träger aufgebracht wird.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird auf der fluoreszierenden Schicht eine transparente Schutzschicht ausgebildet, um die fluoreszierende Schicht nicht zu gefährden.

Bei einer anderem Weiterbildung des Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirms nach der Erfindung enthält die fluoreszierende Schicht zusätzlich feine Körner eines weißen Pigmentes, dessen mittlere Korngröße wesentlich kleiner als die der Körner des Leuchtstoffs ist. Man erhält dabei eine weiße Schicht, ohne daß eine klare und eindeutige Grenzfläche zwischen der weißen Schicht und der fluoreszierenden Schicht entsteht. Die Streuung des Lichtes ist hier geringer als in dem Fall, bei dem eine reflektierende Schicht an der Oberfläche des Trägers ausgebildet wird.

Infolgedessen wird die Schärfe der erhaltenen Abbildung verbessert und die Ansprechfunktion des Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirms im Bereich niedriger Ortsfrequenzen erhöht.

Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Körner des Leuchtstoffs in eine Gruppe mit großen Körnern und eine Gruppe mit feinen Körnern aufgeteilt, anschließend wird die Dispersion der Gruppe mit großen Körnern des Leuchtstoffs in einem Bindemittel auf eine Schutzschicht, die auf einer glatten Grundplatte ausgebildet ist, aufgebracht und die Dispersionsschicht bei Raumtemperatur ausreichend lange getrocknet, woraufhin die Dispersion der Gruppe mit feinen Körnern in einem Bindemittel auf die Schicht mit den großen Körnern aufgebracht und anschließend bei Raumtemperatur ausreichend lange getrocknet wird; anschließend werden die Schichten zusammen mit der Schutzschicht von der Grundplatte getrennt und auf einen Träger aufgebracht. Der sich hier ergebende Vorteil besteht, darin, daß mit größerer Gewißheit eine fluoreszierende Schicht mit der gewünschten Korngrößenverteilung ei haken wird.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung ergeben sich durch die Unteransprüche.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen insbesondere darin, daß ein Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirm geschaffen wird, der eine verbesserte Ortsfrequenz-Kennlinie oder Ansprechfunktion im Bereich niedrigerer Ortsfrequenzen aufweist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine graphische Darstellung einer Analyse der Unscharfe in radiographischen Systemen;

Fig.2 eine graphische Darstellung der Ansprechfunktion des unbewaffneten Auges;

Fig.3 eine schematische Querschnittsansicht eines herkömmlichen Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirmes;

Fig.4 eine mittels eines Abtastelektronenmikroskops hergestellte Mikrophotographie eines Querschnitts der fluoreszierenden Schicht eines herkömmlichen Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirmes;

F i g. 5 eine graphische Darstellung der Verteilung der Zeilenbildverstärkung eines herkömmlichen Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirmes und einer Ausführungsform des Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirmes nach dieser Erfindung;

Fig.6 eine schematische Querschnittsansicht einer Ausführungsform des Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirmes nach dieser Erfindung;

Fig.7 eine graphische Darstellung der Ansprechfunktion, die durch die Fourier-Transformation der in F i g. 4 gezeigten Verteilungen der Zeilenbildintensität erhalten wird;

Fig.8 eine mittels eines Abtastelektronenmikroskops erhaltene mikrophotographische Aufnahme eines Querschnitts der fluoreszierenden Schicht des Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirmes nach dieser Erfindung;

Fig.9 eine schematische Querschnittsansicht des Aufbaus eines radiographischen Systems, das zur Messung der Schärfe eines Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirmes verwendet wird; und

Fig. 10 eine graphische Darstellung der Ansprechfunktionen eines herkömmlichen Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirmes und einer Ausführungsform des Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirmes nach dieser Erfindung.

Der Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirm nach dieser Erfindung mit der obenerwähnten Korngrößenverteilung der Körner des Leuchtstoffs in der fluoreszierenden Schicht bringt den Vorteil mit sich, daß die Durchlauflänge des von dem Leuchtstoff emittierten und reflektierten sowie in der fluoreszierenden Schicht gestreuten Lichtes verkürzt wird, wodurch die Fluoreszenz wirksam an der Oberfläche der Schicht ausgenutzt und dadurch die Schärfe des Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirms verbessert werden kann.

