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Diese
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Löschen von Röntgenbildern.
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Es
ist gut bekannt, Licht zum Löschen
eines Bilds zu verwenden, das auf einer Röntgenplatte verbleibt. Dies
wird für
Röntgenplatten
durchgeführt, welche
ein stimulierbares Phosphormedium verwenden, wie dies beispielsweise
in U.S. Patent Nr. 5,371,377 vom 6. Dezember 1994 geoffenbart ist,
wo Licht, enthaltend zwei unterschiedliche oder gesonderte Emissionsbanden,
angewandt bzw. verwendet wird. Dies wird auch für Röntgenbild-Aufnahmeplatten durchgeführt, wo
die photoleitfähige
Schicht aus einem Material, wie amorphem Selen, Bleioxid, Thalliumbromid,
Cadmiumtellurid und dgl. gefertigt ist, welche direkt radiographische
Bilder als Muster von elektrischen Ladungen aufnehmen, und wo eine hohe
Vorspannung während
des Bildaufnahmeverfahrens angewandt bzw. angelegt wird. Ein derartiges
Verfahren ist beispielsweise in U.S. Patent Nr. 5,563,421 vom 8.
Oktober 1996 im Zusammenhang mit einer speziellen Bildaufnahmeplatte
geoffenbart, wobei die strahlungsempfindliche Schicht an zwei gleichmäßige Lichtmuster
nacheinander ausgesetzt wird, um im wesentlichen restliche elektrische
Ladungen zu eliminieren, die in der photoleitfähigen Schicht verbleiben.
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Wie
in diesem U.S. Patent Nr. 5,563,421 erwähnt, wurden derartige, elektrische
Ladungen auch durch die Anwendung eines umgekehrten und abnehmenden
bzw. verringernden elektrischen Felds minimiert, wobei dies jedoch
zahlreiche Anwendungen eines derartigen Felds involviert.
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Trotz
dieser verschiedenen Verfahren wurde gefunden, daß Nicht-Gleichmäßigkeiten
oder Geister, die von einem vorhergehenden Bild herstammen, oft
auf der Röntgenabbildungsvorrichtung
verbleiben.
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Gemäß der Erfindung
wird ein Verfahren zum Löschen
einer Röntgenabbildungsvorrichtung zur
Verfügung
gestellt, wobei die Vorrichtung Vorspannungen zwischen 3000 V – 10.000
V positiver Polarität
oder zwischen –100
V und –10.000
V negativer Polarität
während
des Bildaufzeichnungs- bzw. Bildaufnahmeverfahrens verwendet, und
wobei das Verfahren ein gleichzeitiges Anlegen einer Löschspannung
und von Licht an die Vorrichtung umfaßt, um ein vorhergehendes bzw.
früheres
Bild auf der Vorrichtung zu löschen,
wobei die Löschspannung positiver
Polarität
zwischen 3000 V und 10.000 V oder von negativer Polarität zwischen –100 V und –10.000
V ist.
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Ein
derartiges Löschverfahren
einer Röntgenabbildungsvorrichtung
kann vollständig
oder im wesentlichen vollständig
Nicht-Gleichmäßigkeiten oder
Geister eliminieren, die von einem vorhergehenden Bild herstammen.
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Im
wesentlichen wurde überraschender
Weise gefunden, daß ein
Löschen
oder eine Röntgenabbildungsvorrichtung,
wo ein vorhergehendes Bild durch eine Anwendung bzw. ein Anlegen
einer hohen Vorspannung während
des Abbildungsverfahrens erhalten war, signifikant durch ebenfalls
Anlegen einer hohen Vorspannung an die Röntgenabbildungsvorrichtung
verbessert werden kann, wenn die Vorrichtung einem löschenden
bzw. Löschlicht
ausgesetzt wird. Sobald ein Löschen
vollständig
ist, wird die hohe Spannung ausgeschaltet, bevor das Licht ausgeschaltet
wird. Es ist bevorzugt, jedoch nicht wesentlich, dieselbe Größenordnung
einer hohen Vor spannung während
eines Abbildens wie während
eines Löschens
zu verwenden.
