DE3111860A1

DE3111860A1 - "roentgenschirm"

Info

Publication number: DE3111860A1
Application number: DE19813111860
Authority: DE
Inventors: Jacob George Chardon Ohio Rabatin
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1980-08-25
Filing date: 1981-03-26
Publication date: 1982-03-18
Also published as: JPS6022032B2; JPS5742784A; FR2489033B1; US4316092A; IT8120963A0; GB2082617A; IT1138268B; NL8101358A; FR2489033A1; BE888202A

Description

GENERAL ELECTRIC COMPANY

1 River Road
Schenectady, N.Y./U.S.A.

Röntgenschirm

Die Erfindung bezieht sich auf Mischungen von Phosphoren Seltener Erden unter Verwendung Thulium-aktivierter Lanthan- oder Gadoliniumoxyhalogenid-Phosphore zur Erhöhung der relativen Geschwindigkeit und Auflösung eines Röntgenstrahlenbildes im Vergleich zu herkömmlichen Phosphoren sowie zur Verminderung des noch ernsten Durchgangsproblems (crossover), wie es sich mit herkömmlichen Phosphoren bzw. Leuchtstoffen jetzt ergibt.

In der US-PS 3 795 814 sind Lanthan- und Gadoliniumoxyhalogenid-Phosphore, mit Thulium aktiviert, als wirksame Materialien zur Umwandlung von Röntgenstrahlung in sichtbares Licht beschrieben worden. Auch verschiedene Bildwandler mit lumineszierenden Materialien sind zur Umwandlung der Röntgenstrahlen in eine blaue Emission beschrieben worden. Ein besonderer Röntgenstrahlen intensivierender Schirm ist zur Verwendung mit photographisehern Film offenbart worden, der gegenüber der "dem Blauen nahen Ultraviolett- "Strahlung die von den Phosphoren emittiert wird, empfindlich ist.

Die noch jüngere US-PS 4 070 583 offenbart einen anderen Röntgenstrahlen verstärkenden Schirm, der nur mäßig auflösen und ein unscharfes Bild, hervorgerufen durch ein "Durchgangs-"Problem, liefern kann. Dieser Röntgenschirmaufbau verwendet einen Doppelemulsions-Photofilm mit einem Paar Phosphor-Schichten, die so gerichtet sind, daß von jeder Schicht der Phosphoren ausgesandtes Licht beide Emulsionsschichten belichten kann. Das Durchgangsproblem ergibt sich aus dem Lichtdurchgang durch die ganze nächstbenachbarte Emulsionsschicht zur Belichtung der entfernter liegenden Emulsionsschicht. Für den dort beschriebenen Röntgenschirmaufbau wird ein blau-empfindlicher Photoschirm zusammen mit einem besonderen Oxyhalogenid-Phosphor Seltener Erde (nachfolgend als SE abgekürzt), der mit Terbium und Thulium koaktiviert ist, zur Verringerung der Auswirkungen des Durchgangsproblems verwendet. Die Verbesserung ist hauptsächlich einer stärkeren UV-Emission des Phosphors zuzuschreiben, da die UV-Emission in höherem Maße von den Silberhalogenidteilchen in der nächst-benachbarten Emulsionsschicht als sichtbares Licht absorbiert wird.

Andererseits stößt man auf ein ernsteres Durchgangs-(Crossover-)Problem, wenn grün-empfindlicher Photofilm gewöhnlich mit bekannten La₃O₃S:Tb und Gd₃O₂S:Tb-Phosphoren-Gemischen in dieser Art von Röntgenschirmaufbau verwendet wird. Es hat sich gezeigt, daß eine solche Kombination geringere Auflösung zusammen mit einem unscharfen Photobild zeigt, da die grüne Emission der Phosphorengemische von der nächst-benachbarten Phosphorenschicht nicht in gleichem Maße wie blaue Emission absorbiert wird. Während so das bekannte Phosphorengemisch für eine Lichtemission in einem Spektralbereich ausgewählt wird, wo der grün-empfindliche Photofilm am meisten anspricht, führt eine solche Auswahl zu einem noch ernsteren Durchgangsproblem.