Im folgenden soll die Erfindung im einzelnen unter Bezugnahme auf Fig.6 erläutert werden, die eine schematische Querschnittsansicht einer Ausführungsform des Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirms nach dieser Erfindung zeigt. Wie sich F i g. 6 entnehmen läßt, sind bei dem Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirm nach dieser Erfindung zeigt. Wie sich F i g. 6 entnehmen läßt, sind bei dem Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirm nach dieser Erfindung die Körner des Leuchtstoffes, die eine fluoreszierende Schicht 66 bilden, in der Schicht mit einer spezifischen Korngrößenverteilung dispergiert. Und zwar sind die Körner des Leuchtstoffes, die eine relativ große Korngröße haben, in dem Bereich der fluoreszierenden Schicht 63 angeordnet, der sich in der Nähe einer transparenten Schutzschicht 64 befindet, während die Körner des Leuchtstoffes mit geringer bzw. feiner Korngröße in dem Bereich verteilt sind, der sich in der Nähe einer Klebeschicht 62 des Trägers 61 befindet; dabei wird die Korngröße der in der gesamten fluoreszierenden Schicht dispergieren Leuchtstoff von der Oberfläche, die sich an der Seile der transparenten Schutzschicht 64 (der Seite, die die Emission des Leuchtstoffes ausnutzt) der fluoreszierenden Schicht befindet, zu der Rückseite (der Seite des Trägers 61) allmählich kleiner.
Der Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirm nach der Erfindung mit der obenerwähnten fluoreszierenden Schicht kann auf die folgende Weise hergestellt werden. Eine transparente, harzartige Schutzschicht wird zunächst auf einer glatten Oberfläche einer Grundplatte ausgebildet und getrocknet; dann wird eine Dispersion

ίο eines Leuchtstoffes in einem geeigneten harzartigen Bindemittel auf die Schutzschicht aufgebracht. Die so aufgebrachte fluoreszierende Schicht wird bei Raumtemperatur ausreichend lange getrocknet, während der Austausch bzw. Ersatz der Umgebungsluft gesteuert wird, so daß sich die Körner des Leuchtstoffes mit unterschiedlicher Korngröße bei unterschiedlichen Sedimentations- bzw. Absetzungsgeschwindigkeiten ablagern. In diesem Fall hängt die Dauer der Trocknung der fluoreszierenden Schicht, die zur Erreichung der gewünschten Korngrößenverteilung der Körner des Leuchtstoffes erforderlich ist, von der Art des Leuchtstoffes bzw. des harzförmigen Bindemittels, der Zusammensetzung bzw. Konzentration der Dispersion, der Dicke der aufgebrachten fluoreszierenden Schicht, und so weiter ab; üblicherweise beträgt sie 5 bis 25 Stunden, vorzugsweise 10 bis 24 Stunden bei ungefähr 10 bis 35° C, vorzugsweise bei 15 bis 25° C.

Vor der Trocknung der flüssigen fluoreszierenden Schicht erfolgt die Sedimentation bzw. Ablagerung der Körner des Leuchtstoffes in der Schicht gemäß der Stokeschen Regel.

Nach der Trocknung wird die fluoreszierende Schicht zusammen mit der transparenten Schutzschicht von der G rundplatte getrennt und unter Druck durch Erwärmen auf eine ein Klebemittel tragende Oberfläche eines Trägers aus Karton bzw. Pappe oder Kunststoff aufgebracht, wodurch der Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirm nach der Erfindung entsteht.

Der Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirm nach dieser Erfindung kann auch durch ein anderes Verfahren hergestellt werden. Bei diesem zweiten Verfahren v/erden die Körner des Leuchtstoffes vorher durch einen entsprechenden Prozeß, wie beispielsweise durch hydraulische Schlämmung, usw., in große Körner und feine bzw. kleine Körner aufgetrennt. Die großen Körner des Leuchtstoffes werden zunächst als Dispersion in einem geeigneten, harzartigen Bindemittel auf die obenerwähnte Schutzschicht aufgebracht, die auf einer glatten Grundplatte ausgebildet ist; nachdem