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Die
Röntgenabbildungsvorrichtung,
welche in Übereinstimmung
mit dem neuen Verfahren behandelt werden kann, wird normalerweise
eine Platte aus einem photoleitfähigen
Material umfassen, das mit einer Schicht aus einem dielektrischen
Material überzogen
ist. Das photoleitfähige
Material kann beispielsweise amorphes Selen, Bleioxid, Cadmiumsulfid,
Cadmiumtellurid, Thalliumbromid, Quecksilberiodid oder ähnliche
Materialien sein, welche für
eine Röntgenabbildung
geeignet sind, während
eine hohe Vorspannung angelegt wird. Das dielektrische Material
kann jedes geeignete Dielektrikum für derartige Zwecke sein, beispielsweise
Parylene, Polycarobonat, Polyester oder dgl. Zusätzlich ist, wie dies in der Technik
bekannt ist, die Röntgenabbildungsvorrichtung
mit einem Substrat versehen, auf welchem die photoleitfähige Platte
montiert bzw. festgelegt ist. Ein derartiges Substrat kann aus jedem
geeigneten Material, wie Aluminium, ITO-beschichtetem Glas, einem
Dünnfilm-Transistorfeld
(TFT) und dgl. bestehen. Schließlich
wird normalerweise über
der dielektrischen Schicht eine dünne Schicht aus einem leitfähigen bzw.
leitenden Material zur Verfügung
gestellt, welches als die Vorspannelektrode dient, wobei sie aus
Gold, Platin, Aluminium, Chrom, Indium-Zinnoxid (ITO) oder dgl.
gewählt
sein kann.
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Wenn
eine Röntgenabbildungsvorrichtung, wie
sie oben beschrieben ist, zum Abbilden verwendet wird, wird sie
normalerweise positiv vorgespannt und Ladungen (Elektron-Loch-Paare), welche von der
Röntgenabsorption
durch den Photoleiter generiert sind, werden sich unter dem angelegten
elektrischen Feld bewegen. Negative Ladungen werden sich in der
Richtung der höchsten
positiven Elektrode bewegen und werden an der Photoleiter-Dielektrikum-Grenzfläche sich
stoppen und akkumulieren. Wenn ein Löschen einer derartigen Vorrichtung
für eine
nachfolgende Wiederverwendung stattfindet, wird ein Geist üblicherweise
aufgrund einer nicht gleichmäßigen Ladungsakkumulation
bzw. -ansammlung an der Zwischen- bzw. Grenzfläche zwischen der photoleitfähigen Platte
und der dielektrischen Schicht verbleiben. Die nicht gleichmäßige Ladungsakkumulation
bewirkt eine nicht gleichmäßige Empfindlichkeit
innerhalb der Röntgenabbildungsvorrichtung,
welche den Geist produziert.
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Ein
Weg zum Eliminieren einer derartigen Nicht-Gleichförmigkeit
und von Geistern ist es, indem die Ladungen an der Grenzfläche vergleichmäßigt werden.
Dies wird durch ein Unterwerfen der Röntgenabbildungsvorrichtung
gleichzeitig an eine positive, hohe Spannung und an ein Löschlicht
und dann eine Ausschalten der Spannung und nachfolgend des Lichts
erreicht. Die Empfindlichkeit der Platte wird etwas niedriger mit
dieser Arbeitsweise, jedoch wird sie gleichmäßig innerhalb der Platte sein
bzw. werden, was das Eliminieren der Geister ermöglicht.
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Wenn
es gewünscht
ist, die Empfindlichkeit hoch zu halten und zusätzlich dieselbe zu vergleichmäßigen, kann
man vollständig
oder im wesentlichen vollständig
die negativen Ladungen an der Grenzfläche durch ein Schalten der
Hochspannung von positiver zu negativer Polarität während des Löschverfahrens eliminieren.
