DE4431753C1 - Röntgenbildverstärker und Verfahren zur Herstellung eines Röntgenbildverstärkers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Röntgenbildverstärker nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Röntgenbildverstärkers nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 3.

Aus der DE 42 08 540 A1 ist ein gattungsgemäßer Röntgenbild­ verstärker mit einem Gehäuse bekannt, das zwei einander gegenüberliegende Stirnseiten aufweist. Eine erste Stirnseite ist als Eingangs- und eine zweite Stirnseite als Ausgangs­ schirm ausgebildet. Am Gehäuse ist ein Anschlußflansch aus einem Nickel- oder Kupferrohr mit einem Durchmesser von ca. 10 mm in eine Öffnung der Gehäusewandung geschweißt bzw. ge­ lötet. Zur Herstellung des Röntgenbildverstärkers wird an das freie Ende dieses Anschlußflansches eine Saugvorrichtung als Hochvakuumpumpe angeschlossen und ein für Röntgenbildverstär­ ker übliches Vakuum bzw. Unterdruck im Gehäuse erzeugt, wobei der Röntgenbildverstärker bei einer Temperatur von 260°C ausgeheizt wird. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wird der Anschlußflansch mit einer Zange abgequetscht.

Der Gashaushalt (Desorption von den Wandungen und Undichtig­ keiten der Vakuumhülle) des Röntgenbildverstärkers ist von enormer Bedeutung bei der Herstellung der Photokathode und für die Langzeitstabilität der Photokathode. Das Erzeugen ei­ nes ausreichenden Unterdrucks im Innern des Gehäuses erfor­ dert eine lange Pumpzeit (ca. 16 Stunden), die sich durch den geringen Strömungsleitwert des Anschlußflansches und des dar­ aus resultierenden geringen effektiven Saugvermögens von ca. 0,4 l pro Sekunde ergibt. Aufgrund des sehr geringen Strö­ mungsleitwerts des Anschlußflansches spielt das Nennsaugver­ mögen der Hochvakuumpumpe praktisch keine Rolle. Undichtig­ keiten, die vom Abquetschen des Anschlußflansches herrühren, beeinträchtigen zusätzlich die Bildqualität durch Abschattun­ gen und die Lebensdauer der Photokathode des Röntgenbildver­ stärkers.

Aus der DE-PS 11 13 044 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Bildverstärkers mit einem Gehäuse bekannt, das zwei einander gegenüberliegende Stirnseiten für einen Eingangs- und einen Ausgangsschirm aufweist, wobei eine erste Stirn­ seite abgeschlossen ist und von einer zweiten Stirnseite aus­ gehend ein Unterdruck im Gehäuse dadurch erzeugt wird, daß das Gehäuse in eine evakuierbare Kammer eingebracht wird. Ein Pumpflansch am Gehäuse ist hier nicht vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Röntgenbildverstärker der eingangs genannten Art so auszuführen und ein Verfahren zu dessen Herstellung derart anzugeben, daß das Erzeugen eines ausreichenden Vakuums einen geringeren Zeitbedarf erfordert und daß die Anzahl der Dichtflächen (Schweißnähte und Lötun­ gen) sowie die Dauer des Ausheizens reduziert werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Röntgen­ bildverstärker mit einem Gehäuse, das zwei einander gegen­ überliegende Stirnseiten für einen Eingangs- und einen Aus­ gangsschirm aufweist, wobei eine erste Stirnseite abgeschlos­ sen ist, wobei ein Pumpflansch für eine Saugvorrichtung zum Erzeugen eines Unterdrucks vorgesehen ist und wobei eine zweite Stirnseite als Pumpflansch ausgebildet ist.

Die Aufgabe wird ebenso gelöst durch ein Verfahren zum Her­ stellen eines Röntgenbildverstärkers mit einem Gehäuse, das zwei einander gegenüberliegende Stirnseiten für einen Ein­ gangs- und einen Ausgangsschirm aufweist, wobei eine erste Stirnseite abgeschlossen ist und wobei durch Anschluß einer Saugvorrichtung an die als Pumpflansch ausgebildete zweite Stirnseite ein Unterdruck im Gehäuse erzeugt wird.

Vorteil der Erfindung ist, daß die zweite Stirnseite als Pumpflansch dient, der somit einen großen Querschnitt auf­ weist, so daß die Pumpzeit reduziert ist. Von weiterem Vor­ teil ist, daß somit auf einen am Umfang des Gehäuses vorge­ sehen Anschlußflansch verzichtet werden kann, der aufgrund seiner Verbindung zum Gehäuse den Gashaushalt nachteilig beeinflußt. Aufgrund des relativ großen Querschnitts der zweiten Stirnseite ist die Bewegungsfreiheit der Sonde zum Herstellen der Photokathode erhöht.

