DE2733375A1 - Ionografische bildkammer - Google Patents

Description

AGFA-GEVAERT AG

LEVERKUSEN 273337b

CAMERA-WERK MÜNCHEN

PG 980/MG 1264 10-bg-hh

22.07.77

Ionografische Bildkammer

Die vorliegende Erfindung betrifft eine ionografische Bildkammer mit verbesserter Elektrodenstruktur sowie diese Struktur und ihre Herstellung.

In einem Ionografie-Verfahren, wie es von Muntz et al in der US-PS 3 774 029 vorgeschlagen ist, wird das Röntgenstrahlen-Absorptionsvermögen eines Gases mit hoher Ordnungszahl, z. B. Xenon, das unter überdruck in einer Bildkammer enthalten ist, verwendet.

Das ionisierbare Gas steht unter einem höheren als Atmosphärendruck, damit die Röntgenabsorption verbessert und die Erzeugung von Ladungsträgern erhöht wird. Die Bildkammer hat eine Kathode und eine Anode, welche durch einen Spalt voneinander getrennt sind, worin sich das Gas mit hoher Ordnungszahl befindet. Eine elektrisch isolierende Empfängerfolie befindet sich in enger Nachbarschaft einer der Elektroden und fängt die während der Röntgenabsorption durch die Gasatome bildweise erzeugten

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Ladungsträger einer gegebenen Polarität ab. Nach einer bildwei sen Röntgenbelichtung dieses Gases zwischen den Elektroden, welche an einer hohen Gleichstromspannung liegen, werden bild weise auf der Bildempfängerfolie akkumulierte Ladungen durch bekannte elektrostatografische Entwicklungstechniken sichtbar gemacht, wie etwa beispielsweise durch Eintauchen in eine Dispersion geladener Tonerteilchen, die sich in einer isolierenden Flüssigkeit befinden.

Beim ionografischen RöntgenaufZeichnungssystem, wie es in der genannten amerikanischen Patentschrift beschrieben wird, befindet sich das Strahlungsabsorbierende Gas in einem Spalt von 8 bis 15 mm Breite bei einem überdruck von 5 bis 10 Atmosphären. Während die Röntgenabsorption unter diesen Bedingungen sehr zufriedenstellend ist, bringt die große Spaltbreite eine schlechte Bildschärfe mit sich. Die sich aus der großen Breite des Spalts zwischen planaren Elektroden ergebende Bildunschärfe wird geometrische Bildunschärfe genannt.

Die Ursache der geometrischen Bildunschärfe in der ionografischen Bildung eines elektrostatischen latenten Bildes beruht, wie in der US-PS 3 859 529 beschrieben, darauf, daß entlang der Linie der einfallenden Röntgenstrahlen Fotoelektronen erzeugt werden und die elektrischen Feldlinien, welche diese Elektronen auf die isolierende Ladungsempfängerfolie hin beschleunigen, nicht vollständig mit der Richtung der Röntgenstrahlen zusammenfallen.

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Zur Vermeidung dieser Schwierigkeit werden gemäß der US-PS 3 828 192 Kugelelektroden verwendet. Die US-PS 3 859 529 offenbart eine Anordnung, welche das elektrische Feld einer kugelförmigen Elektrode im Elektrodenspalt simuliert.

In der zuletzt genannten Ausführungsform umfaßt die ionografische Bildkammer im wesentlichen planare Elektroden, Vorrichtungen zum Montieren dieser Elektroden in der Bildkammer mit einem Abstand zueinander, der einen Spalt zwischen ihnen festlegt, Vorrichtungen zum Anschließen einer Energiequelle an diese Elektroden sowie Vorrichtungen im Spalt zwischen diesen, um elektrostatische Potentiale aufrechtzuerhalten, die den elektrostatischen Potentialen konzentrischer sphärischer Metallelektroden entsprechen, so daß die elektrischen Feldlinien im Spalt im wesentlichen in einem Punkt konvergieren.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform umfassen beide Elektroden mehrere konzentrische Ringe. Jeder Ring für sich besitzt eine einheitliche Leitfähigkeit, die jedoch von Ring zu Ring variiert und sich so dem oben beschriebenen gewünschten sphärischen elektrischen Feld annähert. Bei Verwendung dieser Ringe wird die ideale Spannungsänderung des konzentrischen Kugelfeldes entlang des Radius der Elektrode in Stufenschritten angenähert .

Die Ringe können aus mit Kohlenstoff imprägnierten Kunststoffen gefertigt sein, z. B. aus hitzehärtendem Epoxidharz mit

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Acetylenruß. Die genannten Materialien können in Formen gegossen oder auf die gewünschte Dicke hin bearbeitet werden und ihre Leitfähigkeit kann durch die Beladung des Materials mit Rußfüllstoff variiert werden.

Die Variation physikalischer Materialeigenschaften, wie etwa Leitfähigkeit und/oder Dicke, über einen gewünschten Bereich läßt sich jedoch schwierig realisieren.

