DE2807572A1 - Roentgenleuchtschirm - Google Patents

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA 78 P 5022 BRD

Röntgenleuchtschirm

Die Erfindung betrifft einen Röntgenleuchtschirm nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Solche Röntgenleuchtschirme sind bereits bekannt aus der US-PS 30 41 456.

Die Umwandlung der unsichtbaren Röntgen- oder Gammastrahlen in sichtbares Licht erfolgt bekanntlich mittels Fluoreszenzstoffen, die unter Einwirkung der genannten Strahlen sichtbares Licht abgeben. Bei diesem Vorgang müssen die Strahlen im Fluoreszenzstoff absorbiert werden, um die Anregung zur Emission sichtbaren Lichtes auslösen zu können. Die Effektivität eines Leuchtschirmes müßte daher von der Absorption, also von dem Weg abhängen, den die Strahlen in ihm zurücklegen. Besonders wirksam müßten dabei Leuchtschirme mit dicken Fluoreszenzschichten sein. Ein Grund dafür, daß diese Methode nicht angewendet wird, beruht darauf, daß das sichtbare Licht an seinem Entstehungsort nach allen Seiten in gleicher Weise abgestrahlt wird, so daß

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mit zunehmender Dicke des Leuchtschirms unschärfere Bilder schlechterer Auflösung erhalten werden.

Gemäß der US-PS 30 41 456 hat man daher den Aufbau von Rasterleuchtschirmen vorgeschlagen. Dabei sollte der Leuchtstoff in den Schichten eines Wabenrasters untergebracht sein, dessen Wände optisch undurchlässig sind. Der Leuchtstoff sollte dabei in üblicher Weise in der Form einer Suspension von Leuchtstoffkristallen in einem Bindemittel in die Schächte des Rasters eingebracht werden. Offenbar wegen Schwierigkeiten der Herstellung solcher Schirme haben sie sich bisher trotz der mit ihnen theoretisch möglichen Verbesserung des Strahlenumsatzes nicht in die Technik der Sichtbarmachung von Röntgenbildern eingeführt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Röntgenleuchtschirm gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 die effektive Strahlenabsorption unter weitgehender Beibehaltung der Übertragungsgüte zu erhöhen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs angegebenen Maßnahmen gelöst.

Ein erfindungsgemäßer Rasterleuchtschirm, der aus einer Lochrasterplatte besteht, deren durchgehende Kanäle mit erstarrter Leuchtstoffschmelze gefüllt sind, besitzt den großen Vorteil, daß man ohne die bei der Leuchtschirmherstellung sonst verwendete Leuchtstoffsuspension auskommt. Dadurch wird in überraschender Weise eine sichere und mit gutem Erfolg erreichbare Füllung der Kanäle erhalten. Dies ist dadurch erklärbar, daß der Leuchtstoff während des Einfüllens in die Kanäle flüssig ist und darin durch Kapillarkräfte während des Abkühlens bis zu seiner Erstarrung festgehalten wird.

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Ein für die Röntgendiagnostik günstiger Leuchtschirm wird z.B. erhalten, indem man ausgeht von einem Eisenblech, welches 0,4 mm dick ist und in welches gegeneinander versetzt durchgehende Löcher von 0,18 mm Durchmesser bei einem Abstand der Mittelpunkte von 0,2 mm untergebracht sind. Die Reihen der Löcher sind versetzt gegeneinander angebracht, so daß die dichteste Ausnutzung der Fläche des Bleches erreicht wird. Ein noch günstigeres Verhältnis von Lochoberfläche zu Stegoberfläche kann durch wenigstens angenähert quadratische oder hexagonale Löcher ("Bienenwabenstruktur") mit möglichst schmalen Stegen erzielt werden. Zur Einfüllunt ist der bekannte Leuchtstoff Cäsiumjodid, welcher z.B. mit Natrium oder Thallium aktiviert ist, verwendbar. Dabei wird der Leuchtstoff in einem Tiegel zum Schmelzen auf ca. 900 Kelvin erhitzt. Das einzutauchende Rasterblech wird durch Anätzen vorbereitet und dann sofort in die Schmelze eingetaucht, so daß alle Löcher des Rasters von der Schmelze erfüllt werden. Beim Herausnehmen des Bleches bleiben die Löcher der Rasterplatte gefüllt. Nach dem Abkühlen liegt der fertige Leuchtschirm vor, abgesehen von etwa notwendiger Nachreinigung der Stegoberflächen. Derartige Leuchtschirme sind z.B. als Eingangsleuchtschirme von Röntgenbildverstärkern anwendbar^ Andererseits können sie aber auch als sog. Verstärkerfolien verwendet werden, die zur Verstärkung der Einwirkung von Röntgenstrahlen auf fotografische Aufnahmefilme benutzt werden.

