DE2645483A1

DE2645483A1 - Radiografisches verfahren und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

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Publication number: DE2645483A1
Application number: DE19762645483
Authority: DE
Inventors: Robert Dipl Chem Dr Kohler; Josef Pfeifer; Alfred Dipl Phys Dr Rheude
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1976-10-08
Filing date: 1976-10-08
Publication date: 1978-04-13
Also published as: SE7711226L; JPS5346030A; NL7710986A; BE859165A; FR2367311A1

Description

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AGi¹A-GEVAERT AKTIEFGESELLSCHAPT 07.10.76

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Leverkusen

925/MG 1205

Radiorrrafisches Verfahren und. Vorrichtung zur Durchführung das Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein radiografisches Verfahren, bei welchem die aufzuzeichnende Röntgenstrahlung in einem zwischen einer Kathoden- und einer Anodenelektrode eingeschlossenen Flüssigkeitsvolumen absorbiert wird, und bei welchem in der llähe einer der beiden Elektroden ein Aufzeichnungsträger angeordnet ist, auf welchem sich durch den Einfluß der im Flüssigkeitsvolumen absorbierten Röntgenstrahlung und des elektrischen Feldes de_- Elektroden geladene Teilchen in einer dem Röntgenstrahlungsbild entsprechenden Konfiguration absetzen.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art gemäß der DT-OS i£5 07 14-7 werden durch die Röntgenstrahlung in den schweren Atomen und Molekülen der im Spalt zwischen den Elektroden exngescnlossenen dielektrischen Flüsigkeit Elektronen und positive Ionen erzeugt, von welchen sich eine Art auf einer, ebenfalls im Spalt zwischen den Elektroden angeordneten dielek-

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trischen Platte absetzt. Die Entwicklung des solchermaßen erzeugten elektrostatischen latenten Bildes erfolgt in einer dem Flüssigkeitsraum nachgeschalteten xerografiscäen Entwicklungseinrichtung üblicher Art.

Bei einem anderen bekannten Verfahren gemäß der DT-OS 25 Ί1 ist der Raum zwischen den Elektroden mit einer Substanz gefüllt, welche Elektronen oder Ionen abgibt, die sich an der OberflÜ-he einer isolierenden Schicht absetzen. Das entstehende elektrostatische, latente Bild wird anschließend in einem Pulverwolken- oder Flüssigentwicklungsverfahren mittels eines ionisierten Toners sichtbar gemacht.

Es ist das Ziel der Erfindung, ein besonders einfaches Verfahren der vorstehenden Art zu schaffen, bei welchem eine hohe Quantenausbeute erzielt wird, und bei welchem die Herstellung und die Sichtbarmachung des elektrostatischen, latenten Bildes in einem einzigen Verfahrensschritt erfolgt.

Erfindungsgemäß wird hierzu das Flüssigkeitsvolumen von einer Suspension oder Dispersion von in einer dielektrischen Flüssigkeit suspendierten oder dispergierten Pigmentteilchen gebildet, welche mindestens einen schweratomigen Bestandteil enthalten· Vorzugsweise soll der schweratomige Bestandteil der Pigmentteilchen eine Ordnungszahl von mindestens 17 aufweisen.

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Beispielsweise können die Pigmen^teilchen von fotoleitenden

22 oO 'SA- A-8 Pigmenten, wie TiOp, ZnO, ^y Se oder CdS, gebildet werden, welche in organischen Lösungsmitteln mit einem spezifischen Widerstand > 10^ ~>\ cm, z.B. in Silikonöl oder halogenierten Kohlenwasserstoffen oder in einem aliphatischen Kohlenwasserstoff, wie Isopentan, Cyclohexan, Isodekan, Isododekan oder Paraffinöl dispergiert sind.

Ger'i'3 einer anderen Ausfuhrungsform der Erfindung wird das Flussigkeitsvolumen von einer Dispersion von Metallen oder Metallverbindungen in Silikonöl oder in aliphatischen, aromatischen oder halogenierten Kohlenwasserstoffen gebildet. Zum Beispiel kann es eine Dispersion von schweren Metallen, wie Eisen, Blei, Wisriut, seltenen Erden oder dunkelfarbigen Metalloxyden, Metallsulfiden oder Metallhalogeniden, wie MnO₂, Mn₂O,, Mn,CK, PbO, PbO₂, CuO, CuBr₂, PbS, FeO, Fe₃O₅ oder FeS enthalten.

Des weiteren können im Flussigkeitsvolumen auch dunkelfarbige anorganische Pigmente, wie Fe^, L ^e (CNJg J ^, BaMnO^ +

, CoO · AIpO, oder K · Fe LFe (CN), J dispergiert sein.

₂O, oder K · Fe [^e (CN)_b J Schlieiilich kann das Fluss igkeits volumen auch noch von einer Suspension mit sterischer Hinderung gebildet werden.

