WO2001003146A1 - Herstellungsverfahren für eine wiederverwendbare bildplatte mit einem speicherleuchtstoff zur speicherung von röntgenstrahlbildern - Google Patents

Herstellungsverfahren für eine wiederverwendbare bildplatte mit einem speicherleuchtstoff zur speicherung von röntgenstrahlbildern Download PDF

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WO2001003146A1
WO2001003146A1 PCT/EP2000/006118 EP0006118W WO0103146A1 WO 2001003146 A1 WO2001003146 A1 WO 2001003146A1 EP 0006118 W EP0006118 W EP 0006118W WO 0103146 A1 WO0103146 A1 WO 0103146A1
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wall structure
storage phosphor
microns
image plate
etching
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Rainer Kassing
Albrecht Winnacker
Miroslaw Batentschuk
Peter Hackenschmied
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Rainer Kassing
Albrecht Winnacker
Miroslaw Batentschuk
Peter Hackenschmied
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Definitions

  • the invention relates to a production method for a reusable image plate with a storage phosphor, such as BaFBrrEu, BaFJ: Eu, RbBrrTl, RblrTl, BaFBr: Ce, KBrrln, CSBr: Ga or mixed crystals thereof, for storing X-ray images, for example in medical diagnostics or also in quality or security control.
  • a storage phosphor such as BaFBrrEu, BaFJ: Eu, RbBrrTl, RblrTl, BaFBr: Ce, KBrrln, CSBr: Ga or mixed crystals thereof, for storing X-ray images, for example in medical diagnostics or also in quality or security control.
  • X-ray storage phosphors form the basis of a relatively new, known concept for storing X-ray images, which is shown in FIG. 2.
  • a layer covered with the storage phosphor replaces the conventional X-ray film.
  • the X-ray radiation from the X-ray tube 22 produces radiation damage there.
  • These radiation defects have the special property that they can be stimulated to glow by light of a suitable wavelength. The intensity of this glow is proportional to the locally received X-ray dose.
  • a laser beam is therefore driven over it, for example by means of a He Ne laser 28 and a rotating mirror 24.
  • the signal generated by the laser point by point passes through collecting optics 26 and is detected in a photomultiplier 30, that is to say a light detector, and passed via an analog-digital converter 32 into a computer for image processing 34, which uses it to produce the image created.
  • a photomultiplier 30 that is to say a light detector
  • an analog-digital converter 32 into a computer for image processing 34, which uses it to produce the image created.
  • the advantages of the method are, on the one hand, that the image is stored in the computer, that is, it is a "digital radiography" method. Furthermore, the dynamic range is much larger than with conventional X-ray films. The picture is available within approx. 30 s and no wet chemistry is required. Finally, after reading out, the image can be deleted, for example, by means of a strong light source, such as a halogen lamp 36.
  • the image plates 20 can therefore be reused as often as desired according to the circuit 38 shown in FIG. 2.
  • Image plates for medical technology with a resolution of 2.5 to 5 line pairs / mm (Lp / mm) together with the associated readout systems are also commercially available.
  • a resolution of the image of 5 Lp / mm means that a line 100 ⁇ m thick can still be recognized with sufficient clarity.
  • the storage phosphor powder usually BaFBr doped with europium or derivatives thereof, is embedded in an organic binder.
  • the thickness of the layer is typically 200 to 300 ⁇ m. It is therefore a granular layer with grain sizes of typically 5 ⁇ m.
  • the stated resolution of up to 5 Lp / mm is not sufficient for certain areas of medicine, for example for mammography and for the large area of dental medicine. This applies both to the small picture plates of approx. 3 x 6 cm, which are placed in the patient's mouth (intraoral use), and to the large picture plates of approx. 30 x 10 cm 2 (panoramic pictures).
  • the resolution is essentially limited by the following procedure.
