DE3138288A1

DE3138288A1 - Anordnung und verfahren zur erzeugung eines elektrischen ladungsbildes

Info

Publication number: DE3138288A1
Application number: DE19813138288
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Phys. Dr. 8520 Erlangen Heinrich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-09-25
Filing date: 1981-09-25
Publication date: 1983-04-07

Description

Anordnung und Verfahren zur Erzeugung eines elektrischen
Ladungsbildes Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erzeugung eines elektrischen Ladungsbildes nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5. Eine entsprechende Anordnung sowie ein Verfahren zur ihrer Anwendung ist z.B. in der GB-PS 20 38 028 beschrieben.
Bei der Elektroradiografie werden bekanntlich Selenplatten verwendet, die elektrisch aufgeladen dem wiederzu= gebenden Strahlenbild ausgesetzt werden. Die Aufladung erfolgt z.B. mittels einer Korona und dient dazu, an die Schicht das nötige Feld anzulegen (Sensibilisierung), das zur Herausführung der Fotoelektronen notwendig ist. Nachteilig ist dabei, daß das Selen schon vor der Einwirkung des wiederzugebenden Strahlungsbildes eine gewisse Leitfähigkeit aufweist. Diese zwischen der Sensibilisierung und der Entwicklung erfolgende sogenannte Dunkel entladung und auch eine weitere nach der Aufnahme und vor der Entwicklung erfolgende Querentladung führen zu einer Verschlechterung des Bildes. Dabei erbringt erstere eine Untergrundaufhellung, während die letztgenannte Querentladung zu einer Verwischung der Kontraste führt.
Eine Verbesserung sollte nach obengenannter GB-PS 20 38 028 erreicht werden durch Abdeckung der halbleitenden Schicht mit einer dünnen isolierenden Folie und Erzeugung des Ladungsbildes auf der Folie. Das läßt erwarten, daß eine oberflächliche Aufladung daran ge- hindert wird, durch die Fotoleitschicht hindurch entladen zu werden. Es sollte auch möglich sein, etwa für Röntgenaufnahmen besonders günstige Halbleiter, wie etwa Bleioxid (BbO), zu verwenden. Als Stoff für die isolierende Schicht haben sich Kunststoffe, wie etwa Polyester, bewährt. Außerdem sollte das elektrische Feld zwischen der elektrisch leitfähigen Trägerschicht der fotoleitenden Schicht und einer auf der Isolierschicht angeordneten weiteren Elektrode, die mittels Alkohol an die Kunststoffolie angekoppelt ist, nur während der Aufnahme angelegt werden. Bei der Aufnahme bildet sich an der Grenzfläche Fotoleiter-Isolierschicht ein Ladungsbild LI (xy). Nach der Aufnahme wird die zusätzliche Elektrode für einen Moment mit der Trägerelektrode der Halbleiterschicht kurzgeschlossen, z.B. auf 0 V gelegt. Die Zusatzelektrode kann anschließend an der Alkoholschicht von der Aufnahmeanordnung getrennt werden. Dabei bildet sich das negative Bild des Ladungsbildes tA' (xy) po (xy). Hierauf werden die Reste des Alkohols verdampft, so daß das Ladungsbild auf der Isolierfolie festgehalten wird. Um das Bild aber dann auch entwickeln zu können, muß das ursprüngliche, an der Grenzfläche zwischen Fotoleiter und Isolator liegende Bild G>(xy) durch Belichtung der Fotoleiterschicht entfernt werden.
Dabei zeigt es sich aber als nachteilig, daß im Gerät mit Alkohol manipuliert werden muß. Dies kann zur Folge haben, daß sich brennbare Dämpfe bilden oder daß das Bedienungspersonal gesundheitlich geschädigt wird.
