DE743340C

DE743340C - Fluorescent screen for X-rays

Info

Publication number: DE743340C
Application number: DEST60622D
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Karl Geller
Original assignee: JUR KARL STAIGER DR
Current assignee: JUR KARL STAIGER DR
Priority date: 1941-04-01
Filing date: 1941-04-01
Publication date: 1943-12-23

Description

Leuchtschirm für Röntgenstrahlen Die für Röntgenstrahlen benutzten Leuchtschirme weisen eine erhebliche Unschärfe auf; sie beträgt selbst bei den als gut bezeichneten ungefähr a mm. Die Unschärfe macht die Wiedergabe von feinen Einzelheiten, die für die medizinische Diagnostik wie für die technische Werkstoffuntersuchung wichtig ist, unmöglich. Dazu kommt weiter der Mißstand, daß die- Leuchtkraft der Schirme gering ist, so daß man für Schirmbildaufnahmen eine mehrfach längere Belichtungszeit benötigt als für unmittelbare Großaufnahmen.Fluorescent screen for X-rays The one used for X-rays Luminescent screens have a considerable amount of blurring; even with the as well marked about a mm. The blurring makes the reproduction of fine details, those for medical diagnostics as well as for technical material analysis important is impossible. In addition there is the disadvantage that the luminosity of the Screens is low, so that you have an exposure time that is several times longer for screen recordings needed than for immediate close-ups.

Eine Verbesserung der Zeichnungsschärfe erreicht man durch die Verwendung feinster Kristalle, die aber die Helligkeit mindern; grobe Kristalle bewirken zwar eine Steigerung der Helligkeit, verringern aber die Zeichnungsschärfe. Zur Beseitigung dieser Mängel hat man verschiedene Mittel versucht, so z. B. die Schichtstärke der Leuchtschirme vermindert oder die Masse, in welche die Kristalle eingebettet sind, gefärbt. Der Erfolg dieser Maßnahmen ist jedoch unbefriedigend. Es bleibt die Aufgabe, mit einer Vervollkommnung der Zeichnungsschärfe eine große Helligkeit zu verbinden.The sharpness of the drawing can be improved by using it finest crystals, which reduce the brightness; coarse crystals do indeed an increase in brightness, but reduce the sharpness of the drawing. For elimination Various means have been tried to address these shortcomings. B. the layer thickness of the Luminous screens diminished or the mass in which the crystals are embedded, colored. However, the success of these measures is unsatisfactory. The task remains to combine great brightness with perfecting the sharpness of the drawing.

Zur Verbesserung der Wirkung der Leuchtschirme hat man auch versucht, durch den Leuchtschirm selbst die störenden sekundären Strahlen zu vernichten, indem der Oberfläche des Leuchtschirmes eine Gestalt gegeben wurde, die der allgemein üblichen Form der Streustrahlenblenden gleichkommt; diese Gestaltung des Leuchtschirmes bringt jedoch nicht den beabsichtigten Erfolg, weil lediglich eine größere Diffusion der Sekundärstrahlen eintritt.To improve the effect of the fluorescent screens, attempts have also been made by destroying the disturbing secondary rays through the luminescent screen itself the surface of the luminescent screen was given a shape similar to that of the general the usual form of anti-scatter diaphragms; this design of the luminescent screen does not bring the intended success, however, because only a greater diffusion the secondary rays enter.

Bekanntlich läßt eine Schicht nur dann aus der Tiefe .eine ausreichende Menge Licht austreten, wenn sie ganz durchsichtig ist. Die bisher verwandte Leuchtschirmschichf ist aber wenig durchsichtig, die Leuchtkristalle haben einen erheblich größeren Brechungsexponenten als die Masse, in die die Kristalle eingebettet sind. Es finden bei. der Kleinheit der Kristalle ständig Totalreflexionen statt, die das Licht schwächen, so daß aus der Tiefe der Schicht kaum noch Licht austritt.As is well known, a layer can only be sufficient from the depths Lots of light leak out when it is completely transparent. The previously related luminescent screen layer but is not very transparent, the luminous crystals have a considerable larger refraction exponents than the mass in which the crystals are embedded. Find it at. the smallness of the crystals constantly total reflections instead of the Weaken light so that hardly any light emerges from the depths of the layer.