Bei einer weiteren bekannten Anordnung gemäß der US-PS 3 922 547 enthält daher zur räumlichen Variation der Konfiguration des elektrischen Feldes eine ionografische Bildkammer für die Röntgenbildaufzeichnung die Kombination von planaren ersten und zweiten Elektroden, Einrichtungen zum Montieren dieser Elektroden in der Kammer in einem Abstand zueinander, der einen Spalt zwischen Elektroden definiert, wobei jede dieser Elektroden eine elektrisch isolierende Unterlage mit einer geringleitenden Oberfläche an diesem Spalt sowie Einrichtungen, die mehrere durch einen Abstand voneinander getrennte Aufnahmen über dieser Oberfläche definieren, welche vorzugsweise leitende, unter der Oberfläche gelegene konzentrische Ringe sind, Einrichtungen zum Anschluß einer ersten Spannungsquelle an die erste Elektrode, welche zwischen den im Abstand voneinander liegenden Aufnahmen und der ersten Elektrode eine definierte Spannung vorsieht, Einrichtungen zum Anschluß einer zweiten Spannungsquelle an die zweite Elektrode, welche zwischen den räumlich getrennten Lokationen und der zweiten Elektrode eine definierte Spannung vorsieht, sowie Einrichtungen

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zum Anschluß einer dritten Spannungsquelle zwischen der ersten und der zweiten Elektrode, welche über die Oberflächen dieser Elektroden elektrostatische Potentiale aufrechterhält, die den Effekt konzentrischer Metallkugelelektroden simulieren, so daß die Verlängerungen der elektrischen Feldlinien im Spalt im
wesentlichen in einem Punkt konvergieren.

Die geringleitende Oberfläche an diesem Spalt ist mit Einrichtungen in Form einer Platte oder Schicht von mit Kohlenstoff

imprägnierten Epoxidharzen versehen, welche eine Leitfähigkeit

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im Bereich von etwa 10 bis 10 Ohm pro cm haben. Diese

Schicht wird in flüssiger Form auf eine nichtleitende Unterlage, welche die leitenden Ringe trägt, aufgebracht und gehärtet.

Bei einer weiteren bekannten Anordnung gemäß der US-PS
3 927 322 ist eine räumlich variierende elektrische Feldkonfiguration vorgesehen, um der geometrischen Bildunschärfe entgegenzuwirken. Eine Bildkammer ist mit planaren Elektroden
versehen, worin jede Elektrode eine Widerstandsspirale und im Kontakt damit eine geringleitende Schicht aufweist. Die Widerstandsspiralen der Elektroden sind über einen dritten Widerstand mit einer Energiequelle verbunden, so daß an den Spaltoberflächen elektrostatische Potentiale erzeugt werden, die
denen konzentrischer Metallkugelelektroden fast gleichen.

Hierbei kann jede Elektrode dadurch hergestellt werden, daß
man einen metallisierten Kunststoffilm, wie aluminisiertes

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Polyäthylenterephthalat, erzeugt und ein Spiralmuster aufätzt, so daß man eine Metallfilm-Widerstandsspirale erhält. Ein Film oder eine Schicht aus geringleitendem Material wird über den Draht aufgebracht, so daß zwischen den Windungen der Spirale ein radialer Stromverlauf erreicht wird.

Abgesehen von den Schwierigkeiten, die mit planaren Elektroden in Verbindung mit der Bildschärfe auftreten, wurde festgestellt, daß diese Elektroden, wenn sie eine glatte Oberfläche besitzen, ein leichtes Ablösen der elektrisch isolierenden Bildempfängerfolie, nachdem diese unter den Hochdruckbedingungen, welche während der Röntgenbelichtung in der Bildkammer herrschen, in Kontakt mit einer solchen Elektrode gepreßt wurde, nicht gestatten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ionografische Bildkammer zu schaffen, welche eine Elektrodenstruktur enthält, die eine leichte Trennung einer elektrisch isolierenden Folie von der Elektrodenoberfläche erlaubt.

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Elektrode an der mit dem Empfängerelement in Kontakt zu bringenden nicht-porösen Oberflächenschicht eine Reliefstruktur oder Reliefgestalt aufweist, die eine oder mehrere Vertiefungen schafft, durch die das Gas eindringen kann, wenn ein Ladungsempfängerelement sich auf der Elektrodenoberfläche befindet.

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In bestimmten AusfUhrungsformen der Erfindung umfaßt die Bildkammer:

erste und zweite planare Elektroden;

Einrichtungen zur Montage dieser Elektroden in der Kammer in einem Abstand voneinander, welcher einen Spalt zwischen den Elektroden definiert;

Einrichtungen zum Anschluß einer Spannungsquelle an diese Elektroden sowie

Einrichtungen, die das Einbringen eines dieelektrischen Ladungsempfängerteiles, z. B. einer Folie, in diese Kammer und in Kontakt mit einer dieser Elektroden ermöglichen, wobei diese an der Folienseite eine Reliefstruktur oder -gestalt besitzt, welche eine oder mehrere Vertiefungen schafft, durch die das Gas eindringen kann, wenn die Ladungsempfängerfolie sich auf der Elektrodenoberfläche befindet.