Schwere und Ausmaß der Durchgangs- und Bildauflösungs- oder Schärfeprobleme bei Röntgenschirmen unter Verwendung eines grün-empfindlichen Photofilms des Doppelemulsionstyps ist in der US-PS 4 130 428 zusammen mit Maßnahmen offenbart, die beide unerwünschten Wirkungen verringern sollen. Dort ist ein grünes Licht emittierender Schirm zur Verwendung mit einem besonderen Silberhalogenid-Emulsionsfilm zusammen mit genannten Auswahl- und Filterfarbstoffen beschrieben, die die Menge des Lichtdurchgangs von 59 auf 44 % reduzieren. Dieses Ergebnis wird darin auch mit einem 51%igen Lichtdurchgang verglichen, der für blaues Licht emittierende Calciumwolframatschirme bestehen soll, wenn diese mit einem kommerziellen photographischen Blaufilm verwendet werden. Die für die Verwendung in den verbesserten Röntgenschirmen ausgewählten Phosphore sind verschiedene SE-Oxychloride und -Oxysulfide, aktiviert mit verschiedenen Seltenen Erden, einschließlich Terbium und Thulium, wobei ein bevorzugter Phosphor eine Mischung von Yttriumoxy-SUx-id, aktiviert mit Terbium oder Terbium und Dysprosium, ist, das mit Gadolinium- oder Lanthan- oder Lutetiumoxysulfid, aktiviert mit Terbium oder Dysprosium, gemischt ist.

Es ist somit ein wichtiges Ziel der Erfindung, eine Mischung von SE-Phosphoren mit besserem Auflösungsvermögen als derzeit verwendete Phosphore für einen speziellen Röntgenschirmaufbau unter Verwendung grün-empfindlichen Photofilms zu schaffen. Die Erfindung soll ferner verbesserte Röntgenschirme unter Verwendung grün-empfindlichen Photofilms in Verbindung mit optischen Filtermedien in dem Aufbau schaffen. Ein weiteres wichtiges Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines SE-Phosphorengemischs mit besserem Bildauflösungsvermögen und geringerem Durchgangsproblem bei Verwendung mit blau-empfindlichem Photofilm sowie grün-empfindlichem Photofilm.

3111360

Zur Verwendung in Röntgenstrahlenschirmen des oben beschriebenen mehrlagigen Aufbaus wird ein verbessertes Phosphorengemisch geschaffen, das eine beträchtliche Herabsetzung des Lichtdurchgangs sowie verbesserte Bildauflösung erzielt und dies mit einem photographischen Film, der besonders empfindlich gegenüber Licht einer Wellenlänge bis zu etwa 570 nm ist. Daß eine solche Verbesserung mit einem spektral sensibilisierten Photofilm entweder im blauen Farbbereich oder im grünen Farbbereich erzielt werden kann, ist überraschend in Anbetracht der gut eingeführten früheren Praxis, nämlich der Anpassung der Emissionsfarbe des ausgewählten Phosphors an die Spektralfarbempfindlichkeit des zugehörigen Photofilms. Im einzelnen wurde allgemein ein photographischer Film, der besonders empfindlich gegenüber Licht im blauen Farbbereich (im Wellenlängenbereich von 320 bis 450 nm) war, mit Phosphoren verwendet, die blaue Farbe emittierten, während ein gegenüber Licht im grünen Farbbereich (im Wellenlängenbereich von 450 bis 570 nm) empfindlicher Photofilm im allgemeinen zur Verwendung mit Phosphoren, die grüne Farbe emittierten, gewählt wurde.