  • the read-out laser light that travels over the granular layer is scattered and broken by the grain boundaries when it penetrates the layer, so it is fanned out many times. It so happens that the light beam on or in the layer is surrounded by a "halo", a pear-shaped lighting zone, the size of which determines the sharpness of the image. Since the luminous zone is approximately 100 ⁇ m in diameter, depending on the layer thickness, only structures of this size can be recognized.
  • the size of the halo can be influenced in various ways, for example via the grain size, the packing density of the grains in the layer or the thickness of the image plate. It turns out, however, that every increase in image sharpness, i.e. the resolution, is linked to a loss in sensitivity of the image plate, which can be explained by the following consideration: if, for example, the image plate is only 50 ⁇ m thick, this will become apparent when the layer is passed through Reading laser light is now only slightly scattered, but the X-rays are no longer stopped sufficiently, but partially penetrate the Optical disk. This requires a higher X-ray dose in order to achieve adequate image quality.
  • the active storage phosphor layer In order to absorb the X-ray radiation quantitatively, that is to say in order to achieve sufficient sensitivity of the image plate, the active storage phosphor layer must be 200 to 300 ⁇ m thick. At the same time, however, the scattering of the laser beam, the halo, should not be greater than approx. 40 ⁇ m. According to experimental findings and numerical simulations of the light scattering process in granular layers, this goal cannot be achieved with conventional technology.
  • DE3909449A1 discloses a method for producing a honeycomb grid with a favorable ratio of opening to depth (opening typically 40-100 ⁇ m, depth 500 ⁇ m) with walls that are as vertical as possible according to the features of the preamble of claim 1. By filling the storage phosphor in such a grid, a high resolution of the X-ray film should be achieved with sufficient sensitivity.
  • DE3909449A1 proposes a known method, the so-called LIGA method.
  • the honeycomb structures are generated indirectly or directly with the help of a beam of synchrotron radiation.
  • Synchrotron radiation is an X-ray radiation that is characterized by a particularly high degree of parallelism, as is required to produce the favorable opening ratio and the vertical walls, and by a high intensity.
  • the sources of this radiation are large machines that only exist in a few
  • the present invention is therefore based on the object of developing a method with the features mentioned at the outset in such a way that an inexpensive production of an image plate with high image sharpness is achieved with at least the same or also increased sensitivity.
  • the etching process in particular reactive ion etching, thus avoids precisely the disadvantages which have stood in the way of the economical implementation of the process mentioned in DE3909449A1.
  • the methods for etching microstructures are particularly suitable for this.
  • the after In addition to being inexpensive to produce, the image plate produced according to the method of the invention also has the advantage that the scattering of the light is prevented by a lateral structuring of the image plate.
  • the image plate is structured in the form of "honeycombs" (FIG. 1), the walls of which are highly absorbent or mirrored for the laser light. These honeycombs are filled with the storage phosphor. The light can therefore not be scattered into the adjacent honeycomb.
  • honeycomb structures with a depth of 200 to 300 ⁇ m and a diameter of the individual honeycomb of less than 40 ⁇ m should be aimed for.
  • Structures of this type can be produced by the method according to the invention in a format of 2 ⁇ 3 cm 2 to 30 ⁇ 10 cm 2 , as required by dental medicine.
  • the wall thickness should not be more than 10 ⁇ m, preferably about 5 ⁇ m.
  • Gases are exposed to a low pressure plasma. This creates excited molecules, atoms, radicals and ions. These excited particles react with the substrate to be etched, in which the areas that are not to be etched are protected by a mask.
  • Ions are accelerated in an electric field. As a result, they absorb energy and follow the electric field lines that are perpendicular to the substrate. It is thereby achieved that the ions deposit their energy in the substrate, thereby breaking the bonds between substrate atoms or molecules and knocking out atoms or molecules. This process is also referred to as sputtering. Breaking the bonds also enables a chemical etching attack on the substrate. Because the ions are directed towards the substrate they make an anisotropic etching process possible, ie allow vertical walls to be etched.
  • the chemical etching process is based on the fact that there is always a chemical interaction between the gas particles excited in the plasma and the substrate when a compound is formed whose energy is lower than that of the starting atoms.