so diese Schicht bei Raumtemperatur ausreichend lang getrocknet wurde, während der Austausch bzw. Einsatz der Umgebungsluft gesteuert wurde, werden die feinen Körner des Leuchtstoffes ebenfalls als Dispersion in dem harzförmigen Bindemittel auf die gleiche Weise, wie es oben beschrieben wurde, auf die Schicht aufgebracht und dann getrocknet. Auf diese Weise kann mit größerer Gewißheil eine fluoreszierende Schicht mit der gewünschten Korngrößenverteilung erhalten werden. Die so gebildete Anordnung aus mehreren

wi Schichten wird dann zusammen mit der transparenten Schutzschicht von der Grundplatte abgetrennt und, wie oben beschrieben wurde, auf einen Träger aufgebracht, der ein Klebemittel aufweist.

Wenn der die fluoreszierende Schicht bildende

(,·. Leuchtstoff ein gemischter Leuchtstoff ist, der aus zwei oder mehr Arten von Leuchtstoffen besteht, so werden auch dann die Körner des Leuchtstoffes in der fluoreszierenden Schicht mit einer Verteilung, die von

dem Unterschied in der Korngröße und dem Unterschied im spezifischen Gewicht abhängt, verteilt.

Weiterhin kann der Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirm nach dieser Erfindung auch auf die folgende Weise hergestellt werden. Bei diesem dritten Verfahren werden die Körner des Leuchtstoffes zunächst in drei bis vier oder mehr Stufen bzw. Klassen von mittleren Korngrößen durch einen geeigneten Prozeß, wie beispielsweise hydraulische Schlämmung usw., aufgeteilt; nachdem jede Gruppe von Körnern des Leuchtstoffes in einem geeigneten harzartigen Bindemittel dispergierl. worden ist, werden die so hergestellten Dispersionen nacheinander auf einen Träger aus Pappe bzw. Karton oder Kunststoff in der Weise aufgebracht, daß die fluoreszierende Schicht, die die feineren Körner enthält, näher bei dem Träger angeordnet und dann erwärmt wird, bevor die Beschichtung mit der folgenden Dispersion erfolgt. Wenn weiterhin feine Körner aus einem weißen Pigment mit den Körnern des Leuchtstoffes gemischt werden, so läßt sich eine weiße Schicht aus den feinen Körnern an dem Boden bzw. der Unterseite der fluoreszierenden Schicht in Abhängigkeit von der Korngrößenverteilung ausbilden, wie oben beschrieben wurde; diese feinen Körner aus weißem Pigment haben eine mittlere Korngröße von 1 bis 2 μιτι, die sehr viel kleiner als die der Körner des Leuchtstoffes ist. Als weißes Pigment können feine Körner aus Titandioxid, Bariumsulfat usw. verwendet werden. Bei der nach diesem Verfahren hergestellten weißen Schicht entsteht keine klare und eindeutige Grenzfläche zwischen der weißen Schicht und der fluoreszierenden Schicht, so daß sich eine Verbesserung der Schärfe der dadurch erhaltenen Abbildung ergibt.

Zweckmäßigerweise werden bei der vorliegenden Erfindung Träger aus Karton bzw. Pappe, Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Polystyrol und Polyethylenterephthalat verwendet.

Weiterhin kann bei dem Röntgen-Fluoreszenz-Verslärkerschirm nach dieser Erfindung jeder Leuchtstoff, der üblicherweise für diesen Zweck gebraucht wird, eingesetzt werden; Beispiele für den Leuchtstoff sind selbst aktiviertes Kalziumwolframat, bleiaktiviertes Bariumsulfat, silberaktiviertes Zinksulfid, terbiumaktiviertes Gadoliniumoxysulfid, lerbiumaktiviertes Lanthanoxysulfid und terbiumaktiviertes Yttriumoxysulfid. Diese Leuchtstoffe können einzeln oder als Gemische verwendet werden.

Die gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzten Leuchtstoffe haben im allgemeinen mittlere Korngrößen von 1,5 bis 15'Mikron.

Als Beispiele für das harzartige Bindemittel, das zum Dispergieren des Leuchtstoffes verwendet wird, um die fluoreszierende Schicht zu bilden, sollen die folgenden Stoffe genannt werden; Zclluloscnitrat, Polymcthylmethakrylat, Mischpolymer aus Vonylchlorid und Vinylacetat und Polyvinylbutyral.

