NO121854B - - Google Patents

Description

Anordning omfattende en fotofølsom del og en luminescerende del hvis emisjon styres av den fotofølsomme del.

Det er for påvisning av stråling beskre-vet anordninger i hvilke reversible endringer i de elektriske egenskaper (ledningsevne og/eller dielektrisitetskonstant) for en halvleder — heretter kalt fotofølsom halvleder —, frembringes av nevnte stråling, — hvilke anordninger styrer den elektriske spenning som dannes over et elektroluminescerende stoff som er forbundet i serie med den fotofølsomme halvleder i en elektrisk krets, slik at styrken av elektro-luminescenslyset er en funksjon av styrken av den stråling som skal påvises.

En slik anordning omfatter en fotoføl-som del og en elektroluminescerende del i todimensjonal utstrekning, hvilke deler er forbundet punktvis med hverandre, idet bildet som frembringes av den stråling som skal påvises på den fotofølsomme del kan forsterkes og gjøres synlig når strålingen er usynlig.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den

kjennsgjerning at det kan fremstilles anordninger hvor de endringer av de i en fotofølsom del opptredende elektriske egenskaper, som forårsakes av den stråling som skal påvirkes, på annen måte kan frembringe lysemisjon fra den luminescerende del som er koplet sammen med den foto-følsomme del i en elektrisk krets.

Ifølge oppfinnelsen er en slik anordning karakterisert ved at den luminescerende del inneholder et luminescerende stoff med «feltslukkende» egenskaper, og at der er sørget for bestrålingshjelpemidler ved hvis hjelp den luminescerende del bringes til å luminescere.

Med uttrykket «feltslukkende» egenskaper skal her forstås det fenomen som opptrer ved enkelte luminescerende stoffer, nemlig at en luminescens som frembringes i det luminescerende stoff som følge av en hjelpestråling f. eks. med ultrafiolette-, røntgen- eller elektronstråler, reduseres ved hjelp av et elektrisk felt og i stigende grad med økende styrke av dette felt. I denne forbindelse skal vises til en artikkel: «Brightness Waves and Transistory Pheno-mena in the Quenching of Luminescence by Alternating Electric Fields» av Destriau i «Journal of Applied Physics», bind 25, side 67 for januar 1954 og de der anførte litteraturangivelser.

Til forskjell fra de kjente på elektro-luminescens beroende anordninger har ved anordningen ifølge oppfinnelsen en økning av den fotofølsomme dels ledningsevne resp. dielektrisitetskonstant, dvs. en minskning av delens impedans, tilfølge en minskning av den luminescerende dels emisjon. Når anordningen ifølge oppfinnelsen er egnet til å gjengi bilder ved at den fotoføl-somme del og den luminescerende del har todimensjonal utstrekning og er forbundet med hverandre punktvis og et strålingsbilde som kastes på den fotofølsomme del punktvis minsker impedansen av den fotoføl-somme del i samsvar med den punktvise lysstyrke av dette strålingsbilde, vil lys-emisjonen i den luminescerende del vise et bilde som er en negativ av det nevnte strålingsbilde på den fotofølsomme del. Som følge derav kan innretningen anvendes for omdanning av bilder fra en fotografisk negativ projeksjon på den fotofølsomme del til et positivt bilde.

Skal det på den fotofølsomme del pro-jiserte strålingsbilde ikke meddeles noen endring av lysstyrken, så kan dette oppnås ved en optisk kaskadekopling av to av de ovenfor nevnte anordninger. Dette kan imidlertid også oppnås ved en særskilt ut-førelsesform av anordningen ifølge oppfinnelsen. Ved denne utførelsesform består den fotofølsomme del i det vesentlige av et materiale som har infrarød slukning og der må sørges for et bestrålingshjelpemiddel som sammen med den stråling som skal påvises tilveiebringer en slik infrarød slukning i den fotofølsomme del. Ved uttrykket «infrarød slukning» er her forstått den egenskap ved forskjellige fotofølsomme stoffer, at de endringer i den elektriske ledningsevne eller dielektrisitetskonstant som frembringes av en bestemt stråling, minsker ved samtidig bestråling med infra-rød stråling.

To utførelseseksempler på oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvis-ning til tegningen. Fig. 1 viser skjematisk en anordning ifølge oppfinnelsen hvor et på den fotoføl-somme del projisert bilde omdannes til sin negativ. Fig. 2 viser også skjematisk, en anordning ifølge oppfinnelsen hvor det strålingsbilde som projiseres på den fotofølsomme del og det tilhørende luminescensbilde ikke har endret lysstyrke.