Auf Grund dieser Erkenntnis wird gegenüber dem Bekannten erfindungsgemäß ein anderer Weg eingeschlagen, um die bei den bisherigen Bemühungen unvermeidlichen Fehlerquellen zu umgehen. Helligkeit und Zeichnungsstärke sind für einen leistungsfähigen Leuchtschirm von einander untrennbare Erfordernisse, wenn sie auf den höchst erreichbaren Grad gebracht werden. Die bisherigen Bemühungen blieben unbefriedigend, weilman sich hierbei ausschließlich auf die Ausnutzung der verschiedenartigen Wirkungsweise der Kristalle der Leuchtstoffe beschränkte.On the basis of this knowledge, the invention is compared to the known another path taken, the inevitable in previous efforts To avoid sources of error. Brightness and drawing strength are for a powerful one Fluorescent screen requirements inseparable from each other when they are at the highest achievable Degrees are brought. The efforts made so far have remained unsatisfactory because one exclusively on the utilization of the different modes of action the crystals of the phosphors limited.

Erfindungsgemäß werden zur Behebung dieses Mißstandes zunächst die Leuchtkristalle in einen Werkstoff eingebettet, der durchsichtig ist und annähernd den gleichen Brechungsexponenten hat, um eine Schwächung des Lichtes zu verhüten. Als solch-- Werkstoffe -"-erden die Trijodide von Arsen und Antimon in Piperin gelöst oder polymerisiertes Phosphornitrilchlorid vorgeschlagen.According to the invention to remedy this deficiency are first the Luminous crystals embedded in a material that is transparent and approximate has the same refraction exponent to prevent weakening of the light. As such - materials - "- the triiodides of arsenic and antimony are grounded in piperine or polymerized phosphonitrile chloride proposed.

Bei der Lösung von Arsen und Antimon in Piperin geben sie eine glasklare Masse; in sie werden die Leuchtkristalle eingemischt und die Verfestigung der Masse durch Abkühlung herbeigeführt. Das gleiche gilt von Phosphornitrilchlorid und ihren Polymeren; die Verfestigung der Masse erfolgt bei der Polymerisation.When arsenic and antimony are dissolved in piperine, they give a crystal clear one Dimensions; the luminous crystals are mixed into them and the solidification of the mass brought about by cooling. The same is true of phosphonitrile chloride and theirs Polymers; the solidification of the mass takes place during the polymerization.

Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß Leucht- und Werkstoff genau den gleichen Brechungskoeffizienten haben, well zufolge der Gestaltung des Leuchtschirmes selbst bei geringer Verschiedenheit der Brechungskoeffizienten der Lichtaustritt aus der Tiefe nicht beeinträchtigt wird. Bei den gleichen Koeffizienten ist die Wirkung des Leuchtscl-irmes allerdings größer, weshalb die Gleichhaltung der Brechun-s,1,oeffizienten von Kristall und Einbettungsmasse vorgeschlagen wird.It is not absolutely necessary that the luminous and material be accurate have the same refractive index, well according to the design of the luminescent screen the light emerges even with a small difference in the refractive index from the depth is not affected. If the coefficients are the same, the The effect of the luminous screen is greater, however, which is why the equality of the refinements, 1, coefficients of crystal and embedding material is suggested.

Um etwaige Reste der Totalreflexionen, die noch eine Unschärfe hervorrufen können, unschädlich zu machen und möglichst alles Licht nach vorn zu leiten, erhält die Oberfläche dieser Schicht erfindungsgemäß eine Gestaltung, vermittels welcher die Abbildungsschärfe gewährleistet ist und gleichzeitig durch Totalreflexion an der Leuchtschichtgrenze, im Gegensatz. zu der Totalreflexion an der Grenze der Leuchtkristalleinbettungsmasse, die Leuchtkraft gesteigert -wird. Dies wird durch die Zerlegung der Oberfläche der Schicht in viele kleinste. punktgrofe Felder in Form von beispielsweise Stäbchen oder Kegeln erreicht, durch welche das aus der Tiefe der Schicht austretende Licht vorwiegend nach vorn geworfen wird.Any remnants of total reflections that still cause blurring able to render harmless and to direct as much light as possible forward the surface of this layer according to the invention a design by means of which the image sharpness is guaranteed and at the same time by total reflection the luminescent layer boundary, in contrast. to the total reflection at the border of the luminous crystal embedding material, the luminosity is increased. This is done by breaking down the surface of the Layer into many smallest. Point-sized fields in the form of, for example, chopsticks or cones through which the light emerging from the depths of the layer is reached is mainly thrown forward.