  • the following reaction is given as an example:
  • Si (silicon) + 4 F (fluorine) Si F 4
  • the substrate for example silicon
  • Si F 4 fluorine
  • the chemical component introduces the high etching rate and the required selectivity
  • the physical component the anisotropy, i.e. the directed etching process.
  • the second mechanism is based on performing the etching process at low temperatures.
  • the purely chemical etching process requires energy so that it can take place. This energy is thermally supplied at higher temperatures. This makes the etching process isotropic. However, if the temperature is so low that a spontaneous chemical etching process is not possible for energy reasons, the energy required for the etching process must also be supplied. This happens through the ions. So these - and only where they hit - specifically deliver the required energy. The required anisotropy is thus achieved.
  • RIE reactive Ion Etchmg
  • thin vertical walls can be etched into all those materials that form volatile compounds with the etching gases used. These are the materials used for imaging plate or X-ray film production.
  • the masks determine the structures to be etched. The process can be used over a large area and is extremely inexpensive.
  • Another method for producing an image plate according to the invention consists in that a negative mold is first produced using the etching method for etching microstructures and the actual wall structure is produced as an impression or cast of this negative mold.
  • the wall structure according to the invention can preferably be industrially manufactured in large series at a very favorable price / performance ratio.
  • the wall structures with the storage phosphor by spray coating, dip coating, vapor deposition, sputtering, sedimentation or by the doctor blade coating method.
  • the filling process can advantageously be improved or evened out if the wall structure is filled with storage phosphor under pressure, a pressure difference being generated between the lower surface and the surface of the wall structure during filling.
  • An advantageous embodiment of the invention is that the unit cell has a polygonal shape and in particular has a hexagonal shape or a honeycomb shape. It goes without saying that other geometries of the unit cells are also conceivable, the problem being likely to lie mainly in the manufacturability of special geometries.
  • the unit cell advantageously has an average diameter of less than approximately 80 ⁇ m, preferably approximately 30 ⁇ m to 50 ⁇ m, in particular approximately 40 ⁇ m.
  • the wall height of the wall structure is approximately 200 ⁇ m to approximately 300 ⁇ m. If higher-energy radiation is used, the wall height can also assume larger values.
  • the wall thickness of the wall structure is particularly advantageous less than approximately 10 ⁇ m and is in particular approximately 5 ⁇ m.
  • the wall structure is preferably made of an organic material, for example a polymer, and is flexible to this extent, which is particularly advantageous as an application in medical diagnostics.
  • the wall structure can also consist of metal or a semiconductor and be rigid, which will be advantageous, for example, for applications in quality control or security control.
  • the embedded storage phosphor preferably has a grain size of less than approximately 5 ⁇ m, in particular a grain size of approximately 1 ⁇ m to approximately 2 ⁇ m, if this is without significant loss of sensitivity is possible. It is particularly important that the honeycomb is filled evenly with the storage phosphor. For this purpose, the grains used should be significantly smaller than the previous ones, the grain size should be approximately 1 ⁇ m instead of the previous approximately 5 ⁇ m, provided that a significant loss in sensitivity is avoided. Thicker layers are required for the applications mentioned, in which high X-ray energies or gamma radiation are used. A lower image sharpness could also represent a significant advance over the previous technology. In this application, the image plates could be several millimeters thick, while the diameter of the individual honeycomb is typically 500 ⁇ m.
  • the storage phosphor is advantageously in powder form and is optionally embedded in an organic binder.
  • the storage phosphor in the form of a ceramic or in the form of a glass.
  • the walls of the wall structure are preferably mirrored and have a high reflectivity or have an absorbing layer in order to optimally decouple the radiation required for reading the information stored in the image plate from the neighboring lines.
  • the unit cells are closed on one side, which, for example, simplifies the filling of the wall structure with storage phosphor and improves the light collection. Whether the lower surface or the surface of the unit cells the wall structure is closed depends on whether the radiation required for reading out the information, in particular visible laser light, is applied to the front or back of the image plate.