Es ist möglich, unterbrochenen Kontakt zwischen der Elektrode und einer flachen Ladungsempfängerfolie über die gesamte Bildfläche vorzusehen, indem man die Elektrodenoberfläche mit einer einzigen Vertiefung oder Einsenkung vorsieht. Beispielsweise kann eine einzige sich Über die gesamte Fläche erstrek- kende Vertiefung in Spiralform vorliegen, oder es können mehrere stellenweise Vorsprünge oder sich überkreuzende Vertiefungen vorliegen, wobei nur eine Vertiefung vorliegt, da die

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Zonen um die Vorsprünge oder auch die Vertiefungen miteinander kommunizieren. Wird in der Folge auf Vertiefungen oder Einsenkungen bezuggenommen, so ist dies unter Einschluß der Einzelvertiefung zu verstehen.

Die Vertiefungen oder anderen Einsenkungen der Reliefstruktur sollten normalerweise eine solche Breite und Tiefe besitzen, daß das Reliefmuster nicht oder nicht wesentlich durch die Röntgenbelichtung als ein Ladungsmuster auf der dielektrischen Folie reproduziert wird.

Vorzugsweise weisen die Vertiefungen oder anderen Einsenkungen in der Oberfläche der Elektrode eine Tiefe von nicht mehr als 1 mm und vorzugsweise von 5 bis 100 ,um auf. Die Breite der Vertiefungen oder anderen Einsenkungen (die z. B. die Form von Wellen haben können) ist nicht mehr als 1 mm, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 1 000 .um.

Die Oberflächenreliefgestalt oder das Muster kann ein untiefes Rillenmuster umfassen, wobei sich die Rillen bis zu den Kanten der Elektrodenoberfläche erstrecken. Die Rillen können gerade, gerieft, gekrümmt oder unregelmäßig oder etwas diskontinuierlich sein, wobei sie Unterbrechungen in Form kleiner punktartiger Abschnitte haben, die frei von scharfen Ecken und Winkeln sind. Besitzt die Oberfläche eine oder mehrere Rillen, so können verschiedene Rillenquerschnitte verwendet werden, z. B. kurvenförmig, U- oder V-förmig. Die Rille oder die Rillen in

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einer gegebenen Oberfläche können im Querschnitt variieren. Die Rillen bilden vorzugsweise ein Gitter, z. B. ein rechtwinkeliges oder diagonales Gittermuster oder ein kreuz und quer laufendes Rillenmuster.

Bei der Vorbereitung einer gegebenen Oberflächenschicht wird vorzugsweise eine Dispersion von teilchenförmigen elektrisch leitendem Material in einem Harzbindermedium verwendet.

Gemäß einer Ausführungsform umfaßt das Harzbindermedium ein gehärtetes Harz, z. B. gehärtetes Epoxidharz.

Bei einer anderen Ausführungsform besteht das Harzbindermedium aus einem thermoplastischen Harz oder einem Gemisch von thermoplastischen Harzen, beispielsweise weichgemachtem Polyvinylchlorid und Polyäthylen von geringer Dichte oder aus Gemischen dieser Polymeren.

Die gewünschte Leitfähigkeit der Oberflächenschicht wird vorzugsweise mit Kohleteilchen erreicht. Allgemein entspricht eine geeignete Leitfähigkeit einem Oberflächenwiderstand der

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Oberflächenschicht im Bereich von 10 bis 10 Ohm pro cm . Bei Verwendung von Kohleteilchen beeinflußt nicht nur die Konzentration der dispergierten Teilchen, sondern auch die Struktur dieser Teilchen die endgültige Leitfähigkeit der Schicht. Kohleteilchen mit hexagonaler Kristallstruktur, wie Graphitteilchen, sind ein sehr guter Leiter für elektrischen Strom.

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Amorpher Kohlenstoff, wie etwa Lampenruß, ist ein weniger guter Leiter für elektrischen Strom. Ruße mit Grafitstruktur haben eine wesentlich höhere Dichte (g/cm ) als amorpher Kohlenstoff. Ein Ruß mit einer Dichte von 1,8141 wird einen Oberflächenwiderstand ergeben, welcher 10 mal geringer ist als der eines Rußes mit einer Dichte von 1,7707.

Bevorzugte Ruße für die Herstellung der Oberflächenschicht in einer erfindungsgemäßen Elektrode sind unter Angabe von Warenbezeichnung, Dichte und durchschnittlicher Korngröße in der folgenden Tabelle 1 aufgeführt.