Erfindungsgemäß jedoch umfaßt das Phosphorengemisch einen besonderen ersten Phosphor, der im blauen und grünen Spektralfarbbereich wirksam emittiert, in Kombination mit einem besonderen zweiten Phosphor, der im nahen ultraviolettblauen Spektralfarbbereich wirksam emittiert, um vergleichsweise Verbesserungen entweder mit einem blau-empfindlichen oder grün-empfindlichen Photofilm zu erzielen. Der erste Phosphor besteht aus Terbium-aktiviertem Gadoliniumoxysulfid-Polyederkristallen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße im Bereich von etwa 6 bis etwa 20 ,um Durchmesser. Ein Terbium-Aktivatorgehalt von etwa 0,1 bis 5,0 Mol-% pro Mol des ersten Phosphors eignet sich zur Verwendung im Phosphorengemisch, ./enn der zugehörige photographische Film besonders empfindlich gegenüber Licht im grünen

Farbbereich ist, während ein geringerer Terbium-Aktivatorgehalt von etwa 0,1 bis etwa 0,5 Mol-% zur Verwendung mit einem photographischen Film gewählt wird, der gegenüber Licht im blauen Farbbereich besonders empfindlich ist. Der zweite Phosphor-Bestandteil im erfindungsgemäßen Phosphorengemisch besteht aus plättchenförmigen Kristallen von Thulium-aktiviertem SE-Oxyhalogenid-Phosphor der allgemeinen Formel

LnOX:Tm³⁺ ,

worin Ln wenigstens eines der Elemente La und Gd ist, X wenigstens eines der Elemente Cl und Br ist und Tm als Aktivatorion in einer Menge von etwa 0,05 bis etwa 1 Mol-% zugegen ist,

und wobei die Phosphorenkristalle eine durchschnittliche Teilchengröße im Bereich von etwa 2 bis etwa 12 ,um haben.

Die Verbesserung des Auflösungsvermögens oder der Bildschärfe gemäß der Erfindung ist der Form und Größe der Phosphorenteilchen in der Phosphorenkombination zuzuschreiben. Wie ausführlicher in Verbindung mit den nachfolgend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen erläutert werden wird, führt das spezielle, hier verwendete Phosphorengemisch zu einem kürzeren effektiven Lichtweg durch die einzelnen Phosphorenschichten als derzeit mit den gegenwärtig verwendeten Phosphoren. Beispielsweise ruft eine herkömmliche, blauemittierende Phosphorschicht aus LaOBr:Tm, wie sie derzeit mit blau-empfindlichem Photofilm verwendet wird, erhebliche Lichtstreuung mit daraus resultierender Bildunschärfe hervor, da die plättchenförmigen Phosphorenkristalle zur Filmhauptachse parallel ausgerichtet sind. Der verhältnismäßig hohe Brechungsindex (etwa 2,0) des Phosphorenmaterials trägt zur Lichtstreuung in Filmrichtung bei, wodurch weniger Licht den Film von entfernt liegenden Phosphorenteilchen her erreicht, was zu erhöhtem Quantenrauschen oder zur Sprenkelung führt. Ein sogar noch ernsteres Quantenrauschproblem gibt

es bei den herkömmlichen Terbium-aktivierten Lanthan- und Gadoliniumoxysulfid-Phosphorengemischen, die derzeit mit grün-empfindlichen Photofilmen verwendet werden, trotz eines geringeren Brechungsindex (etwa 1,7) und polyedrischer Kristallform der Phosphorenteilchen.

Die plättchenförmigen LaOX:Tm-Phosphorenteilchen im erfindungsgemäßen Phosphorengemisch sind in den Phosphorenschichten stärker statistisch ausgerichtet, aufgrund der Anwesenheit der allgemein größeren und polyedrischen Teilchen des Gd₂O₂S:Tb-Phosphors. Ein größerer Anteil der plättchenförmigen Phosphorenteilchen wird dadurch in einer Richtung gegen die Filmachse ausgerichtet, die das Licht in dieser Richtung zu einem kürzeren Lichtweg "leitet". Außerdem ermöglicht oder erleichtert der geringere Brechungsindex der danebenliegenden polyedrischen Gd₃O₂S:Tb-Phosphorenteilchen den Lichtdurchgang durch das Material und verringert weiter die vom Licht zurückgelegte Strecke bis zum Photofilm. So werden die einzelnen Phosphore wirksamer verwendet, so daß weniger Licht von Phosphorenteilchen, die vom Photofilm weiter entfernt liegen, gestreut wird. Dabei ist festzustellen, daß die optischen und physikalischen Eigenschaften, einschließlich Größe und Form der Phosphorenteilchen, im erfindungsgemäßen Phosphorengemisch dazu beitrag en, die gewünschte Verbesserung zu erzielen.