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Im einzelnen wird gemäß einem erfindungGgemäßen Verfahren mittels der Röntgenstrahlung die Leitfähigkeit der im Raum zwischen der Kathoden- und der Anodenelektrode in Suspension oder Dispersion befindlichen photoleitenden Pigmentteilchen, welche gegenüber ihrem Mediun eine gewisse Ladung aufweisen, erhöht, während der Bestrahlung wird im Flüssigkeitsraum ein Potential aufrechterhalten, welches die geladenen Teilchen zur Wanderung in Richtung auf die Elektrode von zu ihrer Ladung entgegengesetzter Polarität veranlaßt, an dieser als injizierende Elektrode wirkenden Elektrode werden die aufgrund der Bestrahlung mit einer erhöhten Leitfähigkeit ausgestatteten Teilchen umgeladen, so daß sie zur entgegengesetzten Elektrode wandern, und die umgeladenen Teilchen werden vor dem Erreichen der entgegengesetzten Elektrode mittels eines isolierenden Aufzeichnungsträgers aufgefangen. Vorteilhaft wird dabei als injizierende Elektrode eine SnO^-Elektrode verwendet.

Ein anderes erfindungsgemäßes Verfahren sieht vor, daß mittels der Röntgenstrahlung das Zeta-Potential der im Raum zwischen den Elektroden suspendierten oder dispergierten Pigmentteilchen verändert wird, so daß sie unter dem Einfluß des während der Bestrahlung aufrachterhaltenen äußeren Feldes entweder zur Kathoden- oder zur Anodenelelitrode wandern, wo sie von einer als Aufzeichnungsträger wirkenden Isolierschicht aufgefangen werden.

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Das eriir.Jar.g~.:e:näXe Verfahren gestattet es, radiografische Auf seicl-riungen in einer sehr einfachen Weise vorzunehmen, weil es weder die Anwendung erhöhter Drücke oder gekühlter Flüssigkeiten oder dgl. voraussetzt. Me Herstellung des latenten Bildes und seine Sicht bariaaciivng gehen in ein und demselben Arbeitsgang unmittelbar in Absorpticnsraum für die Eöntgenstrahlen vor sich. Die fertige Iloj^ie kann diesem Raum direkt entnerven rcr-den, in welches, wahlweise positive oder negative Kopien oder beide gleichzeitig erzeugt werden können. Infolge αε-s gerinren apparativen Aufwandes kann das erfindungsgemäße Vorfahren auch in nicht ortsgebunJener Weise, z.B. bei der Materialprüfung, eingesetzt werden.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren v/ird nicht eine Ionen oder Elektronen abgebende Flüssigkeit, sondern das die fertige Kopie bildende Pigment selbst bestrahlt. Hierfür steht eine ganze Keine von Stoffen zur Verfügung, welche eine hohe Ordnungszahl aufweisen. Die maxiral erreichbaren Ordnungszahlen sind hierbei wesentlich höher als dies im Falle der bei den bekannten Flüssigabsorptionsverfahren verwendeten Flüssigkeiten bzw. den gelösten Gasen der Fall sein kann, so daß die Absorptionsschicht, ohne eine unzulässige Vergrößerung der Dosisbelastung in Kauf nehmen zu massen, relativ dünn gehalten werden kann, was bekanntlich der ohne sphärische .elektroden erreichbaren Abbildungsscharfe zugute kommt. Die beim

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erfindurgsgemäßeu Verfahren erforderliche Dicke der Absorptionscchicht bewegt sich in der Größenordnung von 1-2 run.

Insbesondere läßt sich aber mittels des erfindingsgemäßen Verfahrens, bei welchem direkt di ;· Ladung und damit die Wanderungsrichtung und -Geschwindigkeit des Pigmentteilchens selbst beeinflußt wird, eine große Quantenausbeute bzw. eine hohe Empfindlichkeit bei geringer Dosisbelastung für den Patienten erzielen. Es wurde berechnet, daß bei dienern Verfahren im günstigsten Fall bereits ein einziges energiereiches Quant in der Lage sein könnte, die Bewegungsrichtung eines aus ca. ΊΟ' Atomen bestehenden Pignentteilchens umzukehren. Des weiteren ist es beim erfindangsgemäßen Verfahren auch noch möglich, die gewünschte Maxi ma!dichte des fertigen Bildes über die in der Absorptionskammer vorliegende Teilchenkonzentration einzustellen.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß einer Röntgenstrahlungsquelle ein zwischen einer Kathoden- und einer Anodenelektrode eingeschlossener Flussigkeitsraum zugeordnet ist, in welchem eine Suspension oder Dispersion von in einer dielektrischen Flüssigkeit suspendierten oder dispergierten Pigmentteilchen eingeschlossen ist, wobei die Pigmentteilchen mindestens einen schweratouigen Bestandteil mit einer Ord-

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nungszani von mindestens 17 enthalten. Z.B. kann die Suspension vc.i in einen aliphatischen Lösungsmittel oder einem Kohlenwasserstoff, wie- Isopentan, Cyclohexan, Isodekan oder

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Isoiodekan dispergierten fotoleitenden Pigmenten, wie TiO₂, ^ ZnO, ^J Se cd^r CdS gebildet werden,oder im Raum zwischen den Elektroden ist eine Dispersion von schweren Metallen oder Metallverbindungen, wie Eisen, Blei, Wismut oder seltenen Erden in aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffen eingeschlossen. Ferner kann auch die zwischen den Elektroden exngeschlcssene Dispersion dunkelfarbige Metalloxyde, Metall-Eulfide oder Metallhalogenide, wie MnOo, MnpO,, Mn₅O^, PbO, PbO₂, CuO, CuBr₂, PbS, PeO, .Fe₂O, oder FeS oder dunkelfarbige anorganische Pigmente, wie Fe^ [Fe (CiOg | 3» BaMnO^ + BaSO^, CoO · Al₀O;, oder K · Fe MFe (CN)g enthalten, oder das im Raum zwischen den Elektroden eingeschlossene Flussigkeitsvolumen kann von einer Suspension mit sterischer Hinderung gebildet werden.