Tabelle 1	Ruß	Dichte	Durchschnittliche
	(Handelsname)	g/cm	Korngröße (ran)
Bezugs	VULCAN-CX-72	1,8141	29
ziffer	CONDUCTEX SC	1,8041	17
1	PRINTEX-G	1,7813	50
2	PRINTEX-140	1,7707	30
3
4

VULCAN ist ein Handelsname der Godfrey Cabot - Boston, Mass., USA

CONDUCTEX ist ein Handelsname der Columbian Carbon Company, New York, N. Y., USA

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PRINTEX 1st ein Handelsname der Degussa, Frankfurt (Main), BRD.

Die Menge des zum Erhalt einer Schicht mit einem Oberflachen-

6 9 2 widerstand im Bereich von 10 bis 10 pro cm in ein gewähltes Harzmedium einzubringenden Rußes kann leicht durch Versuche bestimmt werden.

Nach einer Ausführungsform der Herstellung einer erfindungsgemäßen Elektrodenstruktur erhält man eine Elektrodenoberflächenschicht mit einer Leitfähigkeit im Bereich von 10 bis 10 Ohm pro cm , indem man eine Pulverschicht des (der) thermoplastischen Polymeren erzeugt, worin vorher, z. B. in der Schmelze, Kohlenstoffteilchen dispergiert wurden, z. B. in einem Kneter, und indem man diese Pulverschicht einem Druck aussetzt, wodurch die Teilchen miteinander verschmolzen werden.

Die Bildung dieser Schicht geschieht direkt auf einer isolierenden Folie, welche auf ihrer Rückseite ein leitendes Material trägt, um eine gewünschte elektrische Feldverteilung zu erreichen, z. B. um die Simulation eines sphärischen elektrischen Feldes zu erzielen. In der obigen Ausführungsform kann das Polymere, das bereits dispergierten Kohlenstoff enthält, mit einem oder mehreren anderen geringleitenden Polymeren ge mischt werden, so daß die Leitfähigkeit eingestellt und die mechanischen Eigenschaften verbessert werden, z. B. mit NICROTENE FN 500 (Handelsname für ein nicht-pigmentiertes Polyäthylen, vertrieben von Nat. Distillers and Chem. Corp., New York, N. Y., USA).

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Normalerweise schwankt die Menge an dispergiertem Kohlenstoff zwischen 4 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Masse des thermoplastischen Harzes.

Thermoplastische Harze, die Schichten mit der gewünschten Leitfähigkeit und guter mechanischer Festigkeit ergeben, sind Gemische von WEICH-PVC, Verbindung 300 oder 400, d. h. ruöpigraentiertes Polyvinylchlorid, vertrieben von Degussa, und MICROTENE (Handelsname), ein rußpigmentiertes Polyäthylen, vertrieben von Nat. Distillers and Chem. Corp., New York, N. Y., USA.

Um Oberflächenleitfähigkeiten im gewünschten Bereich von 10

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bis 10 Ohm pro cm zu erzielen, können Gemische von 4 : 1 bis 3 : 1 (Gewicht) dieser Polyvinylchloridverbindung mit dem Polyäthylen verwendet werden. Die folgende Tabelle 2 enthält Oberflächenwiderstandsdaten von Polymergemischen, gemessen bei 20 ⁰C und 50 % relativer Feuchtigkeit.

In der genannten Tabelle 2 bezeichnet Polymer A die PVC-Verbindung 300 und Polymere B MICROTENE.

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Tabelle 2

Polymer- Gewichtsverhältnis gemisch Polymeres A/ A/B Polymeres B

Oberflächenwiderstand Ohm pro cm bei 20 ⁰C und 50 % relativer Feuchtigkeit

1 2 3

3/1

3,5/1

4/1

3,0 χ 10" 1,0 x 10 6,0 χ 10'

Die Schichten mit dem spezifizierten Oberflächenwiderstand wurden durch Erhitzen einer Pulverschicht des genannten Polymergemisches auf 100 C und Ausüben eines Drucks von 30 kg/

2
cm gebildet. Man erhielt eine Schicht von 1 mm Dicke.

Die Messung des Oberflächenwiderstandes wurde mit Hilfe eines Elektrodenpaares durchgeführt. Beide Elektroden mit einer Dicke von 0,3 mm und einer Breite von 10 mm wurden parallel zueinander in einem Abstand von 10 mm auf der Schicht angebracht. Während der Messung wurde zwischen den beiden Elektroden eine Spannung von 85 Volt angelegt.

Man kann in der thermoplastischen Oberflächenschicht eine Re liefstruktur erzielen, indem man unter leichtem Erhitzen in die Schicht ein Rasterprofil preßt, z. B. indem man sie in er* hitztem Zustand unter einigem Druck mit einer gerasterten Walze oder Platte in Kontakt bringt.

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Gemäß einer anderen Ausführungsform der Herstellung einer erfindungsgemäßen Elektrodenstruktur erhält man die Oberflächenschicht durch homogene Dispersion von Ruß in einem flüssigen Epoxidharz, das mit einem Härtungsmittel gemischt ist, sowie Aufbringen und Härten der erhaltenen Dispersion auf einer isolierenden Folie, die auf der Rückseite ein Muster aus leitendem Material zur elektrischen Feldmodifikation besitzt.