Die weitere Verbesserung einer erheblichen Verringerung des Durchgangsproblems mit dem erfindungsgemäßen Phosphorengemisch ist auch einem Zusammenwirken zwischen den speziell verwendeten Phosphorenkomponenten zuzuschreiben. Oben wurde bereits festgestellt, daß die herkömmlichen, grün emittierenden Phosphore, die derzeit mit grün-empfindlichem Photofilm verwendet werden, erheblichen Lichtdurchgang erfahren. Die Verwendung des erfindungsgemäßen Phosphorengemischs mit grün-empfindlichem Photofilm kann den Lichtdurchgang um bis zu 50 % oder sogar noch mehr herabsetzen, und zwar aufgrund des vernachlässigbaren Beitrags der grünen Färb-

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emission durch die LaOX:Tm-Phosphorenkomponente im Gemisch, überraschenderweise führt die allgemeine Äquivalenz" in der Filmgeschwindigkeit für das erfindungsgemäße Phosphorengemisch, verglichen mit LaOBr:Tm, bei Verwendung mit blau-empfindlichem Photofilm, auch zu beträchtlich geringerem Lichtdurchgang als oben für herkömmliche blaue Systeme angegeben. Daß Filmgeschwindigkeiten, die vergleichbar mit oder größer als mit herkömmlichen Phosphoren erzielte Geschwindigkeiten sind, die derzeit sowohl mit blau-empfindlichen als auch grün-empfindlichen Photofilmen verwendet werden, auch mit dem erfindungsgemäßen Phosphorengemisch möglich sind, stellt noch einen weiteren unerwarteten Vorteil in Anbetracht der größeren, normalerweise bei der Anpassung der spektralen Farbempfindlichkeit eines Photofilms auftretenden Schwierigkeit dar, wenn Phosphoremit unterschiedlicher Farbemission beteiligt sind.

Ein besonders bevorzugtes erfindungsgemäßes SE-Phosphorengemisch verwendet 20 bis 80 Gewichtsteile des oben definierten Terbium-aktivierten Gadoliniumoxysulfid-Phosphors mit etwa 20 bis 80 Gewichtsteilen des oben definierten Thuliumaktivierten SE-Oxyhalogenid-Phosphors. Etwa gleiche Gewichtsteile der Bestandteilein dem Phosphorengemisch werden bevorzugt mit einem photographischen Film verwendet, der speziell im grünen Farbbereich lichtempfindlich ist. Zur Verwendung mit einem photographischen Film, der im blauen Farbbereich besonders lichtempfindlich ist, enthält das dazu gehörende Phosphorengemisch vorzugsweise weniger Gewichtsteile des Terbium-aktivierten Phosphorbestandteils als Gewichtsteile des anderen Phosphorbestandteils.

Ein wesentlicher Faktor bei den festgestellten Verbesserungen, wie oben angegeben, liegt in der verhältnismäßig feineren Teilchengröße des LaOBr:Tm-Phosphorbestandteils. Dieser

Phosphorbestandteil umfaßt gut ausgebildete plättchenartige Kristalle von solcher Größe und Gleichförmigkeit, daß optische Streuung, die zu einem unscharfen Bild führt, wenn die Phosphorteilchen unter einer bestimmten Größe liegen oder von unregelmäßiger Form sind, vermieden wird. Der geeignetste Größenbereich des Phosphors für einen 0,2 mm (8 mil) dicken Röntgenschirm liegt nicht unter etwa 2 ,um und nicht über etwa 12 ,um Teilchengröße.