  • the wall structure on one or both sides with a cover and / or protective layer or also with a carrier substrate.
  • Figure 1 shows an embodiment of a reusable image plate with a lateral wall structure
  • Figure 2 is a schematic representation of the working cycle of a known digital X-ray imaging system based on storage phosphor according to the prior art.
  • the lateral wall structure 10 is made up of a large number of unit cells 12 formed.
  • the walls 14 of the wall structure 10 have a high absorption capacity or reflection capacity in the wavelength range of the light used for reading out the information from the image plate.
  • the unit cell 12 has a polygon shape, in particular a hexagon or honeycomb shape 16.
  • the average diameter of an emunity cell 12 is below approximately 80 ⁇ m, preferably in a range from 30 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the wall height of the wall structure 10 is approximately 200 ⁇ m to approximately 300 ⁇ m and can, however, be increased accordingly when using higher-energy radiation.
  • the wall thickness of the wall structure 10 is preferably in a range of approximately 5 ⁇ m.
  • the wall structure 10 is preferably formed from an organic material, for example a polymer, or also a metal.
  • the unit cells 12 are closed on one side by a base 18 which, however, is shown partially broken away for reasons of illustration.
  • the storage phosphor embedded in the wall structure 10 or unit row 12 has a preferred grain size of approximately 1 ⁇ m to 2 ⁇ m.
  • the storage phosphor is in the form of a powder, optionally embedded in an organic binder, or in the form of a ceramic or a glass.
  • the walls 14 of the wall structure 10 are mirrored or covered with an absorbent layer. Furthermore, a cover and / or protective layer can be arranged on one or both sides of the wall structure 10.
  • One method for producing an image plate according to the invention is that the wall structure 10 is produced by etching.
  • Another method according to the invention for producing an image plate is that the wall structure 10 is available as an impression of a negative mold, the negative mold being produced by etching.
  • the wall structure 10 is advantageous by spray coating or dip coating, vapor deposition, sputtering, sedimentation or by knife coating with the
  • Storage fluorescent filled The wall structure 10 or the unit cells 12 are filled with storage phosphor under pressure.

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Abstract

Es wird ein Herstellungsverfahren für eine wiederverwendbare Bildplatte mit einem Speicherleuchtstoff beschrieben, wobei der Speicherleuchtstoff gegebenenfalls auf einem Substrat, beispielsweise einer Trägerfolie aufgebracht ist und gegebenenfalls mit einer Schutzschicht überzogen ist, zur Speicherung von Röntgenstrahlbildern, beispielsweise in der medizinischen Diagnostik, der Qualitätskontrolle oder Sicherheitskontrolle. Die Bildplatte zeichnet sich dadurch aus, dass der Speicherleuchtstoff in einer lateralen Wandstruktur (10) eingebettet ist, die Wandstruktur (10) aus einer flächigen Aneinanderreihung einer Vielzahl von Einheitszellen (12) gebildet ist und die Wände (14) der Wandstruktur (10) im Wellenlängenbereich einer zum Auslesen der Informationen der Bildplatte erforderlichen Lichtstrahlung ein hohes Absorptionsvermögen beziehungsweise Reflektionsvermögen aufweisen. Die Herstellung der Bildplatte beziehungsweise der lateralen Wandstruktur (10) wird mittels spezieller Ätzverfahren für Mikrostrukturen durchgeführt.

Description

Bezeichnung: Herstellungsverfahren für eine wiederverwendbare Bildplatte mit einem Speicherleuchtstoff zur Speicherung von Röntgenstrahlbildern
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für eine wiederverwendbare Bildplatte mit einem Speicherleuchtstoff, wie zum Beispiel BaFBrrEu, BaFJ:Eu, RbBrrTl, RblrTl, BaFBr:Ce, KBrrln, CSBr:Ga oder Mischkristalle hiervon, zur Speicherung von Röntgenstrahlbildern beispielsweise in der medizinischen Diagnostik oder auch in der Qualitäts- oder Sicherheitskontrolle .