Bei dem Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirm mich dieser Erfindung dient die Schicht, die an der hinteren Oberfläche (der Trilgcrseitc) der fluoreszierenden Schicht angeordnet ist, dazu, das von den Bereichen in der Nähe des Ohcrflädicnbcrciehs (der Seite, die das von dem Leuchtstoff emittierte Licht ausnutzt) emittierte Licht zu reflektieren; diese Schicht enthält Leuchtstoff mil leinen Körnern oiler cine Schicht aus feinen Körnern eines weißen l'i|',mcnlcs, das mit dem Leuchtstoff gemischt ist. Da die Reflexion des emittierten Lichtes an tier obenerwähnten Schicht aus feinen Körnern in der Nähe des Licht emittierenden Bereiches auftritt, ist die Streuung des Lichtes geringer als in dem Fall, bei dem eine reflektierende Schicht an der Oberfläche des Trägers ausgebildet wird; damit läßt sich also durch die Kornverteilung nach der Erfindung die mangelnde Bestimmtheit in den Radiogrammen verringern, und auf diese Weise kann die Ansprechfunktion des Röntgen-FIuoreszenz-Verstärkerschirmes im Bereich niedrigerer Ortsfrequenzen erhöht werden.

to Weiterhin ist die Verteilung der Zeilenbildintensität des Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirmes nach der vorliegenden Erfindung im Vergleich mit der von konventionellen Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirmen scharf, wie durch die Kurve b bzw. die Kurve a in Fig.5 dargestellt wird. Die Ansprechfunktionen, die durch die Fourier-Transformation der Kurve a und b in F i g. 5 erhalten werden, sind für den Idealfall in F i g. 7 gezeigt. Die Kurve a von F i g. 7 ist die Ansprechfunktion, die der Kurve a von F i g. 5 entspricht, d. h, die Ansprechfunktion eines herkömmlichen Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirmes, während die Kurve b von Fig.7 die Ansprechfunktion ist, die der Kurve b von Fig.5 entspricht, d.h. die Ansprechfunktion des Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirmes nach dieser Erfindung. Wie sich aus einem Vergleich von Kurve a und Kurve b von F i g. 7 ergibt, zeigt der Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirm nach der Erfindung eine Verbesserung in der Kennlinie der Ortsfrequenz im Bereich niedrigerer Ortsfrequenzen.

Die Erfindung soll nun detailliert unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele erläutert werden.

Beispiel 1

Als Leuchtstoff wurde selbstaktiviertes Kalziumwolframat (CaWO.4) mit einer mittleren Korngröße von 5 Mikron und einer mittleren quadratischen oder Standard-Abweichung (log σ) von 0,6 verwendet; dieses Material wurde durch hydraulische Aufschlämmung in vier Gruppen mit folgenden Korngrößen eingeteilt:

Kleiner als 2 Mikron, 2—4 Mikron, 4 — 7 Mikron und größer als 7 Mikron; jede der so getrennten Korngruppen des Leuchtstoffes wurde in einer Lösung von Zellulosenitrat als Bindemittel in einem Lösemittelgemisch vor einem Teil Äthylacetat, 8 Teilen Butylacetat und einem Teil Azeton bei einem Verhältnis Restharz/Leuchtstoff von 1 :8 dispergiert; dann wurde die Viskosität einer jeden Dispersion auf 50 Zcntistokes unter Verwendung des obenerwähnten Lösemittelgemischcs eingestellt. Die so hergestellten Dispersionen des Leuchtstoffes wurden nacheinander in der Reihenfolge von der Dispersion mit der kleineren Korngröße zu der Dispersion mit der größeren Korngröße in Dicken von 4 mg/cm², 14 mg/cm', 14 mg/cm² bzw. 8 mg/cm² mittels einer Rakel- bzw. Spachtelbcschichtungsvorrichtung

*>5 auf ein harzbcschichtetcs, holzfreies Papier aufgebracht wahrend bei jedem Bcschichtungsvorgangdie Beschichtung und Trocknung wiederholt wurde; dadurch wurde eine fluoreszierende Schicht gebildet. Anschließend wurde eine Lösung aus Zelluloseazetat in cincir

Mi Löseniitlelgemisch von 7 Teilen A/.clon, 2 Teiler Äthanol und 1 Teil Amylalkohol gleichförmig auf die fluoreszierende Schicht in einer Dicke von 10 Mikror aufgebracht, so daß eine Schutzschicht entstand.