Bei dem erfindungsgemäßen besonderen Röntgenschirmaufbau werden die obigen Phosphorengemische in dem Paar von Phosphorenschichten eingesetzt, die auf jeder Seite eines photographischen Doppelemulsionsfilms liegen, so daß ein Mehrschichten-Sandwichaufbau entsteht. Die bevorzugte Ausführungsform dieses Mehrschichten-Röntgenschirmaufbaus umfaßt ferner die Verwendung eines UV-Absorptionsfarbstoffs in der sonst transparenten Trägerschicht des photographischen Filmteils, der mit dem erfindungsgemäßen Phosphorenmaterial darin zusammenwirkt, die Menge der emittierten Strahlung zu verringern, die zu der entfernteren Emulsionsschicht durchgehen kann. Der Durchgang verursacht eine Verbreiterung von Bildern und eine Unscharfe aufgrund fehlender Ausrichtung zwischen dem Bild, wie auf der nächst-benachbarten Emulsionsschicht bei Belichtung gebildet, und dem auf der entfernter angeordneten Emulsionsschicht gebildeten Durchgangsbild. Ein besseres Verständnis des Durchgangsproblems und der erfindungsgemäß _,„schaffenen Verbesserung kann aus der folgenden näheren Beschreibung in Verbindung mit den Figuren gewonnen werden.

Fig. 1 ist ein Schnitt durch einen'verbesserten Mehrschichten-Röntgenschirmaufbau mit den erfindungsgemäßen Phosphoren zusammen mit einem Farbstoffsystem zur Absorption von UV-Licht, das gewöhnlich von der belichteten Silberhalogenid-Emulsionsschicht zur anderen Emulsionsschicht durchgeht,

Fig. 2 ist eine mehr Einzelheiten zeigende Schnittansicht, die den Lichtweg durch eine einzelne, erfindungsgemäß hergestellte Phosphorenschicht beschreibt.

In Fig. 1 ist ein Mehrschichten-Röntgenschirmaufbau im Querschnitt dargestellt, der einen Doppelemulsionsphotofilm 9 mit einem optisch transparenten Polyesterträger 10 mit einem Farbstoffsystem zur Absorption von UV- und Lichtemission, die gewöhnlich von einer der Silberhalogenidemulsionsschichten zur anderen, von 11a zu 11b, und umgekehrt, durchgeht, aufweist. Wie zuvor angegeben, verursacht ein solcher Durchgang von Emissionen die Verbreiterung von Bildern und Unscharfe aufgrund des Fehlens von Ausrichtung oder Deckung zwischen dem auf der besonderen, belichteten Emissionsschicht gebildeten Bild und der das Durchgangsbild empfangenden entfernteren Emulsionsschicht. Dies ist durch die Durchgangsstrahlen veranschaulicht, die von der Emulsionsschicht 11a zu 11b in der dargestellten Ausführungsform übergehen. Wie zu erkennen ist, ergibt sich ein vergrößertes Bild auf der Emulsionsschicht 11b, das sich als Unscharfeeffekt nach der Entwicklung des Films zu erkennen gibt. Dieses Durchgangsproblem wird erfindungsgemäß für die Ausführ ungs formen mit grünem Photofilm minimal gehalten, indem die Menge grüner Emission von dem Phosphorengemisch verringert wird, da der Thulium-aktivierte Lanthan- und/oder Gadoliniumoxyhalogenid-Bestandteil hauptsächlich im UV- und im blauen Bereich des Spektrums emittiert. Folglich wird das Durchgangsproblem in den Ausführungsformen mit Grünfilm auf Kosten der Aufgabe von etwas Grünemission verbessert, wenngleich die wirksame Blauemission des Thulium-aktivierten Phosphorbestandteils zur Belichtung in der nächstbenachbarten grün-empfindlichen Emulsionsschicht mit größerer linearer Geschwindigkeit führt als mit dem Terbiumaktivierten SE-Phosphorbestandteil im erfindungsgemäßen Phosphorengemisch. Ein geeigneter UV-Farbstoff, der das ge-

wünschte Zusammenwirken mit dem erfindungsgemäßen Phosphorengemisch demonstriert, kann 2-Hydroxy-4-methoxy-benzophenon (Cyasorb, von der American Cyanamid Company erhältlich) sein, es ist aber zu erwarten, daß an dessen Stelle auch 1,3,5-Triazin gesetzt werden kann.