Dies produziert eine im wesentlichen vollständige Neutralisierung der Ladungen,
vorausgesetzt, daß die
Dauer der negativen Spannung so ist, daß die Anzahl von positiven
Ladungen, die zum Neutralisieren der negativen Ladungen an der Grenzfläche generiert werden,
im wesentlichen gleich der Anzahl der negativen Ladungen ist. Wenn die
Dauer der negativen Vorspannung überschritten wird,
kann dies zu einer Ansammlung von positiven Ladungen an der Grenzfläche führen, welches,
wenn sie nicht korrigiert wird, zu einem starken Dunkelstrom führen könnte, der
während
des Bildabbildungsverfahrens des nächsten Bezugsrahmens fließt. Dies
kann jedoch durch ein Anlegen einer positiven Vorspannung an die
Vorrichtung ohne Anwendung von Licht korrigiert werden, um den Dunkelstrom
zu stabilisieren. Danach kann das Abbilden des nächsten Bezugsrahmens sicher
durchgeführt werden.
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Wenn
hier auf eine hohe Löschspannung
Bezug genommen wird, bedeutet dies üblicherweise eine Spannung
von mehreren tausend Volt, beispielsweise zwischen 3000 V und 10.000
V für die positive
Spannung und zwischen –100
V und –10.000 V
für die
negative Spannung. Die verwendete Spannung wird allgemein von der
Dicke der Photoleiterplatte abhängen.
Je dicker die Platte, desto höher
die Spannung. Das Licht, das für
ein Löschen
verwendet wird, wird normalerweise eine Spektralemission von 400 – 800 nm,
vorzugsweise 450 – 600
nm besitzen und eine Helligkeit bzw. Luminanz von 5 – 500 Cd/m2, vorzugsweise 20 – 100 Cd/m2.
Auch wenn ausgeführt wird,
daß die
Geister eliminiert werden, bedeutet dies, daß sie im wesentlichen nicht
sichtbar innerhalb des Rauschbodens eines normalen Röntgenabbildungssystems
sind.
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Die
Erfindung liegt daher in der Entdeckung, daß Geister durch ein Löschen von
Röntgenabbildungsvorrichtungen
mit Licht (wie dies üblicherweise gemacht
wird) jedoch in der Anwesenheit einer hohen Spannung, eliminiert
werden können,
deren Polarität
während
des Löschverfahrens
umgekehrt wer den kann, um eine im wesentlichen vollständige Neutralisierung
der Ladungen zu erreichen, wenn dies gewünscht ist.
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Die
Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen
weiter beschrieben, in welchen:
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1 eine
vergrößerte Querschnittsansicht einer
Röntgenabbildungsvorrichtung
ist, die für
ein Löschen
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung geeignet ist;
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2 eine
Bildrahmenladungsverteilung nach einer Röntgenaussetzung zeigt;
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3 eine
Bezugsrahmenladungsverteilung nach einem Löschen mit Licht allein gemäß dem Stand
der Technik zeigt;
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4 eine
Ansicht in der Perspektive einer Röntgenabbildungsanordnung ist,
die auch ein Linienabtastprofil zeigt, welches in der Abbildungsröntgenplatte
ausgebildet wird;
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5 ein
Graph ist, der einen Geist zeigt, der erscheint, wenn ein zweites
Bild nach einem Löschen
in Übereinstimmung
mit dem Stand der Technik aufgenommen wird;
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6 eine
Ausbildung des Löschverfahrens der
vorliegenden Erfindung illustriert;
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7 ein
Graph ist, welcher zeigt, daß kein Geist
erscheint, wenn ein zweites Bild aufgenommen wurde, nach Löschen in Übereinstimmung
mit der Ausbildung von 6;
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8 eine
andere Ausbildung des Löschverfahrens
der vorliegenden Erfindung illustriert;
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9 eine
alternative Ausbildung zu 8 illustriert;
und
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10 ein
Graph ist, der zeigt, daß kein Geist
erscheint, wenn ein zweites Bild nach einem Löschen in Übereinstimmung mit der Ausbildung
von 8 oder 9 durchgeführt wurde.