Gemäß weiteren Merkmalen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Umpumpeinrichtung für das Flüssigkeitsvolumen vorgesehen, eine der beiden Elektroden ist als injizierende Elektrode ausgebildet, welche z.B. SnO^ enthält, und vor mindestens einer der beiden Elektroden ist eine Isolierschicht angeordnet.

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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine» einen dielektrischen Aufzeichnungsträger vor einer der beiden Elektroden vorbeiführende Transport- und Führungseinrichtung vorgesehen. Zweckmäßig ninmfc, insbesondere bei Verwendung der Vorrichtung für die Zwecke der Mammografie, der zwischen den Elektroden befindliche Flüssigkeitsraura. eine waagerechte Lage ein, und die Führungsmittel für den Aufzeichnungsträger fuhren diesen aus einer oberhalb des Flüssigkeitcspiegels gelegenen Ebene in den Flüssigkeitsraum und wieder zurück. Vorteilhaft ist dsm Flüssigkeitsraum eine Trockeneinrichtung und ggf. eine Schreideinrichtung fur den Aufzeichnungsträger nachgeschaltet und es ist eine niveauregulierende Umpunpeinrichtung an sich bekannter Art für das zwischen den Elektroden eingeschlossene Flüssigkeitsvolumen vorgesehen.

Gesäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist im Raum zwischen den Elektroden ein die Prozeßflüssigkeit aufnehmender Folienbeutel angeordnet, welcher mindestens an drei Seitenkanten mit einer vorgebildeten Aufreißkante versehen ist.

Dieser Folienbeutel eignet sich besonders zum mobilen Einsatz, z.B. bei der Materialprüfung. Er läßt sich leicht aufbewahren und kann während der Aufnahme mittels einer einfachen Vorrich.-

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turg in die für die Zwecke der Aufnahme erforderliche flache Form gebracht werden. Bei dieser Vorrichtung sind gemäß weiteren erfir-äungsr-e^a-'en lierknalen die beiden Hälften der BiIdkar^ier mittels eines Scharniers miteinander verbunden, und die dem Scharnier gegenübarliegende Kante ist mit einer Schließvorrichtung verseilen. Wenn ferner auf zwei biegsamen Trägern. je eine flexible Elektrode aufgezogen ist, so läßt sich diese Vorrichtung auch einera zu untersuchenden Rohr oder dgl. anschmiegen.

In der Zeichnung sind einige Ausfuhrungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt. Dabei zeigt

Figur 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemaße radiografische Vorrichtung in halbschematischer Darstellung,

Figur 2 die Darstellung eines erfindungsgemaßen radiografischen Verfahrens, bei welchem aufgrund der Röntgenbestrahlung die Leitfähigkeit von Pignentteilchen verändert wird,

Figur 3 die Darstellung eines erfindungsgemaßen radiografischen Verfanrens, bei welchem aufgrund der Röntgenbestrahlung das Zeta-Potential von Pigmentteilchen verändert wird,

Figur 4 einen in eine Haltevorrichtung eingespannten Folienbeutel, und

Figur 5 die Verwendung einer solchen Haltevorrichtung bei der nicht ortegebundenen Materialprüfung.

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In Figur 1 sind mit Ί und 2 die untere und die obere Hälfte einer radiografischen Bildkammer bezeichnet. Zwischen diesen beiden Kammerhälften 1 und 2 ist ein Elüssigkeitsraum 3 ausgebildet, welcher von an jeweils einer Kamiaerhälfte befestigten Elektroden 4 und 5 eingeschlossen ist. Die Elektroden 4 und 5 sind mittels Leitungen 6 und 7 an ein äußeres Potential 8 angeschlossen. In die Leitung 6 ist ein Schalter 9 eingefügt.

Auf der oberen Kammerhälfte 2, welche aus einem für röntgenstrahlen relativ durchlässigen Material, wie z.B. Polyurethanschaum oder Acrylschaum, gefertigt ist, liegt ein zu untersuchender Gegenstand 10. Der Gegenstand 10 und die Bildkammer 1, 2 werden während der Röntgenaufnahme von den Strahlen einer Köntgenstrahlenquelle 11 durchdrungen.

Im !"lüssigkeitsraum $ und in Ausnehmungen de und 2d der üammerhälfte 2 sind Transportrollen 12-15 gelagert, zwischen denen ein bandförmiger Aufzeichnungsträger 1b geführt ist. Der Aufzeichnungsträger 16 besteht aus einem dielektrischen Material, z.B. PET oder Mylar. Anstelle des bandförmigen Aufzeichnungsträgers können natürlich auch blattformxge Aufzeichnungsträger Verwendung finden, welche in bekannter Weise einzeln von einem Vorratsstapel genommen, durch die Bildkanmer transportiert und nach dem Abbildungsvorgang auf einem Ablagestapel abgelegt werden.

