DE4319596A1 - Eingangsschirm eines Röntgenbildverstärkers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Eingangsschirm eines Röntgen­ bildverstärkers mit einer von einem Träger getragenen Photo­ kathode.

Ein aus der US-PS 3,895,250 bekannter Röntgenbildverstärker besitzt ein Vakuumgefäß mit einem an einer Stirnseite ange­ ordneten Eingangsschirm und einem an der gegenüberliegenden Stirnseite angeordneten Ausgangsschirm. Der Eingangsschirm besitzt eine Eingangsleuchtschicht, die aufgrund von auftref­ fender Strahlung Licht emittiert, das in einer nachgeschalte­ ten Photokathode Photoelektronen auslöst. Diese Photoelektro­ nen werden von einem Elektrodensystem auf den Ausgangsschirm beschleunigt und fokussiert und in einer Ausgangsleucht­ schicht des Ausgangsschirmes absorbiert. Das hierbei erzeugte Licht ist abhängig von der auf den Eingangsschirm auftreffen­ den Strahlendosis.

Das Grobkontrastverhalten eines Röntgenbildverstärkers wird dadurch bestimmt, daß die Helligkeit des Ausgangsschirmes ge­ messen wird, wenn Röntgenstrahlung auf den Eingangsschirm auftrifft und ein zentraler Bereich von 10% des Eingangs­ schirmes mit einer Bleischeibe zur Absorption von Röntgen­ strahlung abgedeckt ist. Der Grobkontrast bei Röntgenbild­ verstärkern beträgt derzeit ca. 5% bei ICRU-Röntgenstrahlen­ qualität.

Die Belegung eines Trägers mit einer Antimonverbindung zur Ausbildung der Photokathode ist einerseits möglichst groß zu wählen, damit das von dem Eingangsleuchtschirm emittierte Licht möglichst vollständig absorbiert wird und andererseits so dünn zu wählen, daß die vom absorbierten Licht erzeugten Photoelektronen nicht in der Photokathode selbst wieder ab­ sorbiert werden. Das Optimum der Belegung des Trägers mit der Antimonverbindung bei bekannten Röntgenbildverstärkern liegt im Bereich von ca. 1,1 bis 1,6 µg/cm². Die Photokathoden be­ kannter Röntgenbildverstärker sind daher transparent für das im Eingangsleuchtschirm erzeugte Licht. Dieses Licht kann da­ her die Photokathode an einer ersten Stelle durchdringen und an einer anderen Stelle der Photokathode auftreffen und Pho­ toelektronen auslösen. Dieser Effekt wird in Fachkreisen als CsI-Licht-cross-talk bezeichnet und ist unerwünscht, da hier­ durch das Grobkontrastverhalten des Röntgenbildverstärkers verschlechtert wird. Das CsI-Licht-cross-talk tritt um so mehr in Erscheinung, je größer das Verhältnis des Durchmes­ sers des Eingangsschirmes zu dessen Scheitelhöhe S_H ist. Bekannte Röntgenbildverstärker haben daher eine relativ große Baulänge, so daß sich die Scheitelhöhe S_H reduzieren läßt und das CsI-Licht-cross-talk kleiner wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Eingangsschirm eines Röntgenbildverstärkers der eingangs genannten Art so auszu­ führen, daß der Röntgenbildverstärker bei einer signifikanten Steigerung des Grobkontrastes dennoch eine kurze Baulänge aufweisen kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Be­ legung des Trägers mit einer Antimonverbindung im Bereich von 1,8 bis 5 µg/cm² liegt. Bei besonders vorteilhafter Ausgestal­ tung nimmt die Belegung einen Wert von ca. 3 µg/cm² an.

Vorteil der Erfindung ist, daß die Transparenz der Photoka­ thode erheblich reduziert ist, was den Anteil des die Photo­ kathode durchdringenden Lichtes vermindert. Die Wahrschein­ lichkeit für durch CsI-Licht-cross-talk emittierte Photoelek­ tronen ist erheblich reduziert, so daß ein erfindungsgemäßer Röntgenbildverstärker eine verbesserte Bildqualität durch hö­ here Kantenschärfe und Detailerkennbarkeit aufweist. Aufgrund des verminderten CsI-Licht-cross-talk kann auch die Baulänge des Röntgenbildverstärkers erheblich geringer sein.

Die Aufgabe wird bei einer Variante der Erfindung auch da­ durch gelöst, daß der Träger stufenförmig ausgestaltet ist. Die Stufen können in vorteilhafter Weise eine Breite haben, die im Bereich von 10 bis 100 µm liegt. Es ist möglich, die Breite der Stufen über die Fläche des Trägers konstant zu halten oder diese am Randbereich des Trägers größer zu wählen als in dessen Zentrum.