Ved anordningen ifølge fig. 1 betegner 1 en bildeskjerm hvor der i en ramme 4 er anordnet glassplater 2 og 3 og mellom disse et antall på hverandre liggende tynne sjikt som dekker hele overflaten, og som fra venstre til høyre er betegnet med 5, 6„ 7, 8 og 9 og hvis tykkelse er sterkt forstørret på tegningen.

Sjiktene 5 og 9 er gjennomsiktige elektroder som består av tinnoksyd og ved hjelp av ledninger 10 og 11 er forbundet med en vekselspenningskilde 12. Elektrodene 5 og 9 kan istedet for å være av ledende tinnoksyd bestå av et gjennomsiktig metallsjikt eller et metallgitter.

Sjiktet 6 som danner den fotofølsomme del av bildeskjermen 1, består hovedsakelig av en fotofølsom halvleder f. eks. kadmium-sulfid.

Sjiktet 8 som danner den luminescerende del består i det vesentlige av et lysstoff med «feltslukkende» egenskaper. Et slikt stoff er f. eks. sinksulfid aktivert med sølv.

Mellom sjiktene 6 og 8 er anordnet et ugjennomsiktig mellomsjikt 7 som har en høy motstand. Sjiktet 7 kan f. eks. bestå av en svart lakk. Dette mellomsjikt skal forhindre at det lys som emitteres fra luminescenssjiktet 8 kan virke tilbake på det fotofølsomme sjikt 6.

På den side av bildeskjermen 1 hvor luminescenssjiktet 8 befinner seg er anordnet en hjelpelyskilde 13 som er forsynt med en ultrafiolett lampe 14, et bare for ultrafiolett stråling gjennomtrengelig filter 15 og en linse 16. Ved hjelp av hjelpe-lyskilden blir luminescenssjiktet 8 således bestrålt at dette sjikt under innvirkning av den i figuren med stor U betegnede ul-trafiolettstråling, bringes til å lyse.

Virkemåten for den i fig. 1 viste anordning er følgende: Når det fotofølsomme sjikt 6 ikke be-stråles er dets motstand meget høy slik at bare en liten del av den elektriske spenning mellom elektrodene 5 og 9 overføres til luminescenssjiktet 8. Når imidlertid det fotofølsomme sjikt 6 belyses endres dets impedans stedvis tilsvarende den stedvise lysstyrke av bestrålingen, hvorved likeledes delspenningen stedvis øker mer eller mindre over luminescenssjiktet 8. Da lumin-escenssjiktets 8 materiale hovedsakelig består av et lysstoff med «feltslukkende» egenskaper, har denne stedvise spennings-økning tilfølge en stedvis mer eller mindre sterk minskning av den luminescens som hjelpebestrålingen U frembringer i sjiktet 8. Den opprinnelige praktisk talt jevne opplysning av dette sjikts flate viser nå et mønster som tilsvarer det mønster som be-lyser det fotofølsomme sjikt 6. Da sterkere belyste steder på det fotofølsomme sjikt tilsvarer mindre sterkt lysende steder på luminescenssjiktet 8, er det av luminescenssjiktet viste bilde en negativ av bildet på det fotofølsomme sjikt. Som følge derav er anordningen svært godt egnet til gjengivelse av fotografiske negativer som et positivt bilde. I fig. 1 er skjematisk angitt en projeksanordning 20 ved hvis hjelp en i huset 21 innsatt fotografisk negativ 22 avbildes på bildeskjermens 1 fotofølsomme sjikt 6. Projeksjonsanordningen inneholder en lyskilde 23, en diffus skjerm 24, f. eks. av melkeglass, en halv kondensatorlinse 25 og en forskyvbar projeksjonslinse 26 som er forbundet med huset 21 ved hjelp av en uttrekkbar belg 27. Det bilde som luminescenssjiktet 8 viser er nå en positiv av fotonegativen 22.

Det er kjent hvorledes man ved valg av oppdelte farvefiltre eventuelt i forbindelse med en tilsvarende oppdeling av det foto-følsomme resp. lysemitterende sjikt, kan gjøre en bildeskjerm med et fotofølsomt sjikt og et elektroluminescerende sjikt egnet for gjengivelse av farvebilder og at endring av farveverdien er mulig . Ved lig-nende foranstaltninger er det mulig å an-vende bildeskjermen i fig. 1 til positiv gjengivelse av en farvenegativ. Man må imidlertid sørge for at farven for hvert punkt av et bilde som vises på sjiktet 8 er en komplementærfarve til det bilde som projiseres på det fotofølsomme sjikt 6.