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Der Auf ζeichnungsträger 16 wird in Pf einrichtung A durch, einen Zanal 2a des Oberteiles 2 zugeführt und nach dem Abbildungsvorgang durch einen Eanal 2b des Oberteiles 2 in Pfeilrichtung B wieder abgezogen. Auf diesem Weg taucht er unter den durch eine Harke 17 bezeichneten Flüssigkeitsspiegel der in der Bildkammer 3 befindlichen Prozeßflüssigkeit. Nach dem Verlassen der Bildkanmer wird der Aufzeichnungsträger 16 noch mittels Transportrollen 18 - 21 durch eine Trockenstation geleitet, welche eine Warmestrahlungsquelle 22, einen Reflektor 23 und eine Auflage 24 für den Aufzeichnungsträger 16 umfaßt. Natürlich könnte an dieser Stelle auch ein Heißluftgebläse eingesetzt werden, oder die Wärmestrahlungsquelle 22 könnte durch eine stärkere, das Einbrennen des auf dem Aufzeichnungsträger befindlichen Tonerbildes bewirkende Strahlungsquelle oder eine Heizplatte ersetzt sein. Der l'rockenstation 19 - 24 ist schließlich noch eine Schneidevorrichtung 2b, dG zum Abtrennen des mit dem jeweiligen Röntgenbild versehenen Aufzeichnungsträgerabschnittes nachgeschaltet.

Zum Umpumpen der im Raum 3 befindlichen Prozeßfiüssigkeit ist eine Pumpe 27 vorgesehen, welche über Leitungen 28, 29 unter Zwischenschaltung eines Schalters JO an das Netz 32, 33 6^e~ legt ist. Die Pumpe 27 ist einerseits über eine Leitung 34-, einen Nippel 3i? und eine Bohrung 31 an den Flüssigkeitsraum 3

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angeschlossen. Eine weitere Leitung 36 verbindet sie mit einem geschlossenen Vorratsbehälter 37· Dieser Vorratsbehälter 37 ist in der z.B. in der deutschen Patentschrift Ί 172 537 gezeigten Weise über eine Leitung 38 und einen Nippel 39 mit einem Tauchrohr 40 verbunden, welches von oben den durch die Marke 17 angezeigten Flüssigkeitsspiegel der Prozeßflüssigkeit berührt. Das Tauchrohr 40 ist in einem mittels einer Bohrung 2e belüfteten Schacht 44 der Bildkammer 1, 2 angeordnet, welcher mittels einer Bohrung 1b mit dem Flüssigkeitsraum 3 verbunden ist.

Diese Anordnung bewirkt m bekannter Weise, daß während des Umpurapens der im Saum 3 befindlichen Prozeßflüssigkeit m weitgehender Unabhängigkeit vom Strömungswiderstand in den Leitungen das Niveau 17 dieser Flüssigkeit erhalten bleibt, weil zwangsläufig eine der über die Leitung 34· zuströmenden Menge entsprechende Flüssigkeitsmenge durch die Leitung 38 abgesaugt wird, solange das Rohr 40 den Flüssigkeitsspiegel berührt. Sinkt der Spiegel, so saugt das Rohr 40 nur noch Luft an, während durch die Leitung 34- weiterhin Flüssigkeit zuströmt und dadurch den Flüssigkeitsspiegel wieder bis zum Hohr 40 anhebt. Wird die im Stillstand den Durchfluß freigebende Pumpe 27 abgeschaltet, so sinkt die im Flüssigkeitsraum 3 befindliche Prozeßflüssigkeit in den Vorratsbehälter

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37 zurück, wo sie gegen Verdunsten der Trägerflüssigkeit weitgehend geschützt ist.

Zur Ergänzung der während der Abbildungsvorgänge verbrauchten Irägerflüssigkeit und der Pigmentteilchen ist über eine Leitung 41 durch Zwischenschaltung eines z.B. in gewissen zeitlichen Abständen von Hand oder automatisch betätigbaren Ventils 42 noch ein Vorratsbehälter 43 an das !Flüssigkeitssystem angeschlossen. Der Drosse!querschnitt des Ventiles 42 ist so bemessen, daß es auch im voll geöffneten Zustand deutlich weniger Flüssigkeit nachströmen läßt, als die Pumpe 27 ansaugen kann, damit auch während der Nachfüllphase ein zur Regulierung des Flüssigkeitsspiegels 17 ausreichendes Ansaugen von Prozeßflüssigkeit durch das Rohr 40 erfolgen kann.

Die im Saum 3 vorhandene Prozeßflüssigkeit wird von einer stabilen Dispersion oder Suspension von für die Herstellung eines sichtbaren Bildes auf einem dielektrischen Aufzeichnungsträger geeignetem Pigment gebildet, bei welcher sich die van der Waal'sehen Kräfte der Anziehung und die Coulomb *■ sehen Abstoßungskräfte infolge der elektrischen Doppelschicht an der Oberfläche der Pigmentteilchen die Waage halten, oder bei welcher die Agglomeration durch die sterische Konfiguration der Pigmentträger bzw. durch sterische Hinderung verhindert wird·

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Das suspendierte oder dispersierte Pigment, welches beim erfindungsgemaßen Verfahren das die Röntgenstrahlung absorbierende Medium bzw. das Röntgen-Target darstellt, weist eine Ordnungszahl Z von mindestens 17 auf. Diese Grenze ergibt sich daraus, daß für absorbierende Stoffe mit einer kleineren Ordnungszahl als 17 die einfallenden Röntgenquanten vorherrschend der Compton-Streuung unterliegen, wodurch die Abbildungsschärfe und die effektive Quantenausbeute erheblich leiden.