Es ist vorteilhaft, wenn der Pumpflansch als Halterung für eine Bildverstärker-Optik ausgebildet ist. Der Pumpflansch erfüllt somit zwei Funktionen, was die Herstellungskosten reduziert.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn der Pumpflansch zur Her­ stellung des Röntgenbildverstärkers mit einem Verbindungs­ element gekoppelt wird, wobei an das Verbindungselement die Saugvorrichtung angeschlossen wird und über das Verbindungs­ element eine Sonde zum Herstellen der Photokathode einge­ bracht und der Ausgangsschirm an der zweiten Stirnseite an­ gebracht wird.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn hierzu das Verbin­ dungselement kreuzförmig ausgebildet ist und wenn der Aus­ gangsschirm mittels eines an dem Verbindungselement vorge­ sehenen XYZ-Manipulators an der zweiten Stirnseite befestigt wird.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfol­ genden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels eines Röntgen­ bildverstärkers anhand der Figuren.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Röntgenbildverstärker sowie eine Vorrichtung zu dessen Herstellung nach der Erfindung und

Fig. 2 einen Röntgenbildverstärker nach Fig. 1 mit einem Ausgangsschirm.

In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 ein Röntgenbildver­ stärker gekennzeichnet, der ein Gehäuse 2 mit einer ersten und einer zweiten Stirnseite 3, 4 aufweist, die einander ge­ genüberliegen. Im Ausführungsbeispiel schließt die erste Stirnseite 3 das Gehäuse 2 ab und weist auf der inneren Ober­ fläche eine Leuchtschicht 5 auf. Gemäß der Erfindung bildet die zweite Stirnseite 4 einen Pumpflansch 6 zum Anschluß ei­ ner Saugvorrichtung 7, die als Hochvakuumpumpsystem ausge­ führt ist. Aufgrund des relativ großen Querschnitts der Öff­ nung der zweiten Stirnseite 4 ist die Zeit zum Erzeugen eines ausreichenden Vakuums im Innern des Gehäuses 2 gegenüber dem Stand der Technik erheblich reduziert.

Der Pumpflansch 6 kann beispielsweise an der zweiten Stirn­ seite 4 durch Aufschrumpfen, Schweißen oder Löten befestigt werden und besteht vorzugsweise aus Edelstahl, Eisen oder Aluminium. Es ist möglich, diesen Pumpflansch 6 nach dem Her­ stellen des Röntgenbildverstärkers 1 wieder von der zweiten Stirnseite 4 zu entfernen oder in vorteilhafter Weise diesen als Halterung für eine Bildverstärkeroptik zu nutzen.

Im Ausführungsbeispiel ist gezeigt, daß ein Verbindungsele­ ment 8 zumindest annähernd kreuzförmig ausgebildet ist, einen Anschluß für den Pumpflansch 6 und einen weiteren Anschluß für die Saugvorrichtung 7 aufweist. Am Verbindungselement 8 ist eine vakuumdichte Schiebedurchführung 9 vorgesehen, so daß eine Sonde 10 mit einer Sb-Perle und ein (oder mehrere) Alkalimetall-Channel in das Gehäuse 2 zur Herstellung der Photokathode einbringbar ist. Am Verbindungselement 8 ist ein vakuumdichter XYZ-Manipulator vorgesehen, über den ein Aus­ gangsschirm 12 nach dem Herstellen der Photokathode und beim Erreichen eines ausreichenden Vakuums an der zweiten Stirn­ seite 4 vakuumdicht befestigt werden kann. Nach dem Herstel­ len des Röntgenbildverstärkers 1 wird das Verbindungselement 8 entfernt.

Es muß keine besondere Erwähnung finden, daß die Verbindungen als vakuumdichte Verbindungen auszuführen sind, wobei bei­ spielsweise eine Klammerflanschverbindung oder eine CF-Flanschverbindung mit Dichtungsmaterialien, beispielsweise eines Viton-Rings bzw. einer Kupfer- oder Aluminiumquetsch­ dichtung, Verwendung finden können. Der Ausgangsschirm 12 kann über ein geeignetes Verbindungsmaterial, beispielsweise einen Weichlotring oder einen Klebstoffring, an der zweiten Stirnseite 4 befestigt werden.

Es ist selbstverständlich, daß nicht nur ein kreuzförmiges Verbindungselement 8 bei der Herstellung des Röntgenbildver­ stärkers Anwendung finden kann. Es können ebenso andersartig ausgeführte Verbindungselemente hierzu herangezogen werden.