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1 illustriert
eine Anordnung einer Röntgenabbildungsvorrichtung,
welche für
ein Löschen
in Übereinstimmung
mit dieser Erfindung geeignet ist. In dieser Figur umfaßt die Röntgenabbildungsvorrichtung 11 eine
Platte 12 aus einem photoleitfähigen Material, wie amorphes
Selen, welches mit einer Schicht 14 aus dielektrischem
Material, wie Parylen überschichtet
ist. Die Platte 12, welche beispielsweise 500 μm dick sein
kann, ist auf einem Substrat 16 festgelegt, welches beispielsweise
aus ITO beschichtetem Glas oder TFT gefertigt sein kann. Auf der Oberseite
der dielektrischen Schicht 14, welche beispielsweise 40 μm dick sein
kann, wird eine leitfähige bzw.
leitende Elektrode 18 zur Verfügung gestellt, welche beispielsweise
aus ITO gefertigt ist. Die Vorspannung ist durch die die elektrische
Einrichtung 20 zur Verfügung
gestellt, die schematisch in dieser Figur dargestellt bzw. illustriert
ist. Diese Einrichtung 20 verleiht die erforderliche Hochspannung
während desm
Abbildungsverfahrens bzw. -prozesses ebenso während seines Löschens in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung. Es sollte festgehalten werden, daß in allen
Figuren dieselben Bezugszeichen verwendet werden, um dieselben Elemente
zu zeigen.
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Während des
Abbildungsverfahrens sind die Ladungen ungleichmäßig verteilt, wie dies in 2 illustriert
ist. Aufgrund der dielektrischen Parylenschicht 14 werden
Ladungen, die aus der Absorption von Röntgenstrahlen 15 generiert
bzw. erzeugt sind, und welche unter dem angelegten elektrischen
Feld wandern, das durch die Einrichtung 20 zur Verfügung gestellt
wird, an der Selen-Parylen-Grenzfläche 22 stoppen. Die
negativen Ladungen sammeln sich an dieser Grenzfläche 22 und
tragen zum Reduzieren des elektrischen Felds in der Selenschicht
auf dem nächsten
Bildrahmen bei.
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Nur
jener Bereich, wo das Zielobjekt 17 angeordnet ist, behält eine
unveränderte
Empfindlichkeit. Auf dem nächsten
Bildrahmen (nach einem Löschen
mit Licht alleine), wie dies in 3 gezeigt
ist, resultiert dies in einer effektiveren Entladung auf dem Bereich,
wo die Empfindlichkeit höher
ist, d.h. wo das Zielobjekt 17 in dem vorhergehenden Bildrahmen
angeordnet war. Von diesem Phänomen
wird angenommen, daß es
den Geisteffekt erklärt,
der beobachtet wird, wenn nur Licht zum Löschen des vorhergehenden Bilds
verwendet wird. Dies wird weiter in 4 illustriert
bzw. dargestellt, wo eine Röntgenabbildungsvorrichtung 11 in
der Perspektive gezeigt ist. Wenn das Zielobjekt 17 an
der Oberseite der leitfähigen
Elektrode 18 angeordnet ist und ein geeignetes elektrisches
Feld angelegt ist, werden Röntgenstrahlen 15 durch
die photoleitfähige
Platte 12 absorbiert, welche auf dem Substrat 16 montiert
bzw. festgelegt ist und mit der dielektrischen Schicht 14 überlagert ist.
Das Linienabtastprofil 19, das aus einer derartigen Arbeitsweise
resultiert, ist innerhalb des Rahmens mit den unterbrochenen Linien
reproduziert, welcher unter der Vorrichtung 11 gezeigt
ist. Es gibt eine Erhöhung 19A in
diesem Profil unter der Fläche, wo
das Zielobjekt 17 angeordnet ist, was die Variation der
relativen Signalstärke
in diesem Bereich anzeigt.
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5 zeigt
zwei derartige Zeilen- bzw. Linienabtastungen, wo nach einem Löschen des
Bilds 1 unter Verwendung von Licht allein, wie dies in 3 gezeigt
ist, ein neues Bild 2 aufgenommen ist, wo der Geisteffekt in einem
umgekehrten Bild eines vorhergehenden Bilds auf der aktuellen Bildanzeige
anscheint. Der Geist erscheint in dem Moment, wo das tatsächliche
bzw. aktuelle Bild aufgenommen wird, so daß es keine Möglichkeit
gibt, ihn durch eine Subtraktions operation von dem Referenzrahmen
zu löschen bzw.
auszuradieren. Es ist offensichtlich, daß derartige Geister in einer
medizinischen, diagnostischen Perspektive nicht akzeptabel sind.