Epoxidharze sind durch Kondensation von Epichlorhydrin mit einem Polyhydrophenol in Gegenwart von Alkali erhaltene PoIyäther. Das Phenol ist gewöhnlich 2,2- bis 4-Hydroxyphenylpropan. Härtungsmittel umfassen wärmehärtende Harze mit Methylolgruppen, Fettsäuren oder Säureanhydride und Amine. Amine werden als Härtungsmittel bevorzugt. Die gehärteten Harze haben eine gute Biegsamkeit, Haftung und chemische Beständigkeit.

Bei der Herstellung einer bevorzugten Elektrodenstruktur erhält man eine Oberflächenschicht mit einem sehr homogenen Volumenwiderstand über die gesamte Schicht aufgrund der sehr homogenen Dispersion von RuB wie folgt: 135,8 g Polyaminoaraidoharz Versamid 140 (Handelsname für ein Polyamid der General Mills, USA) als Härtungsmittel und 6 g RuB VULCAN XC 72 (Handelsname) wurden in eine doppelwandige, Quarzperlen enthaltende Labor-Perlmühle mit einem Volumen von 0,5 1 mit Scheibenrührer gebracht.

Der Inhalt der Perlmühle wurde auf 8O ⁰C erhitzt und es wurde

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gemischt, so daß man ein Vorgemisch mit einer Kornfeinheit von NS * 8 erhielt, gemessen mit Hilfe des Hegman-Geräts gemäß ASTM D 1210. Die Dispersion wurde von den Quarzperlen abgetrennt und gekühlt. Diese Vordispersion bildete die Grunddispersion bei der Herstellung der leitenden Oberflächenschicht der Elektrode.

Um eine Oberflächenleitfähigkeit im Bereich von 10⁶ bis 10⁹

Ohm pro cm zu erreichen, wurden 106,35 g des Vorgemisches mit 35 g Versamid 140 (Handelsname), 53,65 g des flüssigen Epoxidharzes Epikote 162 (Handelsname für ein Epoxidharz der Shell Chemical Company, USA) und 0,4 g einer Iprozentigen Silikonlösung in Essigester gemischt. Das Gemisch wurde 5 Minuten gerührt, dann wurde die Dispersion mit Hilfe einer Vakuumpumpe entlüftet.

Die beschichtungsfertige Dispersion hatte die folgende Zusammensetzung (ausgedrückt in Gew.-%):

Epikote 162 29,3 %

Versamid 140 68,5 %

Vulcan XC 72 (Handelsname) 2,2 %

Die Dispersion wurde mit Hilfe einer Rakel auf die Elektrodenfolie 2 der Fig. 2, die im folgenden näher erklärt wird, auf geschichtet. Die Dicke der erhaltenen Schicht war 1,8 mm, während Ihr Oberflächenwiderstand nach 90minütiger Härtung bei

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80 C 5,5 χ 10 Ohm pro cm betrug.

Die Oberfläche der erhaltenen leitenden Schicht war sehr glatt. Um die oben erklärten Schwierigkeiten bei der Entfernung einer Ladungsempfängerfolie zu vermeiden, erhielt die Folie eine Reliefstruktur auf die folgende Weise: Nach Aufbringen und Härten der leitenden Oberflächenschicht wurde eine weitere Beschichtung durchgeführt, die eine Schicht von 100 bis 15O -um einer Beschichtungsmischung der gleichen Zusammensetzung wie bei der vorher aufgebrachten leitenden Schicht bildete. Während diese noch im flüssigen Zustand war, wurde ein bahnförmiges oder blattförmiges Material mit einer Oberflächenstruktur, z. B. ein Polyamidtuch (Nylontuch) mit einer Maschenweite von 150 ,um auf diese letzte Beschichtung gelegt. Vor beendeter Härtung, z.. B. nach einer Härtungszeit von 30 Minuten bei 8O C würde das Tuch entfernt und hinterließ in der leitenden Oberflächenschicht der Elektrode ein Rastermuster. Die Entfernung einer dielektrischen Ladungsempfängerfolie von einer solchen Schicht in der ionografischen Bildkammer geschah nun ohne Schwierigkeiten.

Die Rasterstruktur zeigte nach Verarbeitung der dielektrischen Folie kein Röntgenbild.

Die Konstruktion der ionografischen Bildkammer kann variieren, so daß verschiedene der derzeit bekannten ionografischen Bildkammern verwendet werden können, wie z. B. in den oben

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erwähnten US-PS 3 774 029, 3 859 529, 3 922 547 sowie 3 883 beschrieben.

Die Fig. 1 der beiliegenden Zeichnungen zeigt eine schematische Ansicht einer ionografischen Bildkaituner ohne Details der Elektrodenstruktur .

