DE2642226C3

DE2642226C3 - Röntgenleuchtstoff

Info

Publication number: DE2642226C3
Application number: DE19762642226
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr.Rer.Nat. 8520 Erlangen Degenhardt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-09-20
Filing date: 1976-09-20
Publication date: 1980-11-27
Also published as: DE2642226B2; DE2642226A1

Description

20

Die Erfindung betrifft einen Röntgenleuchtstoff nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine Variation dieses Leuchtstoffs ist z. B. in der DD-PS 21 199 beschrieben.

Bei dem bekannten Leuchtstoff handelt es sich um die Anwendungeines Gemisches von Bariumbromid, Bariumfluorid und Kaliumchlorid mit einem Zusatz von Thoriumfluorid als Röntgenphosphoreszenzstoff. Dies ist aber ein Material, das im Gegensatz zur Anwendung in der Medizin bei unbewegten technischen Gegenständen zu Langzeitaufnahmen (etwa 30 min) verwendet werden soll und das erhöhte Phosphoreszenz aufweist, die während vieler Stunden anhält. Ein solcher Leuchtstoff ist aber für die Aufnahmen der in der medizinischen Röntgentechnik vorkommenden J5 bewegten Körper ungeeignet.

Bekannte Röntgenleuchtstoffe sind z. B. aktiviertes Zinksulfid, Kalziumwolframat und Blei-Bariumsulfat oder auch Kaliumsulfat und Bariumsulfat als Mischkristall, wie es etwa in der DE-AS 20 51 240 angegeben ist. Als günstig werden dabei diejenigen Leuchtstoffe angesehen, die für den jeweiligen Verwendungszweck ein Optimum hinsichtlich Wirkung, wie sichtbare Helligkeit oder Schwärzung fotografischer Filme und günstiger wirtschaftlicher Voraussetzungen, wie leichte Herstellbarkeit und billige Ausgangsprodukte, haben. Außerdem werden von einem Röntgenleuchtstoff dauerhafte Haltbarkeit und insbesondere Tropenfestigkeit erwartet.

Im Hinblick auf diese Forderungen ist man hinsichtlich verbesserter Qualität auf Seltenerd-Leuchtstoffe gekommen, wie sie z. B. in der DE-OS 23 29 396 beschrieben sind. Solche Leuchtstoffe verlangen aber als Grundstoff die gegenüber den in der DE-AS 20 51 240 zur Anwendung gelangenden Erdalkalimetallen weniger leicht zugänglichen Seltenerdmetallen. Sie weisen aber gegenüber dem üblichen Kalziumwolfram wesentlich verbesserte Filmbelichtungseigenschaften auf. Auf Erdalkali-Basis hergestellte Leuchtstoffe weisen bisher demgegenüber den Nachteil auf, daß sie stark nachleuchten (phosphoreszieren).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Röntgenleuchtstoff gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 anzugeben, der bei Anregung mit Röntgenstrahlen für den Einsatz in der medizinischen Röntgentechnik hinreichend hell nachleuchtfrei fluoresziert und bei dessen Herstellung von Erdalkalimetallionen ausgegangen werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs angegebenen Maßnahmen gelöst.

Bei Versuchen, die zur Erfindung führten, hat sich ergeben, daß Bariumchlorobromid, welches aktiviert ist mit Seltenerdmetallen, wie Gadolinium, Lanthan oder Yttrium, bei Anregung mit Röntgenstrahlen im Vergleich zum Kalziumwoiframat um einen Faktor von 1,6 bis 1,8 mehr schwärzend auf einen Röntgenfilm einwirkt. Der Leuchtstoff weist kein Nachleuchten auf. Er ist deshalb ganz besonders für Röntgenverstärkerfolien geeignet.

Der neue Leuchtstoff kann in üblicher Weise hergestellt werden, indem entsprechende Grundstoffe in nach dem Stand der Technik bekannter Weise mtieinander gemischt und dann geglüht werden. Nach einem beispielsweisen Rezept werden
208,3 g Bariumchlorid
3,38 g Gadoliniumoxid
300 g Ammoniumbromid
5 g Natriumkarbonat

24 Stunden lang in einer Kugelmühle gemischt. Hierauf wird dieses Gemisch in einem bedeckten Quarztiegel bei 800° C 3 Stunden lang geglüht. Dabei wird ein Teil des Bariumchlorids in Bariumbromid umgewandelt. Das abgekühlte Glühprodukt wird dann in Methanol gebracht, wo der Sinterkuchen zerfällt. Nach 5maligem Waschen mit Methanol wird das Glühprodukt bei 110' C getrocknet.