Wie weiter in der Figur gezeigt, weist der bevorzugte Röntgenschirmaufbau ferner eine flexible Hinterlegung 5 auf, die ein Paar reflektierender Schichten 6 trägt, die an den äußersten Hauptoberflächen des Paares der Phosphorschichten 7 liegen. Bei diesem bevorzugten Aufbau könnte die Anordnung der reflektierenden Schichten das Durchgangsproblem erschweren, da Durchgangsstrahlen, die von einer Emulsionsschicht und durch die transparente Trägerschicht 10 des Doppelemulsionsfilms 9 hindurchgehen, auch zur Emulsionsschicht zurück reflektiert werden könnten, die dann belichtet würde, um zu weiterer Bildunschärfe zu führen. Weitere transparente Schichten 8 werden in der bevorzugten Ausführungsform eines Röntgenschirms verwendet, um mechanischem Abrieb des Photofilms und/oder der Phosphorschichten während der körperlichen Bewegung zwischen ihnen zu widerstehen, wenn ein belichteter Film zum Entwickeln entfernt und ein neuer Film zur weiteren Verwendung der Einheit eingelegt wird.

Verschiedene Röntgenschirme mit obigem Aufbau wurden hergestellt, indem ein oder mehrere der in Tabelle I angegebenen Phosphore in einem geeigneten Harzbindemittel dispergiert und dann die Schirme auf einem Träger nach herkömmlichen, auf dem Fachgebiet gutbekannten Techniken gegossen werden. Die Geschwindigkeit der Schirme wurde bei einem Spitzenspannungswert von 80 KV mit einem 2,54 cm-Aluminiumfilter gemessen, während Auflösungsmessungen bei einem Spitzenspannungswert von 50 KV mit einem 0,32 cm-Aluminiumfilter durchgeführt wurden. Die angegebenen Mes-

suiHjen Liefern einen Vergleich zwischen den ertindungsijemäßen Phosphorengemischen und einem handelsüblichen Gemisch mit 40 Gew.-% La₃O₂StTb mit 60 Gew.-% Gd₂O₂S:Tb. Die Leistungen der einzelnen Bestandteile in den handelsüblichen Gemischen sind auch angegeben.

Schirm-Zusammensetzung

Tabelle I

Schirnidicke relative mti (mils) Geschwindigkeit Auflösung, Quanten-LP/mm rauschen

(Quantum mottle)

40%	La O S:Tb,	ι S:Tb	0,36
60%	C f\ C\ ^Z* · T¹V^ OCl- ^T «ID		(14)
		La-O-S:Tb,	0,25
LaOBr .003 Tm	LaOBr .00 3Tm	(10)
		0,20
La₂O	La₂O₂S:Tb,
	Gd O S:Tb	0,20
50%		(8)
50%	LaOBr .003Tm,
	Gd₃O₃S:Tb	0,36
40%		(14)
60%	LaOBr .003Tm,
	Gd O S:Tb	0,20
50%		(8 )
50%	LaOBr .003Tm,
	Gd₂O₂S₁Tb	0,30
50%		(12)
50%	₂S:Tb
		0,41
50%	₂S:Tb	(16 )
50%
	0,20
Gd₂O	( ⁸)
	0,30
Gd₂O	(12)