Es sollte festgehalten werden, daß die Linienabtastung einen
Druck bzw. eine Darstellung einer relativen Signalstärke gegen
die Position des Zielobjekts zur Verfügung stellt. Die relative Signalstärke kann
sich, wie dies bekannt ist, auf die Spannung, die elektrische Ladung,
die Grauabstufung und dgl. beziehen.
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6 illustriert
eine Ausbildung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung, wo der
Geist durch ein Vergleichmäßigen und
Absenken der Anzahl von Ladungen an der Grenzfläche 22 eliminiert
ist. An Punkt (A) dieser Figur ist die Verteilung von Ladungen direkt
nach einer Bildausbildung durch Absorption von Röntgenstrahlen 15 gezeigt.
Nur die Fläche bzw.
der Bereich, wo das Ziel 17 war, hat eine unveränderte Empfindlichkeit,
nämlich
keine negativen Ladungen an der Grenzfläche 22. Um mit dem
Löschen dieser
Vorrichtung fortzufahren, wird eine hohe positive Spannung eingeschaltet
und dann wird das Löschlicht 21 eingeschaltet.
Dies bildet die an Punkt (B), gezeigte Ladungsverteilung, wo die
Anzahl von Ladungen an der Grenzfläche 22 gleichmäßig innerhalb
der Platte 12 ist. An Punkt (C) von 6 ist eine Ladungsverteilung
gezeigt, nachdem die Hochspannung ausgeschaltet wurde, während das
Licht 21 immer noch angewandt wird, um die Anzahl von Ladungen
in der Vorrichtung zu reduzieren. Dann wird auch das Licht 21 ausgeschaltet.
Es verbleiben immer noch einige negativen Ladungen an der Grenzfläche 22,
welche die Empfindlichkeit reduzieren werden.
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7 zeigt
das Ergebnis, das aus dem Verfahren erhalten wurde, das gemäß 6 verwendet wurde.
Es zeigt den Ausdruck relativer Signalstärke als eine Funktion einer
Position für
das erste und zweite Bild, die aufgenommen sind, wobei Bild 2 nach
einem Löschen
von Bild 1 durch das oben im Zusammenhang mit 6 beschriebene
Verfahren gelöscht
wurde. 7 zeigt, daß,
anders als bei dem Ergebnis, das in 5 gezeigt
ist, in diesem Fall kein Geist sichtbar ist.
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Eine
andere Ausbildung des Löschverfahrens
der vorliegenden Erfindung ist in 8 illustriert. Hier
ist die Verteilung der Ladungen an Punkt (A) identisch zu jener,
die in 6 gezeigt ist, d.h. sie zeigt eine derartige Verteilung
direkt nach dem Bildrahmen und nur die Fläche, wo das Ziel war, weist eine
unveränderte
Empfindlichkeit ohne irgendwelche negative Ladungen an der Grenzfläche 22 auf. Diese
Vorrichtung wird gelöscht,
indem eine hohe positive Spannung durch die Einrichtung 20 eingeschaltet
und dann das Licht eingeschaltet 21 wird, wodurch die Grenzfläche 22,
wie dies an Punkt (B) gezeigt ist, vergleichmäßigt wird. Jedoch zusätzlich dazu
wird die Hochspannung von positiver zu negativer Polarität während des
Löschverfahrens
gerade lang genug umgeschaltet, um die negativen Ladungen an der
Grenzfläche 22 zu
neutralisieren. Dies wird durch ein Ausschalten der Hochspannung
und dann durch ein Ausschalten des Lichts gefolgt. Die resultierende
Ladungsverteilung ist an Punkt (C) von 8 gezeigt.
Dies resultiert in sehr wenig negativen Ladungen, die an der Grenzfläche 22 verblieben sind,
was ein hoch wünschenswerter
Effekt ist.
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9 ist
eine Alternative zu der Ausbildung von 8 illustriert.