Als Materialien für die Rasterlochplatte sind außer Eisenblech auch andere Metalle, insbesondere Leichtmetalle, wie z.B. Aluminium und seine Legierungen, als Grundmaterial der Rasterplatte verwendbar. Bei dem Material, das verwendet wird, kommt es im wesentlichen darauf an, daß es von der Leuchtstoffschmelze benetzt

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wird und daß sein Schmelzpunkt höher als derjenige der Leuchtstoffschmelze liegt.

Außer Cäsiumjodid, welches mit Natrium aktiviert ist, können als Leuchtstoffe auch noch andere salzartige Röntgenleuchtstoffe verwendet werden. Es kommt dabei lediglich darauf an, daß der Leuchtstoff beim Schmelzen und Wiedererstarren stabil bleibt, d.h. seine Röntgenlumineszenz beibehält.

Die Rasterung der Lochplatten sollte im wesentlichen so ausgeführt sein, daß möglichst viel Leuchtfläche erhalten wird, d.h., daß die Stege zwischen cbn einzelnen Löchern möglichst schmal sind. Herstellbar sind solche Platten etwa nach dem Verfahren, wie sie für die Herstellung von Lochmasken für Farbfernsehgeräte benutzt sind, etwa durch Ätzen von an den gewünschten Stegen mit Schutzlack versehenen Metallplatten. Ist das gewünschte Schachtverhältnis der Löcher nicht in einer Lochplatte erreichbar, so können auch zwei oder 'mehr Lochplatten übereinandergestapelt und -...z.B. durch Verkleben oder Diffusionsschweißen - flächig miteinander verbunden werden.

Die Lichtausbeute eines Rasterleuchtschirms der vorliegenden Art kann noch verbessert werden, d„h. er kann erhöhte Leuchtstoffbelegungsdichte erhalten, indem ihm außerhalb der Rasterlöcher noch Leuchtstoff hinzugefügt wird. Dies kann dadurch erfolgen, daß an der der Strahlungsquelle abgewandten Seite des Rasterschirms eine zusätzliche durchgehende Leuchtschicht angebracht, etwa aufgedampft, wird.

Anstelle der Rasterplatte mit durchgehenden Löchern kann auch eine solche mit Sacklöchem Verwendung finden, d.h.eine Platte,bei welcher die Löcher nicht ganz durchgehen.

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VPA 78 P 5022 BRD Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.

In der Fig. 1 ist ein Schnitt durch einen Rönt-

genbildverstärker gezeichnet, dessen Eingangsschirm entsprechend der Erfindung ausgestaltet ist,

in der Fig. 2 ein Ausschnitt aus dem Eingangsschirm von Fig. 1,

in der Fig. 3 ein Ausschnitt aus einer Lochrasterplatte ,

in der Fig. 4 die schematische Darstellung eines Herstellungsverfahrens von Rasterleuchtschirmen nach den in Fig. 3 dargestellten Lochrasterplatten und 20

in der Fig. 5 ein aus mehreren Rasterschirmen geschichteter Leuchtschirm.