Durch die elektrischen Vorgänge an der besagten, die Grenze der dispergierten oder suspendierten Teilchen zum dispergierenden oder suspendierenden Medium bildenden Doppelschicht weisen diese Teilchen immer gegenüber ihrem Medium ein gewisses Potential auf. Dieses sogenannte Zeta-Potential läßt sich, wie aus der einschlägigen Literatur bekannt ist, mittels Röntgenstrahlen beeinflussen bzw. sowohl seiner Größe als auch seiner Polarität nach verändern (vgl. z.B. A.O. Allen: The Radiation Chemistry of Water and Aqueos Solutions; van Nostrand 1961). ferner läßt sich mittels der Röntgenstrahlung auch die Leitfähigkeit vieler Stoffe beeinflussen. Hierzu gehören vor allem alle fotoleitenden, d.h. mittels sichtbarem Licht beeinflußbaren Stoffe, deren Leitfähigkeit in der Regel auch mittels anderer ionisierender Strahlung, wie Röntgen-, ß- und J'' -Strahlung verändert werden kann, welche durch den inneren Fotoeffekt in den betreffenden Pigmentteilchen Ladungsträger

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freisetzen und damit deren Leitfähigkeit sprunghaft erhöhen. In einer Suspension oder Dispersion aus derartigen Pigmentteilchen ist die Zahl der hiervon betroffenen Teilchen abhängig von der Intensität und Energie der Röntgenquanten, deren Spektrum durch das abzubildende Objekt moduliert wird. Dabei wird das Röntgenbild des Objektes in eine entsprechende Verteilung von Pigmentteilchen erhöhter innerer Leitfähigkeit umgewandelt.

Hieraus lassen sich nun folgende Verfahrensvarianten ableiten:

Als Prozeßflüssigkeit wird die Suspension eines durch die Röntgenstrahlung in seiner Leitfähigkeit veränderlichen Pigmentes, z.B. eines fotoleitenden Pigmentes in einer dielektrischen Flüssigkeit verwendet. Hierfür kommt z.B. eine Suspension von ²²TiO₂, ⁵⁰ZnO, ^⁴Se oder ⁴⁰CdS in einem Kohlenwasserstoff, wie Isopentan, Cyclohexan, Isodekan, Osododekan oder in anderen aliphatischen Lösungsmitteln in Frage. Sind die Teilchen dieser Suspension gegenüber ihrem fledium zunächst positiv geladen, so werden sie, wie aus Figur 2 ersichtlich, nach dem Anschalten des äußeren Potentials 8 mittels des Schalters 9 zunächst an die negative Elektrode bzw. Kathode 4- gezogen. Diese Kathode 4- ist als sogenannte injizierende Elektrode ausgebildet. Sie kann z.B. aus Metall oder einer metallischen Aufdampfschicht oder aus einer auf wegen der Fotoempfind-

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lichkeit der Pigmentträger geschwärztem Glas aufgedampften Schicht von SnCU bestehen. Sox^eit die mit der Elektrode 4 in Berührung kommenden Teilchen vorher von einem Röntgenstrahl getroffen und dadurch leitfähig gemacht wurden, erfolgt an der injizierenden Elektrode 4 eine Umladung. Die umgeladenen Teilchen wandern nunmehr zur positiven Elektrode 5· Eine neuerliche Umladung an dieser positiven Elektrode 5 wird durch die isolierende Schicht 16 verhindert, welche gleichzeitig den endgültigen Aufzeichnungsträger bildet, auf welcher sich ein der durch das Objekt 10 dringenden Röntgenstrahlung entsprechendes Bild aus Pigmentteilchen absetzt. Ein Negativ dieses Bildes bleibt auf der Elektrode 4 zurück. Natürlich könnte auch dieses Bild verwendet werden, wenn z.B. ein vor dieser Elektrode 4 angeordneter Aufzeichnungsträger mit leitfähiger Oberfläche vorgesehen wird. Es erschiene auch, denkbar, das Bild durch die in diesem Fall nicht geschwärzte, sondern lediglich vor und während der Röntgenbestrahlung abgedeckte NESA-Elektrode zu betrachten, und nach Auswertung bzw. vor Herstellung des nächsten Bildes wieder zu löschen.

In Figur 3 ist ein Verfahren dargestellt, bei welchem die Umwandlung des Röntgenbildes eines Objektives 10 aufgrund einer Veränderung des Zeta-Potentials der im Flüssigkeitsraum 5 eingeschlossenen Pigmentteilchen erfolgt. In der

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IPxgur ist die mit dem das Teilchen umgebenden Medium in Beziehung stehende Doppelschicht jeweils als Strahlenkranz dargestellt. Unter der Annahme, daß die nicht von Eöntgenstrahlung getroffenen Pigmenttexlchen gegenüber dem Medium eine positive Überschußladung aufweisen, wandern die nicht bestrahlten Teilchen zur negativen Elektrode bzw. Kathode 4, während die von Strahlung getroffenen Teilchen in ihrem Zeta-Potential derart verändert werden, daß sie gegenüber ihrem Medium ein negatives Potential annehmen und sich daher unter der Wirkung des äußeren Potentials 8 auf der positiven Elektrode bzw. Anode 5 sammeln. Eine Umladung der Teilchen bei Berührung mit den Elektroden ist hier bei beiden Elektroden durch ge eine Isolierschicht 16a und 16b verhindert. Dadurch ist es möglich, sowohl das Positiv- als auch das Negativbild unmittelbar zu verwenden.