Röntgenspeicherleuchtstoffe bilden die Grundlage eines relativ neuen, bekannten Konzeptes zur Speicherung von Röntgenbildern, welches in Figur 2 dargestellt ist. Eine mit dem Speicherleuchtstoff bedeckte Schicht ersetzt den herkömmlichen Röntgenfilm. Beim Belichten der Bildplatte 20 erzeugt die Röntgenstrahlung der Röntgenröhre 22 dort Strahlenschäden. Diese Strahlendefekte haben die besondere Eigenschaft, daß sie durch Licht geeigneter Wellenlänge zum Leuchten stimuliert werden können. Die Stärke dieses Leuchtens ist proportional zur lokal empfangenen Röntgendosis . Man fährt daher nach Belichten der Bildplatte 20 mit einem Laserstrahl, beispielsweise mittels eines He Ne-Lasers 28 und einem Drehspiegel 24 über diese hinweg. Das durch den Laser Punkt für Punkt erzeugte Signal durchläuft eine Sammeloptik 26 und wird in einem Photomultiplier 30, also einem Lichtdetektor, nachgewiesen und über einen Analog-Digital-Wandler 32 in einen Rechner zur Bildverarbeitung 34 gegeben, der daraus das Bild erstellt. Vorteile des Verfahrens sind zum einen, daß das Bild im Computer gespeichert ist, es sich also um ein Verfahren der "digitalen Radiographie" handelt. Weiterhin ist der Dynamikbereich wesentlich größer als bei herkömmlichen Röntgenfilmen. Das Bild steht innerhalb ca. 30 s zur Verfügung und es ist keine Naßchemie erforderlich. Schließlich kann nach Auslesung das Bild beispielsweise mittels einer starken Lichtquelle, wie einer Halogenlampe 36 gelöscht werden. Die Bildplatten 20 sind daher beliebig oft entsprechend dem in Figur 2 dargestellten Kreislauf 38 wiederverwendbar.
Nähere Einzelheiten dieses bekannten Konzeptes sind beispielsweise in Physica Medica, Vol. IX, N. 2-3, April- September 1993, "X-ray Imaging with Photostimulable Storage Phosphors and Future Trends", A. Winnacker, beschrieben, der durch ausdrücklichen Verweis in die vorliegende Offenbarung einbezogen wird.
Im Handel erhältlich sind weiterhin Bildplatten für die Medizintechnik mit einem Auflösungsvermögen von 2,5 bis 5 Linienpaaren/mm (Lp/mm) mitsamt den zugehörigen Auslesesystemen. Eine Auflösung des Bildes von 5 Lp/mm bedeutet, daß ein Strich von 100 um Dicke noch mit ausreichender Deutlichkeit erkannt werden kann.
Bei diesen Bildplatten ist das Speicherleuchtstoffpulver, in der Regel BaFBr dotiert mit Europium oder Derivate davon, in einen organischen Binder eingebettet. Die Dicke der Schicht beträgt typischerweise 200 bis 300 um. Es handelt sich also um eine körnige Schicht mit Korngrößen von typischerweise 5 um. Die genannte Auflösung von bis zu 5 Lp/mm ist für gewisse Bereiche der Medizin nicht ausreichend, beispielsweise für die Mammographie und für den großen Bereich der Dentalmedizin. Dies gilt sowohl für die kleinen Bildplatten von ca. 3 x 6 cm Fläche, die dem Patienten in den Mund gelegt werden (intraorale Anwendung) , als auch für die großen Bildplatten von ca. 30 x 10 cm2 (Panoramaaufnahmen) .
Die Auflösung ist im wesentlichen begrenzt durch folgenden Vorgang. Das auslesende Laserlicht, das über die körnige Schicht hinwegfährt, wird beim Eindringen in die Schicht von den Korngrenzen gestreut und gebrochen, wird also vielfach aufgefächert. So kommt es, daß der Lichtstrahl auf beziehungsweise in der Schicht von einem "Lichthof", einer birnenförmigen Leuchtzone umgeben ist, durch deren Größe die Bildschärfe bestimmt wird. Da die Leuchtzone abhängig von der Schichtdicke größenordnungsmäßig ungefähr 100 um Durchmesser hat, können nur Strukturen dieser Größe erkannt werden.