8,0	7,	6	am stärk sten
8,1	5,	0	am gering sten
4,3	7,	8	am gering· sten
6,1	5,	0	am gering sten
8,0	7,	6	am stärk sten
7,0	—	0	mittel
8,4	--	-	mittel
8,9	5,	-	mittel
6,8	——	6	am stärk sten
7,8	—	am stärk sten

Wie aus den obigen Messungen zu erkennen, zeigen die erfindungsgemäßen Phosphorengemische sowohl größere Geschwindigkeit als auch größeres Auflösungsvermögen als herkömmliche Schirme oder einzelne darin verwendete Phosphorenbestandteile. Die bevorzugten erfindungsgemäßen Gemische liefern dadurch größere lineare Ansprechgeschwindigkeit über den gesamten medizinisch-diagnostischen Spitzen-KV-Bereich als herkömmliche grün-empfindliche Filmsysteme.

Mit dem gleichen Röntgenschirmaufbau wie oben und unter Verwendung einiger der gleichen Phosphore, aber unter Austausch gegen einen Photofilm, der besonders im blauen Farbbereich lichtempfindlich ist, wurden vergleichbare Filmgeschwindigkeitsund Quantenrauschmessungen durchgeführt. Die Testmessungen erfolgten mit einem blau-empfindlichen Film (Kodak X-Omat R) bei Bestrahlungen mit einer Spitzenintensität von 80 KV, und die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle II für eine Phosphorenschicht oder eine Schirmdicke von etwa 0,15 mm (etwa 5,9 mils) angegeben.

	Tm	Tabelle	II	Quanten
Schirm-	:Tb	relative Ge	Auflösung	rauschen
Zusammen		schwindigkeit	(LP/mm)
setzung				mittel
LaOBr:Tm	6,0	7,0
50% LaOBr:			am ge ringsten
50% Gd₉O₂S	5,"	7,0	am stärk
Gd₀O₀SrTb	2,5	5,6	sten

Den Messungen der Tabelle II ist zu entnehmen, daß die erfindungsgemäßen Phosphorengemische sowohl größere Geschwindigkeit als auch Auflösung als Gd₀O₃S liefern und vergleichbar sind mit LaOBr:Tm, wenn blau-empfindlicher Photofilm verwendet wird. Wie ebenfalls zuvor ausgeführt, bedeutet die Herabsetzung des Quantenrauschens, wie sie mit dem erfin-

dungsgemäßen Phosphorengemisch eintritt, und die ein Anzei- . chen für verringerten Lichtdurchgang ist, was dem vorteilhaften Lichtleiteffekt zuzuschreiben ist, der erzielt wird, eine Verbesserung gegenüber beiden herkömmlichen veranschaulichten Phosphoren.

In Fig. 2 ist eine Einzelheiten zeigende Darstellung einer einzelnen, erfindungsgemäß hergestellten Phosphorenschicht 7 zusammen mit einer zugehörigen Photoemulsionsschicht 11a und einer transparenten Schicht 8 dargestellt, alle, wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Schirmaufbau. So sind die polyedrisch geformten Gd₂0₂S-Phosphorenteilchen 12 gleichförmig in der Phosphorenschicht 11a verteilt, um einer parallelen Ausrichtung der plättchenförmigen LaOBr:Tm-Phosphorenteilchen 13, die auch in dem Phosphorengemisch dispergiert sind, entgegenzuwirken. Es kann festgestellt werden, daß ein erheblicher Anteil der LaOBr:Tm-Phosphorenteilchen so orientiert sind, daß die Kristallhauptachse gegen die Photoemulsionsschicht 11a ausgerichtet ist, anstatt parallel zu dem Teil ausgerichtet zu sein. Folglich verläuft der Lichtweg 14 durch aie Phosphorenschicht wie dargestellt mit einer kürzeren Weglänge als bei paralleler Ausrichtung der LaOBr:Tm-Phosphorenteilchen.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß ein neuer Röntgenschirm offenbart wurde, der besondere Vorteile zeigt, wenn er sowohl mit blau-empfindlichem als auch mit grünempfindlichem Photofilm verwendet wird. Die vorstehende Beschreibung sollte auch erkennen lassen, daß lumineszierende Materialien gemäß der Erfindung mit gegenüber den oben speziell offenbarten geringfügig modulierten Zusammensetzungen hergestellt v/erden können, ohne die offenbarten Leistungsvorteile zu opfern. So sollte z.B. ein geringfügiger Ersatz des Chloridoder Bromidions durch das Fluoridion in dem Thulium-aktivierten Oxyhalogenid-Phosphorbestandteil diese Vorteile nicht wesentlich herabsetzen. Der Umfang der Erfindung wird daher nur durch die Ansprüche bestimmt.