Die Änderung bzw. Umkehr des das Maß für die elektrische Doppelschicht bildenden Zeta-Potentials ist aufgrund zweier verschiedener Mechanismen oder deren Kombination möglich. Einmal werden durch die Absorption der ionisierenden Strahlung in den Pigmenttexlchen, welche Elemente höherer Ordnungszahl enthalten, Photoelektronen frei, die eine Änderung bzw. Umkehr des Zeta-Potentials bewirken können. Zum anderen kann auch in der Trägerflüssigkeit eine Absorption von Röntgenstrahlen erfolgen, wodurch sich freie Radikale bzw. Ionen

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(z.B. H ⁺ , K ⁺ , R ) und solvatisierte Elektronen (e · En ) bilden. Dabei bedeutet R Molekül-Bruchstücke des organischen Lösungsmittels. Die freien Ladungsträger treten mit den benachbarten Pigmentteilchen und deren elektrischer Doppelschicht in Wechselwirkung, wobei es zu einer Änderung des Zeta-Potentials bzw. zu einer Umladung der Doppelschicht kommt.

Für das Verfahren gemäß Figur 3 kommt als Prozeßflüssigkeit u.a. eine Dispersion von Elementen mit Z > 20 oder von Verbindungen solcher Elemente in aliphatischen, aromatischen oder halogenierten Kohlenwasserstoffen in Frage. Im Hinblick auf die radiografische Abbildung eignen sich dafür insbesondere Stoffe, aus welchen sich dunkle, z.B. schwarze, graue, dunkelblaue oder dunkelbraune Pigmente herstellen lassen. Hierzu gehören Metalle wie Eisen, Wismut, Blei, seltene Erden, Metalloxyde, wie MnOo, MnpO^, Mn>U , .FbOo (braunschwarz) FeO, CuO (schwarz), Metallsulfide, wie FeS (schwarz), PbS (grauschwarz), Metallhalogenide, wie CuBr₂ (braunschwarz) und anorganische Pigmente, wie Preußisch-Blau Fe^ [jFe (CU)^j ,, Mangan-Blau BaMnO^ + BaSO^, Cobalt-Blau CoO · Al₂O,, Berliner Blau K · Fe [JFe (CN)₆^ und Turnbulls-Blau Fe [Fe₂ (CK)₆"! _2> Gute Ergebnisse wurden z.B. mit einer Dispersion aus feinteiligem Eisen in Silikonöl M 100 (Bayer) erzielt.

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Soweit für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete Pigmentstoffe nicht ohne weiteres in Suspension gehen, läßt sich u.U. exn anderer Suspensions- bzw. Dispersions-Typ verwenden, bei welchem die Agglomeration der suspendierten Teilchen zusätzlich oder hauptsächlich durch die sterische Konfiguration der Pigmentträger verhindert wird. Dabei bestehen die einzelnen in einem üblichen Dispersionsmittel suspendierten Partikel aus dem eigentlichen Pigmentträger als Kern, welcher eine bestimmte Ladung trägt, sowie einer Vielzahl von Liganden bzw. chemischen Gruppen, welche sich in das Dispersionsmittel ausdehnen. Diese zahlreichen Verästelungen unterbinden durch ihre räumliche Ausdehnung das Agglomerieren der Teilchen. Der Partikelkern selbst ist für gewöhnlich aus einem Polymer, aus dem Pigment und aus ladungsbestimmenden Zusätzen aufgebaut.

Bei allen vorher geschilderten Abbildungsverfahren empfiehlt es sich, zwischen den Abbildungsschritten die Umwälzpumpe 27 in Gang zu setzen, damit im Ausgangszustand eine gleichmäßige Verteilung der Ladungsträger im Plüssigkeitsraum 3 eintritt und auch ein allmähliches Verarmen der Prozeßflüssigkeit an Pigmentteilchen durch den Pigmentverbrauch beim Abbildungsvorgang vermieden wird. Der dem äußeren Potential anliegende Schalter 9 sollte dabei geschlossen sein, damit dieses äußere Potential die statistische Verteilung der Ladungsträger während dieses Verfahrensabschnittes nicht stören kann. Zweck-

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mäßig könnte der das Potential steuernde Schalter 9 Hit dem die Pumpe 27 steuernden Schalter 30 in alternierender Weise verbunden sein.

In Figur 4 sind die beiden Hälften 44 und 45 einer radiografischen Bildkammer mittels eines Scharniers 46 miteinander verbunden. An der dem Scharnier 46 gegenüberliegenden Seite der Bilrikarmer ist eine aus einer über einen Stift 47 des Kamneroberteiles 45 greifenden, am Kammerunterteil 44 angelenkten Lasche 48 bestehende Schließvorrichtung vorgesehen. Die beiden Kammerteile sind so geformt, daß zwischen ihnen ein Abstand d verbleibt. Dieser Abstand, welcher in der Figur der besseren Deutlichkeit halber übertrieben groß dargestellt ist, ist in Wirklichkeit so gewählt, daß die zwischen die beiden Kammerhälften 44, 45 eingelegten, mit Prozeßflussigkeit gefüllten Folienbeutel 49 bei geschlossener Kammer gleichmäßig auf dem während der Bestrahlung erforderlichen Abstand von 1-2 mm gehalten werden. Diese optimale Schichtdicke der im Folienbeutel eingeschlossenen Suspension ergibt sich daraus, daß zum einen ein für die medizinische Diagnostik ausreichendes Auflosungsvermögen von ca. d lp/mm erhalten werden soll und zum anderen die zwischen den Elektroden erforderliche Spannung den Wert yon 10 - 1(K V/cm nicht übersteigen soll.