Fig. 2 und 3 zeigen Ansichten einer Elektrodenkombination im Schnitt, worin Details der Elektrodenstruktur gezeigt sind.

Es sei erwähnt, daß in diesen Zeichnungen einige relative Größenverhältnisse stark übertrieben dargestellt sind, um Details der Konstruktion besser zu zeigen.

In der Fig. 1 ist eine Röntgenstrahlungsquelle 10 veranschaulicht, die Röntgenstrahlen auf ein auf einem Tisch 12 ruhendes Objekt 11 richtet. Eine Bildkammer 13, die eine dielektrische Empfängerfolie 14 trägt, liegt unter dem Tisch, wobei Röntgenstrahlen aus der Quelle 10 durch das Objekt 11 und in den gasgefüllten Spalt 15 der Bildkammer 13 fallen. Die Bildkammer umfaßt ein Gehäuse 20 mit Deckel 21, darin montierten Elektroden 22, 23, welche den Spalt 15 dazwischen definieren.

über die Leitung 28 kann Gas in die Kammer eingeführt werden; die Elektroden 22 und 23 werden über die Kabel 29 und 30 mit der Energiequelle verbunden.

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Eine planare Elektrodenstruktur, geeignet zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Bildkammer, umfaßt eine isolierende Schicht oder Folie, die mit einer Oberflächenschicht bedeckt ist, welche eine oben definierte Reliefstruktur besitzt, und enthält zwischen dieser Oberflächenschicht und der isolierenden Schicht der Folie ein Muster aus leitendem Material der gleichen spezifischen Leitfähigkeit, welches einen Stromweg schafft, der in einem Spalt zwischen der ersten und der zweiten planaren Elektrode, welche beide mit solchen Mustern aus leitendem Material versehen sind, elektrostatische Potentiale bilden kann, die ein elektrisches Feld bilden, das die Charakteristik eines sphärischen Feldes, wie es zwischen konzentrischen Metallkugelelektroden gebildet wird, simuliert.

Eine bevorzugte planare Elektrodenstruktur umfaßt nacheinander: eine isolierende Schicht (A),

eine isolierende Folie (B), versehen mit Perforationen, die mit elektrisch leitendem Material gefüllt sind, die obenauf leitende konzentrische Ringe trägt, welche durch das leitende Material dieser Perforationen getrennt voneinander mit auf der anderen Seite der genannten perforierten Folie gelegenen Leitungen verbunden sind, wobei die perforierte Folie auf der die leitenden Ringe tragenden Seite die Oberflächenschicht (genannt Schicht C) trägt, welche eine Reliefstruktur und einen

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Oberflächenwiderstand im Bereich von 10 bis 10 Ohm pro cm

besitzt. ...

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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besitzt das Material jedes leitenden konzentrischen Ringes die gleiche spezifische Leitfähigkeit. Der spezifische elektrische Widerstand (P) entlang der Elektrodenoberfläche zwischen den Ringen variiert gemäß:

S Λ

mit:

P ist gleich spezifischer Widerstand des Rings mit Radius D, P ist der spezifische Widerstand des kleinsten Rings mit

Radius D , D ist gleich Abptand zwischen dem äußersten Ring und dem

Mittelpunkt sowie D ist gleich Abstand zwischen dem innersten Ring und dem

Mittelpunkt.

Um die gewünschten Spannungsdifferenzen zwischen nebeneinanderliegenden Ringen zu erhalten, werden voneinander verschiedene Spannungsquellen oder Spannungsteiler, z. B. Widerstände, zwischen diese Ringe geschaltet.

In der beiliegenden Fig. 2 ist ein Querschnitt einer Kombination von Elektroden I und II zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Bildkammer wiedergegeben. Fig. 3 stellt einen Querschnitt der Elektrode I dieses Elektrodenpaars entlang der Linie A-A' dar. ...

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Die Elektroden I und II der Fig. 2 enthalten eine isolierende Schicht 1. Auf dieser Schicht 1 ist eine perforierte Isolierfolie 2 befestigt. Diese Folie 2 trägt leitende konzentrische Ringe 3, z. B. aus Aluminium. Diese Ringe 3 werden über ein elektrisch leitendes Verbindungsmaterial 4 elektrisch mit Leitungen 5 verbunden, die auf der anderen Seite der Folie 2 gelegen sind. Das elektrisch leitende Verbindungsmaterial 4 füllt die Perforationen der Folie 2. Die Folie 2 ist auf der die leitenden Ringe 3 tragenden Seite an der Oberflächenschicht 6 befestigt, die gemäß der vorliegenden Erfindung eine Reliefstruktur besitzt und gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in einem gehärteten Epoxidharz Kohleteilchen in einer Menge dispergiert enthält, daß in dieser Schicht ein Oberflächenwi-

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derstand im Bereich von 10 bis 10 Ohm pro cm vorliegt.

Die isolierende Schicht 1 ist vorzugsweise eine Polyäthylenschicht mit einer Dicke von 1 bis 2 mm.