Claims

Ansprüche

1. Verbesserter Mehrschichten-Röntgenschirmaufbau, gekennzeichnet durch

a) einen photographischen Film mit auf jeder Hauptfläche angeordneten Emulsionsschichten, getrennt durch einen optisch transparenten Träger, gegenüber Licht von Wellenlängen bis zu etwa 570 nm besonders empfindlich,

b) ein Paar Leuchtstoffschichten auf jeder Seite des photographischen Films in Sandwichanordnung und

c) in jeder der Leuchtstoff schichten ein Gemisch polyedrischer, Terbium-aktivierter Gadoliniumoxysulfid-Leuchtstoffkristalle mit einer durchschnittlichen Teilchengröße im Bereich von etwa 6 bis etwa 20 ,um in Kombination mit plättchenförmigen Kristallen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße im Bereich von etwa 2 bis etwa 12 ,um der allgemeinen Formel

LnOX:Tm³⁺ ,

worin Ln wenigstens eines der Elemente La und Gd,

X wenigstens eines der Elemente Cl und Br ist

und
Tm als Aktivatorion in einer Menge von etwa

0,05 bis etwa 1 Mol-% zugegen ist,

wobei das Leuchtstoffgemisch verbessertes Auflösungsvermögen und verringertes Durchgangsproblem aufweist.

2- Verbesserter Röntgenschirm nach Anspruch 1, dessen Leuchtstoffgemisch etwa 20 bis 80 <""ewichtsteile des Terbium-aktivierten Gadoliniumoxysulfids mit etwa 20 bis 80 Gewichtsteilen des anderen Leuchtstoffes enthält.

3. Verbesserter Röntgenschirm nach Anspruch 1, dessen photographischer Film gegenüber Licht im blauen Farbbereich besonders empfindlich ist und dessen Leuchtstoff-

gemisch weniger Gewichtsteile des Terbium-aktivierten Gadoliniumoxysulfids als Gewichtsteile des anderen Leuchtstoffes enthält.

4. Verbesserter Röntgenschirm nach Anspruch 1, dessen photographischer Film gegenüber Licht im grünen Farbbereich besonders empfindlich ist und dessen Leuchtstoffgemisch etwa gleiche Gewichtsteile beider Leuchtstoffe enthält.

5. Verbesserter Röntgenschirm nach Anspruch 1, dessen photographischer Film ferner einen UV-Licht absorbierenden Farbstoff zur gemeinsamen Herabsetzung des Durchgangs durch den Träger aufweist.

6. Verbesserter Röntgenschirm nach Anspruch 1, der ferner lichtrefLektierende Schichten an den äußersten Hauptoberflächen der Leuchtstoff schichten aufweist.

7. Verbesserter Röntgenschirm nach Anspruch 1, dessen photographischer Film gegenüber Licht im grünen Farbbereich besonders empfindlich ist und dessen Terbium-Aktivatorgehalt im Terbium-aktivierten Gadoliniumoxysulfid etwa 0,1 bis etwa 15,0 Mol-% beträgt.

8. Verbesserter Röntgenschirm nach Anspruch 1, dessen photographischer Film gegenüber Licht im blauen Farbbereich besonders empfindlich ist und dessen Terbium-

ο

Aktivatorgehalt im Gadoliniumoxysulfid etwa 0,1 bis etwa 0,5 Mol-% beträgt.