Aus Fig. 2 geht hervor, daß der Pumpflansch 6.1 von einem Blendenflansch 13 gebildet ist, der in eine Öffnung 14 der zweiten Stirnseite 4 eingebracht ist. Dieser Blendenflansch 13 kann eine Anode 15 tragen, die durch Schweißen, Löten oder Nieten an dem Blendenflansch 13 befestigt ist. Das Erzeugen eines Vakuums im Gehäuse 2 erfolgt hierbei über den Blenden­ flansch 13, dessen freier Durchmesser im Bereich von ca. 25 mm liegt. Hierdurch steigt der Strömungsleitwert erheblich an, so daß das effektive Saugvermögen der Saugvorrichtung 7 bei einem Nennsaugvermögen von beispielsweise 1000 l pro Sekunde 30 l pro Sekunde beträgt. Dies reduziert die Pump- und Ausheizzeit gegenüber dem Stand der Technik beträchtlich. Der Ausgangsschirm 12 wird bei ausreichendem Vakuum und her­ gestellter Photokathode über das Verbindungselement 8 auf den Blendenflansch 13 aufgebracht.

Im Rahmen der Erfindung kann der Pumpflansch 6.2 aber auch vom Gehäuse 2 des Röntgenbildverstärkers 1 gebildet werden, so daß sich eine größere Öffnung und damit eine noch weitere Reduzierung des Strömungsleitwerts ergibt. Hierdurch wird das effektive Saugvermögen der obengenannten Saugvorrichtung 7 beispielsweise auf 200 l pro Sekunde erhöht. Auch hierbei wird der Blendenflansch 13 beispielsweise als vorgefertigtes Teil nach Erreichen eines ausreichenden Vakuums und nach dem Herstellen der Photokathode in die Öffnung 14 zum Abschluß des Gehäuses 2 eingebracht.

Da durch die Erfindung das effektive Saugvermögen der Saug­ vorrichtung 7 erheblich erhöht ist, besteht auch die Möglich­ keit, bei gegenüber dem Stand der Technik gleicher Pumpzeit die Ausheiztemperatur des Röntgenbildverstärkers 1 zu senken, wodurch ebenfalls gute Voraussetzungen für eine hohe Lang­ zeitstabilität der Photokathode gewährleistet ist. Der Vor­ teil einer niedrigen Ausheiztemperatur liegt im Rekristalli­ sationsverhalten aufgedampfter Leuchtstoffschichten 5, da sich die Rekristallisation mit höherer Ausheiztemperatur ebenfalls erhöht. Eine Rekristallisation führt zu einem gro­ ben Korn und der Durchmesser der Leuchtstoffnadeln der Leuchtschicht 5 erhöht sich, so daß die Modulationsüber­ tragungsfunktion reduziert ist.

Claims (6)

1. Röntgenbildverstärker (1) mit einem Gehäuse (2), das zwei einander gegenüberliegende Stirnseiten (3, 4) für einen Ein­ gangs- und einen Ausgangsschirm aufweist,
wobei eine erste Stirnseite (3) abgeschlossen ist und
wobei ein Pumpflansch (6) für eine Saugvorrichtung (7) zum Erzeugen eines Unterdrucks vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die zwei­ te Stirnseite (4) den Pumpflansch (6) bildet.

2. Röntgenbildverstärker (1) nach Anspruch 1, wobei der Pumpflansch (6) als Halterung für eine Röntgenbild­ verstärker-Optik ausgebildet ist.

3. Verfahren zur Herstellung eines Röntgenbildverstärkers (1) mit einem Gehäuse (2), das zwei einander gegenüberliegende Stirnseiten (3, 4) für einen Eingangs- und einen Ausgangs­ schirm aufweist,
wobei eine erste Stirnseite (3) abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß durch Anschluß einer Saugvorrichtung (7) an die als Pump­ flansch (6) ausgebildete zweite Stirnseite (4) ein Unterdruck im Gehäuse (2) erzeugt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3,
wobei der Pumpflansch (6) zur Herstellung des Röntgenbild­ verstärkers (1) mit einem Verbindungselement (8) verbunden wird,
wobei an das Verbindungselement (8) die Saugvorrichtung (7) angeschlossen wird und über das Verbindungselement (8) eine Sonde (10) zum Herstellen der Photokathode eingebracht und der Ausgangsschirm (12) an der zweiten Stirnseite (4) ange­ bracht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Verbindungselement (8) zumindest annähernd kreuz­ förmig ausgebildet ist.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Ausgangsschirm (12) mittels eines an dem Verbin­ dungselement (8) vorgesehenen XYZ-Manipulators (11) an der zweiten Stirnseite (4) befestigt wird.