Schließlich erfordert das Aufbringen des leicht flüchtigen Alkohols zu einer geschlossenen Schicht einen sehr hohen apparativen Aufwand. Ein weiterer Nachteil ist, daß die zur Entfernung bzw. Egalisierung des ursprünglichen Ladungsbildes E>(xy) durch Belichtung des Fotoleiters notwendige hohe Leitfähigkeit nur schwer zu verwirklichen ist, da die Fotoleiterschicht sehr dick (300/um),die Fotoausbeute mßig (0,1 (0,1 d) nd ci jc Beweglichkeiten des erzeugten Ladungsträgers gering sind (0,02 N cm2 N sec Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Anordnung g,emäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5 derart zu verbessern, daß man mit einer einfach praktikablen Belichtung und gegebenenfalls auch ohne eine Zwischenschicht aus Alkohol auskommen kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Anordnung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens durch die im Kennzeichen des Anspruchs 5 angegebenen Maßnahmen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Durch die Zwischenschaltung einer weiteren fotoleitfähigen Schicht zwischen die röntgenempfindliche fotoleitfähige Schicht und die elektrisch isolierende Schicht, wobei die erstgenannte röntgenempfindlich und die zweitgenannte lichtempfindlich ist und die Isolierschicht für dieses Licht durchlässig, ist eine Entladung der Grenzschicht zwischen Fotoleiter und Isolator erleichtert, weil ein Fotoleiter mit hoher Quantenausbeute und hoher Beweglichkeit der Ladungsträger gewählt werden kann, so daß genügend Ladungen zum Ausgleichen der Ladungsgefälle an jedem Ort zur Verfügung stehen.
Eine Ankopplungsschicht aus Alkohol etc. erübrigt sich bei der neuen Anordnung wegen der bei ihr gegenüber der bekannten die Aufladung der Grenzschicht auf Nullpotential mittels einer Korona durchgeführt wird. Durch diese Aufladung wird ebenfalls ein Ladungsbild C3K(xy) erzeugt, das spiegelbildlich zum Ursprungsbild 6(xy) ist: K (xy) ss (>cy).
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.
In der Figur 1 ist schematisch und teilweise im Schnitt eine Aufnahmeanordnung zur Herstellung von Röntgenbildern gezeichnet, in der Figur 2 der zweite Schritt zur Herstellung des Ladungsbildes und in der Figur 3 die Herstellung konstanten Potentials an der der Schichtung anliegenden Fläche der Isolierschicht.
In der Figur 1 ist mit 1 eine elektrisch leitfähige Schicht bezeichnet, die 2 mm dick ist und aus Aluminium besteht. Ihr liegt eine röntgenempfindliche fotoleitfähige Schicht 2 aus Selen an, die 300/um dick ist. An die Schicht 2 schließt sich eine weitere fotoleitfähige Schicht 3 an, die bei einer Dicke von 10/u aus Polyvinylcarbazol besteht. Letztgenannte Schicht 3 ist mit einer aus Polyester bestehenden>10/u dicken elektrisch isolierenden Schicht 4 abgedeckt. Bei der Herstellung einer. Röntgenaufnahme, zu welcher von einer Röntgenröhre 5 aus ein Körper 6 mittels Röntgenstrahlen 7 durchleuchtet wird, legt man zwischen der leitfähigen Schicht 1 und einer aus Federstahl bestehenden,. 0,5 mm dicken Zusatzelektrode 8 ein elektrisches Feld von 3000 V mittels einer Gleichstromquelle 9 an.
Dazu ist die Quelle 9 über einen Schalter 10 und Leitungen 11 und 12 einerseits mit der Trägerschicht 1 und andererseits mit der Zusatzelektrode 8 verbunden.
Zur Erzeugung eines entwickelbaren Ladungsbildes auf der isolierenden Schicht 4 wird nach der Belichtung mittels der Röntgenstrahlen 7 zur Reproduzierung des Ladungsbildes die Zusatzelektrode 8 abgenommen und möglichst bald nach ihrer Entfernung mittels einer Koronaentladungseinheit 16 (Figur 2 von 0 V die Oberfläche der Isolierschicht 4 auf Nullpotential gebracht. Schließlich wird zwischen der Selenschicht 2 und der Isolierschicht 4 ein konstantes Potential hergestellt, indem mittels einer als Lichtquelle 17 dienenden elektrischen Glühlampe von 100 Watt durch die Isolierschicht 4 hindurch die zusätzliche Fotoleitschicht 3 belichtet wird. Hierbei stellt sich an der Grenzfläche der beiden Fotoleiter ein konstantes Potential wegen der hohen - durch die Bestrahlung mit Licht erzeugten - Leitfähigkeit der Lichtfotoleiterschicht 3 ein.
Dieses Potential kann außerdem frei gewählt werden, wenn man an die Fotoleiterschicht 3 das gewünschte Potential von außen her anlegt.
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Claims