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Im Innern der 3ildkammer sind noch Elektroden 50 und 51 angebracht , welche den Wänden des Folienbeutels 49 während der Bestrahlung von außen anliegen und welche mittels Leitungen 52 und 53 nit einem äußeren Potential verbunden sind. Es ergibt sich somit eine Anordnung gemäß Figur 3» wobei die den Elektroden 50 und 51 in Figur 4 anliegenden Wände des Folienbeutels 49 den vor den Elektroden 4 und 5 angeordneten Isolierschichten I6a und 16b in Figur 3 entsprechen. An den Innenwänden des Folienbeutels 49 setzen sich daher während der Röntgenbestrahlung die geladenen Teilchen der im Folienbeutel eingeschlossenen Prozeßflüssigkeit in Form eines Positiv- und eines Negativbildes des Röntgenstrahlungsbildes ab. Wird der Folienbeutel 49 entlang einer vorgebildeten Abreißkante 49a aufgetrennt, so kann jedes der beiden Bilder für diagnostische Zwecke verwendet und auch aufbewahrt werden.

Wie aus Figur 5 ersichtlich ist, eignet sich die Anordnung gemäß Figur 4 insbesondere fur die Zwecke einer nicht ortsgebundenen Röntgenuntersuchung, wie sie z.B. bei der Materialprüfung !läufig vorliegt. Hier ist der Folienbeutel 49 in eine aus biegsamem Material (dünnes Blech) oder starren, vorgeformten Teilen bestehende Bildkammer 54-1 55 eingelegt, welche sich einem zu untersuchenden Rohrstück 5^ anschmiegen kann. Jün Innern des Kohrstückes 56 ist eine Röntgenstrahlenquelle 37 angeordnet.

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An den Kammernälften 54-, 55 sind flexible Elektroden 58, b9 befestigt, welche wieder mittels Leitungen 52, 53 an ein äußeres Potential angescJilossen sind.

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Claims

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Schutzansprüche

_f1·. Radiografisches Verfahren, bei welchem die aufzuzeichnende Röntgenstrahlung in einem zwischen einer Kathoden- und einer Anodenelektrode eingeschlossenen Flüssigkeitsvolumen absorbiert wird, und bei welchem in Jer Nähe einer der beiden Elektroden ein Aufzeichnungsträger angeordnet ist, auf welchem sich durch den Einfluß der im Flüssigkeitsvolumen absorbierten Röntgenstrahlung und des elektrischen Feldes der Elektroden geladene Teilchen in einer dem Röntgenstrahlungsbild entsprechenden Konfiguration absetzen, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitsvolumen (3) von einer Suspension oder Dispersion von in einer dielektrischen Flüssigkeit suspendierten oder dispergierten Pigmentteilchen gebildet wird, welche mindestens einen schweratomigen Bestandteil enthalten·

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2. Eadiografisch.es Verfahren nach. Anspruch. 1, dadurch, gekennzeichnet;, daß der schweratomige Bestandteil der Pigment teilchen eine Ordnungszahl von mindestens 17 aufweist.
3. Radiografisches Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pigmentteilchen von fotoleitenden Pigmenten, wie ²²TiO₂, ⁵⁰ZnO, ⁵^Se oder ⁴⁸CdS, gebildet werden.
4-, Radiografisches Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die fotoleitenden Pigmente in einem aliphatischen Lösungsmittel dispergiert sind.
5« Radiografisches Verfahren nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoleitenden Pigmente in einem Kohlenwasserstoff, wie Isopentan, Cyclohexan, Isodekan oder Isododekan dispergiert sind.
6. Radiografisches Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitsvolumen von einer Dispersion von Metallen oder Metallverbindungen in aliphatischen, aromatischen oder halogenierten Kohlenwasserstoffen gebildet wird.

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7. Eadiografisches Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitsvolumen eine Dispersion von schweren Metallen wie Eisen, Blei, Wismut oder seltenen Erden, enthält.
8. Eadiografisches Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitsvolumen eine Dispersion von dunkelfarbigen Metalloxyden, Metallsulfiden oder Metallhalogeniden, wie MnO^, Mn₂O,, Mn₅O^, PbO, PbO₂, CuO, CuBr₂, PbS, PeO, Fe₂O, oder FeS enthält.
9· Eadiografisches Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Flüssigkeitsvolumen dunkelfarbige anorganische Pigmente, wie Fe^ [Fe (.CJM)₆ J ,, BaMnO^ + BaSO^, CoO · Al₂O, oder K · Fe [_Fe (CN)₆~j dispergiert sind.
10. Eadiografisches Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssxgkeitsvolumen von einer Suspension mit sterischer Hinderung gebildet wird.
11. Eadiografisches Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Eöntgenstrahlung die Leitfähigkeit der im Eaum zwischen der Eathoden-