Hier sind die Arbeitsweisen an Punkten (A) und (B) identisch zu
jenen, die in 8 gezeigt ist. Jedoch an Funkt
(C) wird die negative Polarität
der Spannung für
einen längeren
Zeitraum als in 8 beibehalten, was eine Akkumulation
von positiven Ladungen an der Grenzfläche 22 erzeugt. Dieses,
sofern als solches belassen, würde
bewirken, daß ein
starker Dunkelstrom bzw. Störstrom
zu dem nächsten
Referenzrahmen strömt,
was nicht zufriedenstellend sein kann. Um den Dunkelstrom durch Entfernen
der positiven Ladungen zu stabilisieren, wird die Vorrichtung einer
hohen positiven Vorspannung ohne Anwendung von Licht, wie dies in
Punkt (D) von 9 gezeigt ist, vor dem nächsten Bezugsrahmen
unterworfen. Dies produziert neuerlich ein sehr zufriedenstellendes
Löschen
der Röntgenvorrichtung.
Die Anordnung von 9 erfordert keine so enge Zeitsteuerung
für die
negative Vorspannung, wie dies entsprechend 8 gefordert
ist.
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Sofern
der Zeitpunkt von Hochspannung und Licht betroffen ist, kann dies
leicht für
verschiedene Situationen bestimmt werden, wie die Dicke des Photorezeptors,
die Helligkeit des Lichts usw. Ein Fachmann wird einen derartigen
Zeitpunkt für
jede spezielle Tätigkeit
bestimmen und optimieren. Jedoch, um ein Beispiel von geeigneten
Zeitpunkten zu geben, wird das Folgende nahegelegt bzw. vorgeschlagen.
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Wenn
Δt1 die Verzögerung ist, während welcher
positive Hochspannung (PHV) ein ist, bevor das Licht eingeschaltet
ist;
Δt2 die Zeit ist, während welcher PHV ein ist,
während Licht
ebenfalls ein ist;
Δt3
die Zeit ist, während
welcher die negative Hoch spannung (NHV) ein ist, wenn sie verwendet
wird und
Δt4 die Verzögerung ist, während welcher
das Licht eingeschaltet verbleibt, nachdem die Hochspannung ausgeschalten
wurde.
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Dann
können
geeignete Zeitbereiche für
die obigen Situationen wie folgt sein: Δt1 = 0 – 10
s (wenn 0, dann werden sowohl PHV als auch Licht gleichzeitig
eingeschaltet) Δt2 =
1 – 10
s Δt3 = 1 – 10
s (muß gegebenenfalls
optimiert werden, wie dies unter Bezugnahme auf 8 angedeutet
ist) Δt4 = 1 – 10
s.
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10 illustriert
graphisch das Ergebnis, das mit den Ausbildungen erhalten wird,
die im Zusammenhang mit 8 und 9 beschrieben
sind, nämlich
zeigt sie keinen Geist in Bild 2 und eine Empfindlichkeit oder relative
Signalstärke
analog zu jener von Bild 1.
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Es
sollte verstanden werden, daß die
Erfindung nicht auf die oben anhand einer Illustration beschriebenen
Ausbildungen beschränkt
ist, sondern daß sie
jedes Löschverfahren
beinhaltet, das eine Kombination von Hochspannung und Licht verwendet.
Die zwei Schlüsselschritte,
die innerhalb des neuen Verfahrens verwendet werden, sind: (1) die Vergleichmäßigung der
Grenzfläche,
welche auftritt, wenn die Hochspannung ein ist und das Licht zur
selben Zeit ein ist, und (2) die Neutralisierung von Ladungen, die
an der Grenzfläche
akkumuliert sind, was durch ein Umkehren der Hochspannungspolarität erreicht
wird, während
das Licht eingeschal tet verbleibt; dieser zweite Schritt ist fakultativ
und ist nur dann erforderlich, wenn eine Abnahme in der Empfindlichkeit
beanstandswert ist. So fällt
jedes Löschverfahren,
welches einen oder beide der erfinderischen Schritte umfaßt, innerhalb
des Rahmens der vorliegenden Anmeldung.