Den i fig. 2 viste anordning inneholder en bildeskjerm 40, som bare skiller seg uve-sentlig fra oppbygningen av bildeskjermen 1 i fig. 1. Det er her imidlertid bare en en-kelt glassplate 41 på hvilken de forskjellige med hverandre i berøring stående sjikt er anbragt. Fra høyre til venstre, befinner det seg en gjennomsiktig elektrode 42, et lumi-nescenssjikt 43, et ugjennomsiktig mellomsjikt 44, et fotofølsomt sjikt 45 og en annen gjennomsiktig elektrode 46. Elektrodene 42 og 45 er ved hjelp av ledninger 47 og 48 forbundet med de forskjellige klemmer på en vekselstrømskilde 49. Elektroden 46 kan erstattes med en vevning av tynne glass-tråder som er gjort ledende ved hjelp av tinnoksyd.

Av de forskjellige sjiktene 42—46 skiller bare det fotofølsomme sjikt 45 seg fra det tilsvarende sjikt 46 av bildeskjermen 1 i fig. 1. Sjiktet 45 består av et fotoledende materiale, med slukkeegenskaper for foto-ledningsevnen ved infrarød bestråling. Sjiktet 45 kan f. eks. hovedsakelig bestå av sølv og gallium aktivert med sinksulfid.

På samme måte som ved anordningen ifølge fig. 1 er der anordnet en hjelpestrå-lingskilde 13 med en ultrafiolett lampe 14, et filter og en linse 16, for bestråling av luminescenssjiktet 43 og for å få dette til å lyse. Anordningen i fig. 2 inneholder enda en hjelpelyskilde som er betegnet med 51. Denne inneholder en lampe 42, et infra-rødt-sperrende filter 53 og en linse 54 som stråler ut en i figuren med stort L betegnet bunt mot det fotofølsomme sjikt 45. Strålingen L er slik at den av denne i det fotofølsomme sjikt 45 frembrakte ledningsevne minskes ved samtidig bestråling av dette sjikt med ultrarød stråling avhengig av den ultrarøde strålingsstyrke. Hvis man f. eks. anvender et optisk system som omfatter en linse 56 og et filter 57 som bare slipper igjennom ultrarød stråling, kan et infrarødt bilde fra et objekt f. eks. en fotografisk positiv frembringes på det foto-følsomme sjikt 45, idet den punktvise spenning over det luminescerende sjikt 43 hvilken spenning uten et slikt bilde var høy på grunn av ledningsevnen i sjiktet 45, reduseres i overensstemmelse med den punktvise lysstyrke av bildet under medvirkning av ekstrastrålingen L slik at det luminescerende sjikt 43 punktvis viser tilsvarende va-rierende økning av luminescensen. Således vil bildet som er synlig på det luminescerende sjikt 43 vise de samme kontraster mellom lys og skygge som det bilde som ble frembragt ved hjelp av linsen 56 på det fotofølsomme sjikt 45. Denne anordning kan således anvendes som såkalt natt-observasjonsanordning for observasjoner i mørke og som forsterkerskjerm for projeksjon av kinematograf film og fotografiske bilder.

I motsetning til kjente bildeskjermer som har et lysemitterende sjikt som består hovedsakelig av et elektroluminescerende materiale, har de mellomliggende sjikt 7 og 44 i ovenfor beskrevne anordning ikke den oppgave å hindre ustabilitet i anordningen. Den tilbakekopling som kan oppstå ved manglende mellomsjikt 7 og 44, er en negativ tilbakekopling som kan redusere anord-ningens følsomhet i betydelig grad.

Claims (3)

1. Strålingsfølsom anordning omfattende en fotofølsom del (6), en luminescerende del (8) og elektroder (5, 9) som for-bundte med en spenningskilde (12) frembringer et elektrisk felt over den luminescerende del og hvilket felt styres av den fotofølsomme del, karakterisert ved at den luminescerende del (8) inneholder et luminescerende stoff som har den egenskap at en luminescens som frembringes i dette luminescensstoff ved hjelp av en hjelpestråling kan reduseres ved hjelp av det elektriske felt og i økende grad med tilta-gende styrke av nevnte felt.

2. Anordning ifølge påstand 1, karakterisert ved at den fotofølsomme del og den luminescerende del danner en bildeskjerm ved at de består av punktvis korresponde-rende elementer, idet såvel elementene i den fotofølsomme del som i den luminescerende del danner en for gjengivelse av bilder egnet todimensjonal utstrekning, f. eks. et tynt sjikt.

3. Anordning ifølge en av de foregå-ende påstander, karakterisert ved at den fotofølsomme del hovedsakelig består av et materiale hvor fotofølsomheten reduseres ved infrarød bestråling, og at en hjelpe-strålingskilde er anordnet for sammen med den stråling som skal påvises, å frembringe en slik svekking i den fotofølsomme del.