Line mittels eines Abtiistclcktroncnmikroskops her

<<'< gestellte niikrophotographischc Aufnahme eines Quer schnittes durch die Ihioicszierendc Schicht des se hergestellten Röntgen-Fluoreszenz-Vcrstärkcrschirmc! ist in F i μ. K gezeigt. Aus F i μ. K liilit sich erkennen, dal

die fluoreszierende Schicht des Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirmes, der nach dem in diesem Beispiel angegebenen Verfahren hergestellt ist, eine solche Korngrößenverteilung des Leuchtstoffes aufweist, daß die Korngröße allmählich von der Oberfläche der fluoreszierenden Schicht zu ihrer hinteren Oberfläche hin kleiner wird.

Außerdem wurde auch die Ansprechfunktion des so hergestellten Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirms mittels des in Fig.9 dargestellten Systems bestimmt. Dabei wurde ein Röntgenfilm zwischen einen vorderen Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirm 91 (die Einfallseite des Röntgenstrahls) und einen hinteren Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirms 92 eingeführt, wobei beide Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirme nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt wurden; diese aus mehreren Schichten bestehende Anordnung von Schirm-Film-Schirm wurde in eine Kassette 94 eingelegt. Nachdem die gesamte Anordnung Röntgenstrahlen ausgesetzt worden war, wurde die Ansprechfunktion der Schirme gemessen. Das Ergebnis ist in Fig. 10als Kurvebdargestellt. Die Kurve avon Fig. 10 zeigt die Ortsfrequenz-Kennlinie eines herkömmlichen Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirms mit der gleichen Empfindlichkeit wie der Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirm nach der Erfindung, der durch das oben angegebene Verfahren hergestellt wurde. Aus den in Fi g. 10 dargestellten Ergebnissen läßt sich eindeutig entnehmen, daß der Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirm nach dieser Erfindung eine verbesserte Schärfe, insbesondere im Bereich der niedrigeren Ortsfrequenzen, zeigt.

Beispiel 2

Der gleiche Verfahrensablauf wie Beispiel 1 wurde unter Verwendung einer aus bleiaktiviertem Bariumsulfat bestehenden Leuchtstoff (BaSO₄ : Pb, Pb-Aktivierungsmenge 5 Gewichtsprozent, spez. Gew. 4,8) mit einer mittleren Korngröße von 1,5 Mikron und einer Abweichung (log σ) von 0,2 statt der aus der Kalziumwolframat bestehenden Leuchtstoff der Gruppe mit einer Korngröße von weniger als 2 Mikron in Beispiel 1 durchgeführt. Die fluoreszierende Schicht des so hergestellten Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirmes hatte eine solche Korngrößenverteilung des Leuchtstoffes, daß die Korngrößen allmählich von der Oberfläche der fluoreszierenden Schicht zu ihrer hinteren Oberfläche kleiner wurden, wie in Fig.8 dargestellt ist. Die Ortsfrequenz-Kennlinien des so hergestellten Verstärkerschirms waren nahezu gleich wie die durch die Kurve ύνοη Fi g. 8 dargestellten.

Beispiel 3

Der gleiche Verfahrensablauf wie bei Fig. I wurde unter Verwendung von Titanoxid mit einer mittleren Korngröße von 1,5 Mikron und einer Abweichung (logo) von 0,21 statt des aus Kalziumwolframat bestehenden Leuchtstoffs der Gruppe mit der Korngröße von weniger als 2 Mikron durchgeführt. Die fluoreszierende Schicht des so hergestellten Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirms hatte eine solche Korngrößenverteilung der fluoreszierenden Schicht, daß die Korngrößen allmählich von der Oberfläche der fluoreszierenden Schicht zu der hinteren Oberfläche der fluoreszierenden Schicht kleiner wurden, wie ebenfalls in F i g. 8 dargestellt ist. Die Orlsfrcqucnz-Charaktcrisiiken dieses Schirms waren ebenfalls gleich den durch die Kurve/.)in Fig. 10gezeigten.