Patentansprüche 1. Anordnung zur Erzeugung eines elektrischen Ladungsbildes entsprechend eines Strahlungsbildes auf der elektrisch isolierenden Schicht einer Schichtung, bei welcher die isolierende Schicht auf einer fotoleitfähigen Schicht und diese auf einer elektrisch leitfähigen Schicht liegt, da durch g e k e n n z e i c h -n e t , daß zwischen der fotoleitfähigen Schicht und der elektrisch isolierenden Schicht eine weitere fotoleitfähige Schicht liegt, wobei die erstgenannte Fotoleitschicht bevorzugt lichtempfindlich ist, und daß die elektrisch isolierende Schicht für dieses Licht durchlässig ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die zweite fotoleitfähige Schicht aus einem organischen Fotoleiter, insbesondere Polyvinylcarbazol, besteht und die elektrisch isolierende Schicht aus einem Kunststoff, wie Polyester.
3. Anordnung nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h -n e t d u r c h eine mechanisch stabile Trägerschicht, die - wenn nicht selbst schon leitend - zuerst mit einer elektrisch leitfähigen Schicht, insbesondere einer solchen aus Aluminium, bedampft ist und dann mit einer Fotoleitschicht, insbesondere Selen, daß auf der freien Oberfläche der Selenschicht als zweite fotoleitfähige Schicht eine Kunststoffschicht liegt, die einen lichtempfindlichen Fotoleiter, insbesondere Polyvinylcarbazol, enthält, und daß schließlich diese Schicht mit der elektrisch isolierenden Schicht, insbesondere mit Polyester, abgedeckt ist.
4. Anordnung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Träger aus einer 2 mm dicken Aluminiumplatte besteht, daß die röntgenempfindliche Fotoleitschicht eine 300/u dicke Aufdampfschicht aus Selen ist, daß die zweite fotoleitfähige Schicht eine 10/u dicke Schicht aus Polyvinylcarbazol ist und daß die elektrisch isolierende Schicht eine 10/u dicke Schicht aus Polyester ist.
5. Verfahren zur Erzeugung eines elektrischen Ladungsbildes auf einer Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die elektrisch isolierende Schicht mit einer zusätzlichen, elektrisch leitfähigen Schicht als Sensibilisierungselektrode bedeckt wird und daß dann eine zur Sensibilisierung ausreichende Gleichspannung zwischen dieser Zusatzschicht und der ersten leitfähigen Schicht angelegt, die Aufnahmebestrahiung vorgenommen, dann die Sensibilisierungselektrode entfernt und die Oberfläche der isolierenden Schicht entladen wird und daß schließlich die fotoleitfähige Schicht bei ichtet wird, d a d <1 u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß nach der Entfernung der Zusatzelektrode (8) mittels einer Koronaentladungseinheit (16) die Oberfläche der Isolierschicht (4) auf Nullpotential gebracht wird, daß zwischen der röntgenempfindlichen Fotoleitschicht (2) und der Isolierschicht (4) ein konstantes Potential hergestellt wird, indem die fotoleitfähigen Schichten mittels einer Lichtquelle (17) bestrahlt werden.