Die mit Material 4 gefüllte, Perforationen enthaltende Folie 2 ist vorzugsweise aus Polyäthylenterephthalat gefertigt und hat eine Dicke von 2 mm.

Die leitenden Ringe 3 und die Leitungen auf der Folie 2 werden vorzugsweise durch Fotoätzung hergestellt. Die Leiter können aus Aluminiumfolien hergestellt werden, die auf entgegengesetzte Oberflächen der Folie 2 unter Bildung eines Schichtstoffes aufgebracht werden. Die Aluminiumfolie kann 7 ,um dick sein.

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Die Breite der Leiter (Ringe 3 und Leitungen 5) sollte so gering wie möglich sein, um zu vermelden, daß die Leiter auf dem schließlich erhaltenen Bild erscheinen, und liegt In der Größenordnung von 250 ,um. Die Verbindungen zwischen den Leitern (Ringe 3 und Leitungen 5) auf verschiedenen Seiten der Folie sollten ebenfalls nicht abgebildet werden und bestehen aus einem klebstoffhaltigen Kohlenstoff, wie ein Gemisch von Lampenruß und Polyesterklebstoff.

Zwischen den in einer Bildkammer angeordneten Elektroden I und II ist der Spalt 7 vorzugsweise mit einem röntgen-opaken Gas, z. B. Xenon, unter Oberdruck gefüllt.

Zwischen den Leitungen 5 nebeneinanderliegender Ringe können Spannungsteiler (in der Zeichnung nicht gezeigt) zwischengeschaltet sein, so daß man zwischen den Ringen die gewünschte Spannungsänderung erzielt.

Die Elektroden können flach oder in flacher Position geformt oder zur Bildung konzentrischer, zylindrischer Spaltoberflächen ausgeformt sein. Im letzteren Falle werden die Leiter in einem Muster paralleler Leiterabschnitte aufgebracht, wie in Fig. 4 der obengenannten US-PS 3 922 547 gezeigt.

Bei Verwendung einer ionografischen Bildkammer mit Kugelelektroden (Elektroden, die die gleiche Krümmung in aufeinander senkrecht stehenden Richtungen aufweisen; siehe obengenannte

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US-PS 3 828 192) ist es auch möglich, eine Reliefstruktur auf solchen Kugelelektroden, welche den Ladungsempfänger berühren, vorzusehen. Dies ist jedoch im allgemeinen nicht nötig, da normalerweise ein elastischer Empfänger verwendet werden wird, der zum Folgen der Krümmung der Kugelelektrode gezwungen wird. Wird der Druck in der ionografischen Kammer vermindert, so wird die elastische Empfängerfolie, die unter elastischer Spannung steht, im allgemeinen rasch ihre ursprüngliche Form wieder annehmen und kann so leicht von der Kugelelektrode getrennt werden.

Bildkammern, die mit rechteckigen Empfängern arbeiten, werden vorzugsweise mit rechteckigen Elektroden betrieben. Die kreisrunden Elektroden der vorliegenden Fig. 2 und 3 können leicht in die rechteckige Form der oben genannten US-PS 3 922 547 (siehe z. B. Fig. 2 und 8) gebracht werden.

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Lee rte i t e

Claims (21)

AGFA-GEVAERT AG CAMERA-WERK MÜNCHEN PG 980/MG 1264 10-bg-hh 22.07.77 Ansprüche

1. Ionografische Bildkanuner, umfassend eine erste und eine zweite flache Elektrode, Einrichtungen zum Unterstützen dieser voneinander getrennten Elektroden, so daß sich dazwischen ein Raum ergibt, Einrichtungen zum Anschließen einer Spannungsquelle an die Elektroden und Einrichtungen, die ein dielektrisches Ladungsempfängerelement in den Stand setzen, in die Kammer zum Kontakt mit einer der Elektroden eingeführt zu werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrode an der mit dem Empfängerelement in Kon takt zu bringenden nicht-porösen Oberflächenschicht eine Reliefstruktur oder Reliefgestalt aufweist, die eine oder mehrere Vertiefungen schafft, durch die das Gas eindringen kann, wenn ein Ladungsempfängerelement sich auf der Elektrodenoberfläche befindet.

2. Bildkanuner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen dieser Struktur eine Tiefe und Breite von nicht mehr als 1 mm aufweisen.

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3. Bildkammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reliefstruktur die Form eines flachen Rillenmusters aufweist, worin die Rillen sich bis an die Kanten der Elektrode erstrecken.

4. Bildkammer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen ein Gitter bilden.

5. Bildkammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reliefstruktur zu einer Oberflächenschicht gehört, welche Teil der genannten Elektrode ist und welche eine Dispersion von teilchenförmigem, elektrisch leitendem Material in einem Harzbindermedium umfaßt.

