DE4433132A1 - Szintillator eines Strahlungswandlers der eine Nadelstruktur aufweist - Google Patents

Description

Solche Strahlungswandler finden in der bildgebenden medizini­ schen Diagnostik Anwendung und werden bei Röntgenbildverstär­ kern, Röntgendetektoren, Röntgenfilmaufnahmen als Verstärker­ folien, bei Speicherleuchtstoffbildsystemen und bei Kameras eingesetzt. Bei diesen Strahlungswandlern wird hochenergeti­ sche Strahlung im Szintillator absorbiert und in Lichtstrah­ lung gewandelt. Das im Leuchtstoff durch Quantenabsorption entstehende Lumineszenzlicht breitet sich im Szintillator in einem gewissen Ausmaß auch seitlich aus, wobei dieser Effekt mit der Schichtdicke des Leuchtstoffes steigt. Die seitliche Lichtausbreitung bewirkt eine Verschlechterung der Modula­ tionsübertragungsfunktion des bildgebenden System bzw. be­ grenzt das Auflösungsvermögen. Deshalb ist eine Kanalisierung des Lichtes, d. h. also eine weitgehende Verhinderung der seitlichen Lichtausweitung, anzustreben.

Aus der EP 0 242 024 A2 ist ein Eingangsleuchtschirm eines zweistufigen Flachbildverstärkers bekannt, der einzelne Zel­ len aufweist, in die Leuchtstoff eingefüllt ist und die außen, zur Vermeidung des seitlichen Lichtaustrittes und zur Kanalisierung des Lichtes eine Aluminiumbeschichtung aufwei­ sen. Aus der DE-OS 28 07 572 sowie der DE-OS 33 25 035 sind Röntgenleuchtschirme bekannt, die mit einer Leuchtschicht ausgeführt sind deren Zellen eine runde, quadratische oder bienenwabenartige Struktur aufweisen.

Aus der DE-OS 42 23 861 ist es bekannt, daß das strahlungs­ wandelnde Material aus CsJ, CsJ:Tl, CsJ:Na, ZnCdS:Ag, Gd₂O₂S:Tb bestehen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Szintillator eines Strah­ lungswandlers der eingangs genannten Art so auszuführen, daß die Lichtleiteigenschaften verbessert sind.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Farbstoff in die Nadelzwischenräume eingebracht ist.

Vorteil der Erfindung ist, daß durch den Farbstoff in den Nadelzwischenräumen die laterale Ausbreitung des Szintilla­ torlichtes erschwert wird. Dadurch wird die MTF verbessert.

Es ist vorteilhaft, wenn der in verdampfungsfähigen Kohlen­ wasserstoffen gelöste Farbstoff in die Nadelzwischenräume eindiffundiert ist, weil so die im Kohlenwasserstoff gelöste Farbe durch Kapillar-Effekte in die Nadelzwischenräume tief eindringen kann. Wenn die Farbe eingedrungen ist, kann der Kohlenwasserstoff z. B. durch Erhitzen verdampft werden.

Soll der Szintillator in Verwendung mit einem CCD-Sensor An­ wendung finden, so ist es vorteilhaft, wenn der Szintillator aus CsJ:Tl und der Farbstoff aus einem hochdispersiven orga­ nischen Material besteht und wenn in weiterer oder alterna­ tiver Ausgestaltung der Farbstoff vorzugsweise eine rote und/oder eine blaue Farbe hat.

Um den Herstellungsprozeß eines erfindungsgemäßen Szintilla­ tors zu verkürzen, wird der Farbstoff vorteilhaft von zwei einander gegenüberliegenden Oberflächen des Szintillator aus­ gehend in diesen eingebracht.

Zur Verbesserung der Auskoppelung des Lichtes ist es vorteil­ haft, wenn die einander gegenüberliegenden Oberflächen nach dem Einbringen der Farbe durch Abtrag bearbeitet werden.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispie­ les anhand der Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Ausschnitt eines Szintillators nach der Erfindung und

Fig. 2 ein Spektraldiagramm zur Erläuterung.