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und der Anodenelektrode in Suspension oder Dispersion befindlichen Pigxentteilchen, welche gegenüber ihren Medium eine gewisse Ladung aufweisen, erhöht wird, daß während der Bestrahlung im Plüssigkeits;?aum ein Potential aufrechterhalten wird, welches die geladenen Teilchen zur Wanderung in Richtung auf die Elektrode von zu ihrer Ladung entgegengesetzter Polarität veranlaßt, daß an dieser als injizierende Elektrode wirkenden Elektrode die aufgrund der Bestrahlung mit einer erhöhten Leitfähigkeit ausgestatteten Teilchen umgeladen werden, so daß sie zur entgegengesetzten Elektrode wandern, und daß die umgeladenen Teilchen vor dem Erreichen der entgegengesetzten Elektrode mittels eines isolierenden Aufzeichnungsträgers aufgefangen werden.
12. Radiografisches Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als injizierende Elektrode eine SnOo-Elektrode verwendet wird.
13. Radiografisches Verfahren nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Röntgenstrahlung das Zeta-Potential der im Kaum zwischen den Elektroden suspendierten oder dispergierten Pigmentteilchen verändert wird, so daß sie unter dem Einfluß des während der

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Bestrahlung aufrechterhaltenen äußeren Feldes entweder zur Kathoden- oder zur Anodenelektrode wandern, wo sie von einer als Aufzeichnungsträger wirkenden Isolierschicht aufgefangen werden.
14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 - 13 > dadurch gekennzeichnet, daß einer Röntgenstrahlungsquelle (11, 57) ein zwischen einer Kathoden- und einer Anodenelektrode (4, 5» 50, 51) eingeschlossener Flüssigkeitsraum (3, 49) zugeordnet ist, in welchem eine Suspension oder Dispersion von in einer dielektrischen Flüssigkeit suspendierten oder dispergierten Pigmentteilchen eingeschlossen ist, wobei die Pigmentteilchen mindestens einen schweratomigen Bestandteil mit einer Ordnungszahl von mindestens 17 enthalten.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Suspension von in einem aliphatischen Lösungsmittel oder einem Kohlenwasserstoff, wie Isopentan, Cyclohexan, Isodekan oder Isododekan dispergierten foto-

22 30 34 48 leitenden Pigmenten, wie TiO₀, ^y ZnO, ^ Se oder CdS gebildet wird.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß im Raum zwischen den Elektroden eine Dispersion

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von schweren Metallen oder Metallverbindungen, wie Eisen, Blei, Wisiaut oder seltenen Erden in aliphatischen, aromatischen oder halogenierten Kohlenwasserstoffen eingeschlossen ist.
17- Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Elektroden eingeschlossene Dispersion dunkelfarbige Metalloxyde, Metallsulfide oder Metallhalogenide, wie MnOp, Mn₃O₅, Mn₅O₄, PbO, PbO₂, CuO, CuBr₂, PbS, FeO, Pe₂O₅ oder PeS enthält.
18. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,

daß die zwischen den Elektroden eingeschlossene Dispersion dunkelfarbige anorganische Pigmente, wie Fe₄ [_Fe (CN)gl ? BaMnO₄ + BaSO₄, CoO · Al₂O, oder K · Fe [je (CN)₆"! enthält,
19« Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das im Raum zwischen den Elektroden eingeschlossene Flüssigkeitsvolumen von einer Suspension mit sterischer Hinderung gebildet wird.
20. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umpumpeinrichtung (27) für das Flüssigkeitsvolumen (3) vorgesehen ist.

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21. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Elektroden (4, 5) als injizierende Elektrode ausgebildet ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die injizierende Elektrode SnÜ2 enthält.
23· Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß vor mindestens einer der beiden Elektroden (4, 5, 50,51) eine Isolierschicht (16, 16a, 16b, 49) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine, einen dielektrischen Aufzeichnungsträger (16) vor einer der beiden Elektroden (4, 5) vorbeiführende Transport- und Führungseinrichtung (12 - 15) vorgesehen ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den Elektroden befindliche Flüssigkeitsraum (3) eine waagerechte Lage einnimmt, und daß die Führungsmittel (12 - 15) für den Aufzeichnungsträger (16) diesen aus einer oberhalb des Flüssigkeitsspiegels (17) gelegenen Ebene in den Flüssigkeitsraum und wieder zurück führen.

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26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß dem Flüssigkeitsraum (3) eine Trockeneinrichtung (22, 23) und ggf. eine Schneideinrichtung (25, 26) für den Aufzeichnungsträger (16) nachgeschaltet ist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß eine niveauregulierende Umpumpeinrichtung (27 - 43) an sich bekannter Art für das zwischen den Elektroden (4, 5) eingeschlossene Flüssigkeitsvolumen vorgesehen ist.
28. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß im Raum zwischen den Elektroden (50- 51) ein die Prozeßflüssigkeit aufnehmender Folienbeutel (4-9) angeordnet ist.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Folienbeutel mindestens an drei Seitenkanten mit einer vorgebildeten Abreißkante (49a) versehen ist.
30. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hälften (44, 45) der Bildkammer mittels eines Scharniers (46) miteinander verbunden sind, und daß die dem Scharnier gegenüberliegende Kante mit einer Schließvorrichtung (47, 48) versehen ist.

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31. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß auf zwei biegsamen Trägern (54-, 55) je eine flexible Elektrode aufgezogen ist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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