Beispiel 4

Eine Zelluloseazetat-Lösung wurde gleichmäßig in einer Dicke von 10 Mikron auf eine glatte Grundplatte aufgebracht und getrocknet, so daß eine Schutzschicht entstand. Ein aus selbstaktiviertem Kalziumwolframat (CaWO₄) bestehender Leuchtstoff mit einer mittleren Korngröße von 5 Mikron und einer Abweichung (log α) von 0,6 wurde in einer Lösung von Zellulosenitrat

ίο als herzförmigem Bindemittel bei einem Verhältnis Restharz/Leuchtstoff von 1 :8 dispergiert; nach der Einstellung der Viskosität der Dispersion auf 30 Zentistokes wurde die Dispersion mittels einer Rakelbzw. Spachtelbeschichtungsvorrichtung mit einer Dicke von 40 /cm² auf die Schutzschicht aufgebracht, die nach dem obigen Verfahren hergestellt wurde. Die so aufgebrachte fluoreszierende Schicht wurde bei 15°C 10 Stunden lang getrocknet, während der Austausch bzw. Ersatz der Umgebungsluft gesteuert wurde. Nach dem

Trocknen wurde die fluoreszierende Schicht zusammen mit der Schutzschicht von der Grundplatte getrennt und unter Druck durch Erwärmen mit einer Dicke von 0,4 mm auf ein harzbeschichtetes, holzfreies Papier aufgebracht.

Die fluoreszierende Schicht des so hergestellten Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirmes hatte eine solche Korngrößenverteilung des Leuchtstoffes, daß die Korngröße allmählich von der Oberfläche der fluoreszierenden Schicht zu ihrer hinteren Oberfläche kleiner

jo wurde. Die Ortsfrequenz-Kennlinien des so hergestellten Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirmes waren ebenfalls gleich wie die durch die Kurve b in Fig. 10 gezeigten.

J₅ Beispiel 5

Eine Zelluloseazetat-Lösung wurde gleichförmig in einer Dicke von 10 Mikron auf eine dünne Grundplatte aufgebracht und getrocknet. Ein 9 :1 Gemisch eines aus selbstaktiviertem Kalziumwolframat bestehenden Leuchtstoffes mit einer mittleren Korngröße von 5 Mikron und einer Abweichung (log ο) von 0,6 und eines aus bleiaktiviertem Bariumsulfat bestehenden Leuchtstoffes mit einer mittleren Korngröße von 1,5 Mikron und einer Abweichung (log ο) von 0,2 wurde in einem

harzartigen Zellulosenitrat-Bindemittel bei einem Verhältnis Restharz/Leuchtstoff von 1 : 8 dispergiert; nach der Einstellung der Viskosität der Dispersion auf 30 Zentistockes und gründlichem Mischen des Gcmischs in einer Kugelmühle wurde das Gemisch mittels einer

so Rakel- bzw. Spachtelbeschichtiingsvorrichtung mit einer Dicke von 40 mg/cm² auf die nach dem oben angegebenen Prozeß hergestellte Schutzschicht aufgebracht. Anschließend wurde die so ausgebildete fluoreszierende Schicht so behandelt, wie es in Beispiel 4

■>■> beschrieben wurde. Die fluoreszierende Schicht des so hergestellten Versiarkcrsehirms hatte eine solche Korngrößenverteilung der Leuchtstoffe, dall die Korngröße allmählich von der Oberfläche der fluoreszierenden Schicht zu ihrer hinleren Oberfläche hin kleiner

bo wurde. Die Ortsfrcqucnz-Kennlinien dieses Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirms waren ebenfalls gleich den in Kurve ft von Fig. 10 gezeigten.

Beispiel 6

ds F.in Rönlgcn-Fliinrcszcnz-Vcrstiirkcrschirm wurde nach dem in Beispiel 5 beschriebenen Verfahren hergestellt, wobei jedoch Titanoxid mit einer mittleren Korngröße von I,.¹J Mikron und einer Abweichung