In der Fig. 1 ist ein Ausschnitt eines Strahlungswandlers 1 nach der Erfindung gezeigt. Dieser Szintillator 1 weist eine Nadelstruktur mit einzelnen Nadeln 2 auf, die einander be­ nachbart sind. Erfindungsgemäß ist ein Farbstoff 3 in die Nadelzwischenräume eingebracht. Dies kann in bevorzugter Wei­ se dadurch erfolgen, daß der Farbstoff 3 in verdampfungsfähi­ gen Kohlenwasserstoffen gelöst wird und diese Lösung durch Auftrag auf wenigstens eine, vorzugsweise auf die einander gegenüberliegenden Oberflächen 4, 5 des Szintillators 1 aufge­ bracht wird, nachdem der Szintillator 1 von seinem zu dessen Herstellung benötigten Substrat getrennt wurde. Die Lösung diffundiert somit in die Nadelzwischenräume. Im Ausführungs­ beispiel ist dem Szintillator 1 ein CCD-Sensor 6 zugeordnet, der die vom Szintillator 1 durch Strahlenabsorption erzeugte und von der Oberfläche 5 ausgehende Lichtstrahlung empfängt und in elektrische Signale wandelt. Hierbei ist es vorteil­ haft, wenn der Szintillator 1 aus CsJ:Tl und der Farbstoff aus einem hochdispersiven organischen Material besteht und eine rote und/oder blaue Farbe hat.

Da das vom Szintillator ausgehende Licht ein kontinuierliches Spektrum mit Schwerpunkt im grünen Lichtbereich aufweist, wird die Transmission des grünen Szintillatorlichtes von bei­ den Farben als Farbfilter optimal behindert, was sich aus der Fig. 2 ergibt.

In der Fig. 2 ist eine Transmissionskurve für blaue Farbe mit dem Bezugszeichen 7, die des grünen Szintillatorlichtes mit dem Bezugszeichen 8 und die der roten Farbe mit dem Bezugs­ zeichen 9 gekennzeichnet.

Nachdem der Farbstoff 3 die Nadelzwischenräume ausfüllt, ist es vorteilhaft, wenn die Oberflächen 4,5 zur Verbesserung der Lichtauskopplung durch Abtrag zum Entfernen der Farbe bear­ beitet werden.

Besonders vorteilhaft kann der Szintillator 1 nach der Erfin­ dung zur Erstellung von digitalen Bildaufnahmen, insbesondere bei der Mammographie und Zahndiagnostik aufgrund der verbes­ serten Auflösung und des verbesserten Abklingverhaltens des Szintillators 1 Anwendung finden. Ferner kann vorgesehen sein, daß zwischen dem Szintillator 1 und dem CCD-Sensor 6 eine Fiberoptik vorgesehen.

Claims (6)

1. Szintillator (1) eines Strahlungswandlers, der eine Nadelstruktur (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Farbstoff (3) in die Nadelzwischenräume eingebracht ist.

2. Szintillator nach Anspruch 1, wobei der in verdampfungsfähigen Kohlenwasserstoffen gelöste Farbstoff (3) in die Nadelzwischenräume eindiffundiert ist.

3. Szintillator nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Szintillator (1) aus CsJ:Tl und der Farbstoff (3) aus einem hochdispersiven organischen Material bestehen.

4. Szintillator nach einem der Ansprüche 1-3, wobei der Farbstoff (3) eine rote oder blaue Farbe hat.

5. Szintillator nach einem der Ansprüche 1-4, wobei der Farbstoff (3) von zwei einander gegenüberliegenden Oberflächen (4, 5) des Szintillators (1) ausgehend in diesen eingebracht ist.

6. Szintillator nach einem der Ansprüche 1-5, wobei die einander gegenüberliegenden Oberflächen (4, 5) nach dem Einbringen der Farbe (3) durch Abtragen bearbeitet sind.