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Röntgenstrahlenempfindliche Widerstandsschicht Halbleiterschichten,
die unter dem Einfluß sichtbarer Strahlung ihren Widerstand ändern, können nach
dem heutigen Stand der Technik mit hinreichend großer Empfindlichkeit hergestellt
werden, um sie beispielsweise in Bildzerlegerrö-hren zu benutzen, damit das auf
der Schicht erzeugte Bild mit den in der Fernsehtechnik bekannten Mitteln abgetastet
und fernübertragen werde. In diesen Widerstandsschichten werden mit anderen Worten
durch Bestrahlung mit im sichtbaren Bereich liegenden Wellenlängen hinreichend Elektronen
ausgelöst, um Bildamplituden zu' liefern, die zwischen der Hell- und Dunkelgrenze
genügende Halbtöne enthalten. Die wesentlich kurzwelligeren Röntgenstrahlen erzeugen
zwar in der Widerstandsschicht ebenfalls Elektronen, Photo-und Comptonelektronen,
aber ihre Anzahl ist so gering, daß sie in der halbdurchlässigen Schicht der B.ildzerlegerröhre
. einen nur kleinen Photoeffekt hervorrufen, der für die technische Auswertung in
einer Fernsehapparatur nieiht ausreicht.
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Es ist zwar schon vorgeschlagen worden, die Dicke der Widerstandsschicht
zu vergrößern, um damit die Anzahl der von den: Röntgenstrahlen erzeugten Elektronen
zu vermehren, wodurch an der Signalplatte höhere Spannungswerte abgegriffen werden
können, die in einer solchen Größenordnung liegen, daß sie die für den Bildaufbau
wichtigen Zwischenwerte maximaler oder
minimaler Leuchtstärke wiedergeben.
Dieser Maßnahme ist jedoch durch die damit verbundene Verringerung der Bildpunktkapazität
eine Grenze gesetzt. Die Halbleiterschicht bildet nämlich einendielektTischen Kon.densatorbelag
zwischen der als Kondens,atorplatten anzusprechenden Signal- und Deckelektrode.
Je. dicker diese Halbleiterschicht gewählt wird, um so geringer ist die Bildpunktkapazität.
Die Herstellung dicker Widerstandsschichten ist aber auch mit rein technologischen
Schwierigkeiten verbunden.
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Der Photoeffekt von: Widerstandsschichten, die Röntgenstrahlen ausgesetzt
werden sohlen, kann danach nur vergrößert werden, wenn es gelingt, die Anzahl der
in dieser Schicht erzeugten Elektronen zu vermehren.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß in jedem von Röntgenstrahlen
durchsetzten Körper Photo- und Comptonelektronen mit einer genau definierten Reichweite
erzeugt werden, die von der Wellenlänge der benutzten Röntgenstrahlung abhängt.
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Die zur Empfindlichkeitssteigerung -benötigten Elektronen, die als
Leitfähigketselektronen in der Widerstandsschicht anzusprechen sind, können gemäß
der Erfindung dadurch vermehrt werden, daß für die Deckelektrode, die von der Röntgenstrahlung
durchsetzt wird, eine Dicke gewählt wird, die mindestens der Reichweite der in ihr
erzeugten Photo^ und Comptonelektronen entspricht. Ist die Schichtdicke kleiner
als die Reichweite dieser Elektronen, so entfällt zur Erzeugung der Elektronen eine
dieser Differenz entsprechende Schicht, ist sie größer als die Reichweite, so treten
zwar nicht alle erzeugten Elektronen aus der Deckelektrode in die Widerstandsschicht
ein. Der Verlust, der damit verbunden ist, ist aber wesentlich geringer als in dem
vorhergehenden Fall. Das Bild der Funktion, die die Anzahl der erzeugten Elektronen
in Abhängigkeit von der Dicke .der Schicht wiedergibt, zeigt einen steilem Anstieg
bis zum Maximum (Elektronenreichweite gleich Dicke der Schicht) und einen sehr flachen
Abfall, worin die Begründung dafür gegeben ist, die Dicke der Deckelektrode mindestens
- gleich der Reichweite der erzeugten Elektronen zu wählen.
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Da die Elektronenkonzentration in erster Näherung mit der dritten
Potenz der Ordnungszahl seines Materials steigt, wird gemäß der Erfindung ein Stoff
mit hoher Ordnungszahl-=für die Deckelektrode vorgeschlagen.
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Eine weitere Steigerung der Photoelektronen konzentration ist dadurch
möglich, daß die mit der Widerstandsschicht in Kontakt stehende Oberfläche der Deckelektrode
aufgerauht wird, um einen leichteren übergang der Elektronen in die Widerstands-
bzw. Halbleiterschicht zu ermöglichen.
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Auch besteht die Möglichkeit, zwischen Deckelektroden und Widerstandsschicht
eine die chemische Reaktion oder Diffusion zwischen diesen Schichten verhindernde
Schutzschicht anzuordnen, -deren- Elektronenabsorption natürlich niedrig gehalten
sein muß.
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Widerstandsschichten, die mit den angegebenen Mitteln eine vergrößerte
Photoelektronenkonzen-'trätion aufweisen, besitzen auch bei ihrer Bestrahlung mit
Röntgenlicht eine so große relative Widerstandsänderung, daß sie als HaJbleiterschichten
in Bildzerlegerröhren, verwendet werden können, die in der Lage sind, das auf der
Halbleiterschicht unmittelbax erzeugte Röntgenschattenbild aufzufangen und es durch
die üblichen Fernsehmittel weiterzubehandeln..
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An Hand der Zeichnung wird die Erfindung erläutert.
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Gemäß der schematischen Darstellung in Fig. i isst die .Deckelektrode.
i den durch die eingezeichneten - Pfeile angedeuteten Röntgenstrahlen ausgesetzt,
welche in die vor der Signalelektrode 2 liegendeHalbleiterschicht3 eindringen und
das dem Röntgenschattenbild entsprechende Spannungsgebirge aufbauen, das durch die
Signalelektrode über einen, Arbeitswiderstand abgeleitet wird. Die vor diesem Widerstand
liegende, angedeutete Ableitung stellt die zum Bildverstärker führende Leitung dar.
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In Fig. 2 ist der Halbleiterschicht 3 eine Deckelektrodenschicht i
in einer solchen Dimensionierung vorgelagert, daß die erzeugten Elektronen, deren
Reichweite die Pfeile andeuten, auch noch in der Grenzlage in die Halbleiterschicht
eindringen können.
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Der Fig.3 ist die Anordnung der Halbleiterschicht in einer Bildzerlegerröhre
zu entnehmen, die Glas Röntgenschattenbild durch Röntgenstrahlen (eingez.eichnete
Pfeile) empfängt. Auf der Innenwand der Röhre ist die Deckelektrode i aufgebracht,
die die Halbleiterschicht 3 trägt. Die Ableitelektrode stellt in diesem Fall der
abtastende Elektronenstrahl 2' dar, der im Gegensatz zu der in Fig. i gezeigten,
kontinuierlichen Fläche das in der Halbleiterschicht erzeugte Spannungsgebirge von
Bildpunkt zu Bildpunkt abtasten kann.