(log o) von 0,21 statt des aus bleiaktiviertem Bariumsulfat bestehenden Leuchtstoffes, wie es in diesem Beispiel verwendet wurde, eingesetzt wurde. Die fluoreszierende Schicht des so hergestellten Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirmes hatte eine solche Korngrößenverteilung der Leuchtstoffe, daß die Korngröße allmählich

von der Oberfläche der fluoreszierenden Schicht zu ihrer hinteren Oberfläche hin kleiner wurde. Die Ortsfrequenz-Kennlinie des Verstärkerschirms war ebenfalls gleich der Kennlinie, wie sie in der Kurve b von F i g. 10 gezeigt ist.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkersehirm mit einem Träger mit einer darauf aufgebrachten fluoreszierenden Schicht, in der Körner eines Leuchtstoffs unterschiedlicher Korngrößenverteilung dispergiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Körner in einer solchen Korngrößenverteilung in der fluoreszierenden Schicht (63) angeordnet sind, daß die Korngröße allmählich von der einen Oberfläche der fluoreszierenden Schicht auf der Seite, auf der das von dem Leuchtstoff emittierte Licht ausgenutzt wird, zu ihrer anderen Oberfläche auf der Seite des Trägers (61) kleiner wird.

2. Röntgen-Fluoreszenz-Verslarkerschirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der fluoreszierenden Schicht (63) eine transparente Schutzschicht (64) ausgebildet ist.

3. Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirm nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtstoff aus selbstaktiviertem Kalziumwolframai, bleiaktiviertem Bariumsulfat, silberaktiviertem Zinksulfid, terbiumaktiviertem Gadoliniumoxysulfid, terbiumaktiviertem Lanthanoxysulfid und/oder terbiumaktivertem Yttriumoxysulfid besteht.

4. Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirm nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtstoff eine mittlere Korngröße von 1,5 Mikron bis 15 Mikron hat.

5. Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirrn nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtstoff in einem Bindemittel aus Nitrozellulose, Polymethylmethacrylat, Mischpolymerisat aus Vinylchlorid und Vinylacetat und Polyvinylbutyral dispergiert ist.

6. Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirm nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die fluoreszierende Schicht zusätzlich feine Körner eines weißen Pigmentes enthält, dessen mittlere Korngröße wesentlich kleiner als die der Körner des Leuchtstoffs ist.

7. Verfahren zur Herstellung eines Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirms nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schutzschicht (64) auf eine glatte Grundplatte aufgebracht wird, daß eine Dispersion der Körner des Leuchtstoffs in einem Bindemittel auf die Schutzschicht (64) aufgebracht wird, daß die Dispersionsschicht bei Raumtemperatur ausreichend lange getrocknet wird, damit sich durch Sedimentation die Korngrößenverteilung der Körner des Leuchtstoffs ausbilden kann, daß die so getrocknete fluoreszierende Schicht (63) zusammen mit der Schutzschicht (64) von der Grundplatte getrennt wird, und daß diese Schicht auf einen Träger (61) aufgebracht wird.

8. Verfahren zum Herstellen eines Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirms nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Körner des Leuchtstoffs in eine Gruppe mit großen Körnern und eine Gruppe mit feinen Körnern aufgeteilt werden, daß zunächst die Dispersion der Gruppe mit großen Körnern des Leuchtstoffs in einem Bindemittel auf eine Schutzschicht (64) aufgebracht ist, daß die Dispersionsschicht bei Raumtemperatur ausreichend lange getrocknet wird, daß anschließend die

Dispersion der Gruppe mit feinen Körnern in einem Bindemittel auf die Schien! mit den großen Körnern aufgebracht wird, daß anscnließend die Dispersion bei Raumtemperatur ausreichend lange getrocknet wird, daß die Schichten zusammen mit der Schutzschicht (64) von der Grundplatte getrennt werden, und daß die Schichten auf einen Träger aufgebracht werden.

9. Verfahren zum Herstellen eines Röntgen-Fluoreszenz-Verstärkerschirms nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Körner des Leuchtstoffs in drei oder mehr Gruppen mit unterschiedlichen mittleren Korngrößen aufgetrennt werden, daß jede dieser Korngruppen in einem harzartigen Bindemittel dispergiert wird, daß jede dieser Dispersionen in einer solchen Reihenfolge auf einen Träger (61) aufgebracht wird, daß die Dispersion mit der Gruppe von feineren Körnern sich in der Nähe des Trägers (6f) befindet, und daß jede aufgebrachte Dispersion vor der Aufbringung der nächsten Dispersion getrocknet wird.