Vorteil dieser Variante ist, daß durch die stufenförmige Aus­ bildung des Trägers und insbesondere durch die Abschaltung der Stufen kein CsI-Licht mehr direkt auf das Zentrum des Eingangsschirmes, insbes. der Photokathode, gelangen kann, so daß auch hier das CsI-Licht-cross-talk reduziert und das Grobkontrastverhalten gesteigert ist. Der Röntgenbildver­ stärker kann somit ebenfalls eine geringere Baulänge aufwei­ sen.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen.

Es zeigt:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Eingangs­ schirmes eines Röntgenbildverstärkers gemäß einer ersten Variante der Erfindung und

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines Eingangsschirmes eines Röntgenbildverstärkers gemäß einer zweiten Variante der Erfindung.

In der Fig. 1 ist in prinzipieller Weise ein Eingangsschirm eines Röntgenbildverstärkers gezeigt, der einen Träger 1 auf­ weist, dem eine Photokathode 2 nachgeschaltet ist. Der im Ausführungsbeispiel gezeigte Träger 1 ist als Eingangsleucht­ schirm ausgeführt und besteht beispielsweise aus CsI (Na). Aufgrund von im Eingangsleuchtschirm absorbierter Strahlung 3 wird Licht 4 emittiert, das in der aus einer Antimonverbin­ dung bestehenden Photokathode 2 Photoelektronen 5 auslöst. Erfindungsgemäß ist die Belegung des Trägers 1 mit der Anti­ monverbindung so ausgeführt, daß diese einen Wert im Bereich von 1,8 bis 5 µg/cm², vorzugsweise 3 µg/cm², annimmt.

Im Rahmen der Erfindung kann der Träger 1, als Zwischen­ schicht ausgebildet, auch aus nichtszintillierendem CsI, Glas oder einer Glasfiberoptik bestehen, wobei dann der Eingangs­ leuchtschirm auf den so ausgebildeten Träger 1 aufgebracht ist.

Bei dem in der Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel eines Eingangsschirmes ist ein Träger 10 vorgesehen, der erfin­ dungsgemäß stufenförmig ausgebildet ist. Die Breite Sb der Stufen 11 ist so gewählt, daß die Stufen 11 vom Röntgenbild­ verstärker nicht mehr aufgelöst werden. Die Breite Sb kann somit im Bereich von 10 bis 100 µm, vorzugsweise 30 µm, liegen.

Gemäß einer Variante dieses Ausführungsbeispieles ist die Breite Sb der Stufen 11 über den gesamten Eingangsschirm kon­ stant. Nach einer weiteren Variante kann die Breite Sb der Stufen 11 aber auch im Randbereich des Trägers 10 größer sein als in dessen Zentrum.

Die Stufen 11 können nach dem Herstellen des Trägers 10 bei­ spielsweise durch ein spanabhebendes Verfahren oder durch Prägen ausgebildet werden. Auf dem mit Stufen 11 versehenen Träger 10 wird dann in bekannter Weise die Photokathode 2 aufgebracht, die den Stufen angepaßt ist.

Bei dem nach der Fig. 2 ausgeführten Eingangsschirm trifft das von auftreffender Strahlung 3 emittierte Licht 4, da es von den Stufenkanten abgeschaltet wird, ebenfalls nicht mehr auf den zentralen Bereich des Eingangsschirmes auf, wodurch, wie eingangs erläutert, das Grobkontrastverhalten verbessert und die Baulänge des Röntgenbildverstärkers reduziert werden kann.

Eine besonders günstige Anordnung ergibt sich, wenn die Bele­ gung des in der Fig. 2 gezeigten Trägers 10 mit der Antimon­ verbindung ebenfalls im Bereich von 1,8 bis 5 µg/cm², vorzugs­ weise bei 3 µg/cm², liegt.

Claims (7)

1. Eingangsschirm eines Röntgenbildverstärkers mit einer von einem Träger (1, 10) getragenen Photokathode (2) aus einer Antimonverbindung, dadurch gekennzeichnet, daß die Belegung des Trägers (1, 10) mit der Antimonverbin­ dung im Bereich von 1,8 bis 5 µg/cm² liegt.

2. Eingangsschirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belegung einen Wert von 3 µg/cm² annimmt.

3. Eingangsschirm eines Röntgenbildverstärkers mit einer von einem Träger (10) getragenen Photokathode (2), dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (19) stufenförmig ausgestaltet ist.

4. Eingangsschirm nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufen (11) eine Breite (Sb) haben, die im Bereich von 10 bis 100 µm liegt.

5. Eingangsschirm nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (Sb) der Stufen (11) über den Träger (10) kon­ stant ist.

6. Eingangsschirm nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (Sb) der Stufen (11) im Randbereich des Trä­ gers (10) größer ist als in dessen Zentrum.

7. Eingangsschirm gekennzeichnet durch die Kombination der Merkmale des Patentanspruches 1 in Verbindung mit den Merkma­ len des Patentanspruches 3.