Die Ausführung dieser Anordnung kann in der Weise erfolgen, daß, durch Fräsen oder Pressen die Schicht mindestens bis zur Hälfte ihrer Dicke mechanisch kordiert -wird mit Rillen von einer Tiefe bis zu 0,7 mm und einer Breite von o,og mm, so daß ungefähr ioo solcher Stäbchen oder Kegel auf einem Quadratmillimeter vorhanden sind. Zur noch besseren Leitung des Lichtes werden zweckmäßig die Rillen der Matrize unten oval gestaltet, ü-ährerbd die Zwischenwände nach ihrem oberen Ende ovale Formen haben. Mit einer so gestalteten Oberfläche der Schicht wird der größte Teil des Lichtes aus der Tiefe durch einfache oder mehrfache Totalreflexionen nach vorn geleitet.This arrangement can be carried out in such a way that, by milling or pressing, the layer is mechanically corded at least up to half its thickness - with grooves of a depth of up to 0.7 mm and a width of 0.0 mm, so that there are about 100 such sticks or cones per square millimeter. For even better guidance of the light, the grooves of the die are expediently oval at the bottom, while the partition walls have oval shapes after their upper end. With a surface of the layer designed in this way, most of the light from the depths is guided forward through single or multiple total reflections.

Die Ausführung ist in der beiliegenden Zeichnung, die unmaßstäblich ist, dargestellt. In der Fig. i ist im vergrößerten Maßstab ein Ausschnitt aus dem Leuchtschirm wiedergegeben. Die Höhe der einzelnen Kegelchen oder Stäbchen beträgt o" mm, die Breite in der Spitze o,oi mm, der Abstand derselben voneinander o,og mm. In der Zeichnung sind die Stäbchen beispielsweise als Kegelchen veranschaulicht.The execution is shown in the accompanying drawing, which is not to scale is presented, layed out. In Fig. I is a section of the enlarged scale Luminescent screen reproduced. The height of the individual cones or rods is o "mm, the width at the top o, oi mm, the distance between them o, og mm. In the drawing, the rods are illustrated as small cones, for example.

In der Fig. 2 ist ein Ausschnitt einer zur Ausführung des Leuchtschirmes verwandten Matrize dargestellt.In Fig. 2 is a detail of one for the execution of the luminescent screen related die shown.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Luminescent screen for X-rays, characterized in that the luminescent crystals are embedded in a material mass of triiodides of arsenic and antimony or phosphonitrile chloride and their polymers with a refractive index and the surface of this mass is up to half its thickness in many smallest, point-sized fields in the form of rods or cones with a height up to o; mm and a distance of o, og mm is divided from each other, so that they are oo i mm wide at their upper end, so have a pointed shape. z. Luminous screen for X-rays according to Claim i, characterized in that the rods or cones have an oval shape at their upper end and taper from bottom to top. 3. Apparatus for designing a fluorescent screen for X-rays according to claim i and z, characterized in that the grooves of the die are oval in depth and the remaining walls taper towards their upper edge. ¢. Method for producing a luminescent screen according to Claim i, characterized in that the surface of the layer is subsequently broken down mechanically by means of cords. 5. A method for producing a luminescent screen according to claim i, characterized in that the decomposition of the surface of the layer is carried out by pressing by means of a corded die during the production of a mass. To distinguish the subject of the application from the state of the art, the following publications were taken into account in the granting procedure: German patents ... No. 581 807, 66o 87 4 , 668 o92.