6. Bidlkammer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Harzbindermedium ein gehärtetes Epoxidharz umfaßt.

7. Bildkammer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Harzbindermedium aus einem thermoplastischen Harz oder einem Gemisch von thermoplastischen Harzen besteht.

8. Bildkammer nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dispergierte Kohlenstoffteilchen in diesem Harzbindermedium als teilchenförmiges, elektrisch leitendes Material vorliegen.

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9. Bildkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberflächenwiderstand der genannten Elektrode im Bereich von 10 bis 10 Ohm pro cm liegt.

10. Bildkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Elektrode zwischen der Oberflächenschicht und einer isolierenden Schicht oder Folie ein Muster eines leitenden Materials der gleichen spezifischen Leitfähigkeit enthält, das einen Stromweg vorsieht, welcher befähigt ist, im Spalt zwischen der ersten und der zweiten planaren Elektrode, welche beide mit einem solchen Muster aus leitendem Material versehen sind, elektrostatische Potentiale zu bilden, welche die gleichen sind, wie die elektrostatischen Potentiale konzentrischer Metallkugelelektroden.

11. Bildkammer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Elektrode nacheinander umfaßt:

eine isolierende Schicht (A)

eine isolierende Schicht (B), versehen mit Perforationen, die mit einem elektrisch leitenden Material gefüllt sind, welche obenauf leitende, konzentrische Ringe trägt, welche durch das leitende Material der genannten Perforationen getrennt voneinander mit auf der anderen Seite der genannten perforierten Folie liegenden Leitungen verbunden

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sind, wobei die perforierte Folie auf der die Ringe tragenden Seite die Oberflächenschicht (genannt Schicht C) trägt, welche die Reliefstruktur sowie einen Oberflächen-

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widerstand im Bereich von 10 bis 10 Ohm pro cm besitzt.

12. Elektrodenstruktur, geeignet zur Verwendung in einer ionographischen Bildkammer, dadurch gekennzeichnet, daß diese Struktur eine isolierende Schicht oder Folie umfaßt, welche mit einer nicht-porösen Oberflächenschicht mit einer Reliefstruktur bedeckt ist, welche fähig ist, in den Vertiefungen der Struktur ein Gas durchzulassen, wenn ein dielektrisches Ladungsempfängerteil in Gegenwart eines Gases auf diese Schicht gepreßt wird, und daß die zwischen der Oberflächenschicht und der isolierenden Schicht oder Folie ein Muster von leitendem Material der gleichen spezifischen Leitfähigkeit enthält, das einen Stromweg bietet, der fähig ist, in einem Spalt zwischen der genannten Elektrodenstruktur und einer Elektrodenstruktur, welche ein entsprechendes Muster aus leitendem Material enthält, elektrostatische Potentiale zu bilden, die den von konzentrischen Metallkugelelektroden gebildeten im wesentlichen gleichen.

13. Elektrodenstruktur nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur nacheinander umfaßt:

eine isolierende Schicht (A),

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eine isolierende Schicht (B), die mit elektrisch leitendem Material gefüllte Perforationen besitzt und obenauf leitende konzentrische Ringe trägt, die durch das leitende Material der genannten Perforationen voneinander getrennt mit auf der anderen Seite der perforierten Folie liegenden Leitungen verbunden sind, wobei die perforierte Folie auf der die leitenden Ringe tragenden Seite die Oberflächenschicht (genannt Schicht C) trägt, die die Oberflächenstruktur sowie einen Oberflächenwiderstand im

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Bereich von 1O bis 10 Ohm pro cm hat.

14. Elektrodenstruktur nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe aus Aluminium gefertigt sind.

15. Elektrodenstruktur nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht eine Dispersion von teilchenförmigen!, elektrisch leitendem Material in einem Harzbindermedium umfaßt.

16. Elektrodenstruktur nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Harzbindermedium ein gehärtetes Epoxidharz umfaßt.

17. Elektrodenstruktur nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Harzbindermedium aus einem thermoplastischen Harz oder einem Gemisch thermoplastischer Harze besteht.

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18. Elektrodenstruktur nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß im Harzbindermedium dispergierte Kohlenstoffteilchen als teilchenförmiges elektrisch leitendes Material vorliegen.

19. Verfahren zur Herstellung einer Elektrodenstruktur, gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15 sowie 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenstruktur der Oberflächenschicht durch Eindrücken eines Rasterprofils in die genannte Schicht unter mäßigem Erhitzen hergestellt wird.

20. Verfahren zur Herstellung einer Elektrodenstruktur gemäß einem der Ansprüche 12 bis 16 sowie 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Reliefstruktur auf die Oberflächenschicht durch Aufbringen eines Materials in Bahn- oder Blattform mit einer Reliefstruktur auf die Oberflächenschicht, während diese noch im flüssigen Zustand ist, und Entfernung des Materials vor der vollständigen Härtung dieses Materials hergestellt ist.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß als Material mit Reliefstruktur ein Polyamidtuch mit einer Maschenweite von 150 ,um verwendet wird.

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