Bei einer Überprüfung hat sich gezeigt, daß das so entstandene Bariumchlorobromid, welches mit Gadolinium aktiviert ist, bei Anregung mit Röntgenstrahlen von 80 kV etwa 80% heller strahlt als handelsübliches Kalziumwolframat.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist es wichtig, daß der Mischung ein Flußmittel beigegeben ist, welches ein Umkristallisieren der Stoffe zum Leuchtstoff ermöglicht. Im Beispiel bewirkt Natriumkarbonat eine Umkristallisierung und Bildung des Mischkrislallcs Bariumchlorobromid.

Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren weiter erläutert.

In der F i g. 1 ist ein Querschnitt durch eine Verstärkerfolie gezeichnet, die einen erfindungsgemäßen Leuchtstoff enthält, und

in der F ig. 2 in einem Diagramm die Abhängigkeit der unter gleichen Bedingungen mit Röntgenstrahlen erzielbaren Schwärzungen in Abhängigkeit von der Art und der Menge des zugesetzten Aktivators.

Gemäß Fig. 1 ist auf einer Trägerfolie 1 eine Reflexionsschicht 2 und auf dieser eine Leuchtschicht 3 aufgetragen, die an ihrer freien Oberfläche mit einer Schutzschicht 4 abgedeckt ist. Der Träger 1 besteht dabei aus Polyester und ist 0,2 mm stark. Als Reflexionsschicht 2 ist darauf ein Gemisch aus Kalziumkarbonat und PVC-Bindemittel 20 μπι dick aufgetragen. Die eigentliche Leuchtschicht enthält den mit 5 bezeichneten Leuchtstoff in PVC als Bindemittel. Zu ihrer Herstellung wird eine Suspension des Leuchtstoffs in Methylglykolacetat, welches 10% seines Gewichtes PVC-gelöst enthält, auf die Schicht 2 aufgetragen. Die Lösungs verhältnisse werden dabei in bekannter Weise so eingestellt, daß eine 100 μπι starke Schicht erhalten wird, die pro cm² 30 mg Leuchtstoff enthält. Zum Schluß wird die getrocknete Leuchtschicht mit einer 10%igen Lösung von Acetylcellulose bestrichen, so daß sich eine 10 μπι starke Schutzschicht 4 bil-

Aus der Fig. 2 ist die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Leuchtstoffes in Abhängigkeit von Art und Konzentration des jeweils verwendeten Aktivators ersichtlich. Dazu ist die Schwärzung h; der Ordinate und die pro Mol Bariumchlorobromid (Ba(Cl, Br)) verwendete Menge des Aktivators (SE) in der Abszisseaufgetragen. Dabei ergibt sich, daß entsprechend der Kurve 6 mit Gadolinium die besten Wirkungen erzielt werden. 10~⁴ g Atom/Mol Ba(Cl, Br) ergeben schon eine Schwärzung von etwa 100,10~³ eine solche von 140 und 10 ² eine Schwärzung von 192. Bei Verwendung von Lanthan wind die Kurve 7 erhalten, aus der hervorgeht, daß mit 10""¹ g Atom eine Schwärzung von 45, mit 10 ³ eine solche von 95 und mit 10~² eine Schwärzung von 140 erhalten wird. Auch noch mit Yttrium ist eine Verbesserung erzielbar, die bei Anwendung von 10~² g Atom eine Schwärzung von 120 ergibt. Weniger als 10~⁴ g Atom SE führen nur zu einer geringen Filmschwärzung und mehr als 10"2 g At SE ergeben keine weitere Steigerung der Filmschwärzung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Röntgenleuchtstoff aus aktiviertem Bariumchlorid und -bromid, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 10 bis 90% Bromid und von 10~⁴ bis 10"' g At/Mol eines Seltenerdmetalls aus der Gruppe Gadolinium, Lanthan und Yttrium als Aktivator.

2. Röntgenleuchtstoff nach Anspruch 1, ge- ίο kennzeichnet durch einen Gehalt von 50% Bromid und von 10~² g At/Mol Gadolinium als Aktivator.

3. Verwendung eines Leuchtstoffs nach Anspruch 1 oder 2 in einer Röntgenverstärkerfolie.