In der Fig. 1 ist mit 1 der Vakuumkolben eines BiId-Verstärkers bezeichnet, der aus einem Metallzylinder 2 besteht, dessen eine Öffnung mit einem röntgenstrahlendurchlässigen Deckel 3 verschlossen ist. Das andere Ende des Zylinders 2 trägt einen elektrisch isolierenden Ansatz 4, der einen weiteren Metallzylinder 5 trägt, welcher mit einem Einblickfenster 6 verschlossen ist. Zur Sichtbarmachung von durch den Deckel 3 eindringenden Röntgenstrahlen ist zwischen den Rändern des Deckels 3 und einer Sicke 2' ein Röntgeneingangs- ' leuchtschirm 7 vorgesehen, der in bekannter Weise gleichzeitig mit einer Fotokathode versehen ist, von welcher Elektronen ausgehen, die dann mittels Elektro-

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den 8, 9 und 10, die durch ein Isolierstück 11 voneinander getrennt sind, auf einen Ausgangsleuchtschirm 12 abgebildet werden. Die entsprechenden Potentiale werden in an sich bekannter Weise an den Zylinder 1, die An-Schlüsse 13, 14 sowie den Zylinder 5 angelegt.

Der Aufbau des Schirmes 7 ist in der Fig. 2 im Schnitt ersichtlich. Er besteht in seiner Grundlage aus einer Lochrasterplatte 15 (Fig. 3), von der im Schnitt die Stege 16 sichtbar sind. Zwischen den Stegen befinden sich mit Leuchtstoff ausgefüllte Rasteröffnungen17'. Die Platte 15 besteht aus Eisen und ist 0,4 mm dick. Die Löcher 17 haben einen Durchmesser von 0,18 mm, wobei sich ihre Mittelpunkte in einem Abstand von 0,2 mm voneinander befinden. Die Reihen 18 bis 21 sind jeweils um einen halben Abstand der Mittelpunkte gegeneinander verschoben, so daß die dichteste Packung der Löcher 17 auf der Platte 15 erreichbar ist. An der Innenseite der durchgebogenen Fläche des Schirms 7 ist eine Fotokathode 22 als dünne Schicht angebracht. Zur zusätzlichen Erhöhung der Wirksamkeit ist an der Außenseite der Biegung eine Leuchtschicht 23 angebracht.

Zu der in Fig. 4 skizzierten Herstellung wird in einem Tiegel 24 durch Erhitzung in einem Ofen 25 als Leuchtstoff 26 zu verwendendes Cäsiumjodid zum Schmelzen erhitzt. In dieses wird dann die Rasterplatte 15, wie durch einen Pfeil 27 angedeutet, eingetaucht.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform sind mehrere Lochplatten 28, 29 und 30 aufeinandergeschichtet. Dabei sind die Löcher 31 so angeordnet, daß sie miteinander fluchten. So wird insgesamt der Effekt einer Rasterplatte erhalten, die der Dicke entspricht, die aus der Summe der Löcher der Platte 28 bis 30 erhalten wird.

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Claims (8)

VPA 78 P 5022 BRD Patentansprüche

1.) Röntgenleuchtschirm, dessen Leuchtschicht in den Löchern einer Lochrasterplatte untergebracht ist, d a durch gekennzeichnet, daß die Löcher der Rasterplatte mit erstarrter Leuchtstoffschmelze gefüllt sind.

2. Röntgenleuchtschirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtstoff mit Natrium aktiviertes Cäsiumjodid (CsJ:Na) ist.

3. Röntgenleuchtschirm nach Anspruch 1_? dadurch gekennzeichnet , daß die Rasterplatte aus Eisen besteht.

4. Röntgenleuchtschirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Rasterplatte aus Leichtmetall besteht.

5. Röntgenleuchtschirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Lochrasterplatte aus aufeinandergeschichteten Lochplatten besteht, deren Löcher wenigstens angenähert fluchten.

6. Verfahren zur Herstellung eines Leuchtschirms nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das mit Natrium aktivierte Cäsiumjodid geschmolzen und die Lochrasterplatte in die Schmelze eingetaucht wird.

7. Röntgenleuchtschirm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er im Eingangsschirm eines Röntgenbild-Verstärkers verwendet ist.

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8. Röntgeribildverstärker, gekennzei chnet durch einen Eingangsleuchtschirm nach einem der vorhergehenden Patentansprüche.

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