Die Größe des Lichthofes kann in verschiedener Weise beeinflußt werden, zum Beispiel über die Korngröße, die Packungsdichte der Körner in der Schicht oder die Dicke der Bildplatte. Es zeigt sich aber, daß jede Steigerung der Bildschärfe, also der Auflösung, mit einem Verlust an Empfindlichkeit der Bildplatte verknüpft ist, was durch folgende Überlegung erklärbar ist: Macht man beispielsweise die Bildplatte nur noch 50 um dick, so wird beim Durchlaufen der Schicht das auslesende Laserlicht nur noch wenig aufgestreut, aber die Röntgenstrahlung wird auch nicht mehr ausreichend gestoppt, sondern durchdringt teilweise die Bildplatte. Dies erfordert eine höhere Röntgendosis, um eine ausreichende Bildqualität zu erreichen.
Entscheidend für die Anwendung in der Dentalmedizin ist aber, daß eine große Bildschärfe erreicht wird unter Erhaltung der Empfindlichkeit aus Gründen der Dosisbelastung des Patienten. Insoweit liegt auch ein Entwurf einer DIN-Norm für die "Sicherung der Bildqualität in röntgendiagnostischen Betrieben" (DIN 6868, Entwurf vom 24.7.1997) vor, wonach vorgesehen ist, daß in digitalen Aufnahmesystemen eine Dosis von 0,2 Gy nicht überschritten werden soll. Andererseits sollte die Auflösung nicht schlechter als 12 Lp/mm sein. Letzteres würde bedeuten, daß der Lichtstrahl um nicht mehr als ca. 40 um aufgestreut werden darf.
Dem steht jedoch folgendes entgegen: Um die Röntgenstrahlung quantitativ zu absorbieren, das heißt um eine ausreichende Empfindlichkeit der Bildplatte zu erreichen, muß die aktive Speicherleuchtstoffschicht 200 bis 300 um dick sein. Zugleich aber soll die Aufstreuung des Laserstrahles, der Lichthof, nicht größer als ca. 40 um sein. Gemäß experimentellen Erkenntnissen und numerischen Simulationen des Lichtstreuvorganges in körnigen Schichten kann dieses Ziel mit der herkömmlichen Technik nicht erreicht werden.
Das Problem stellt sich nicht nur in der medizinischen Röntgendiagnostik, sondern beispielsweise auch bei der Röntgendurchleuchtung von Gegenständen zur Qualitätskontrolle und der Sicherheitskontrolle, zum Beispiel bei Durchleuchtung von Containern etc. Hier werden je nach Anwendungszweck sehr viel höhere Röntgenenergien verwendet als in der Medizin, bis 1 Megaelektronenvolt . Die Bildplatten müßten in diesem Fall einige mm dick sein mit einem entsprechenden Verlust an Auflösung durch die AufStreuung des auslesenden Lichtes.
Das oben genannte Problem besteht auch bei der Verwendung von Gamma-Strahlung für die medizinische Diagnostik, beispielsweise in der sogenannten Gammakamera. Auch hier müßte angesichts der hohen Energie der Gammastrahlung die Bildplatte einige Millimeter dick sein mit einem entsprechenden Verlust an Auflösung.
Aus der DE3909449A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines wabenartigen Rasters mit einem günstigen Verhältnis von Öffnung zu Tiefe (Öffnung typisch 40 - 100 um, Tiefe 500μm) mit möglichst senkrechten Wänden gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt. Durch Einfüllung des Speicherleuchtstoffes in ein solches Raster soll eine hohe Auflösung des Röntgenfilmes bei ausreichender Empfindlichkeit erreicht werden. Die DE3909449A1 schlägt ein bekanntes Verfahren, das sogenannte LIGA-Verfahren, vor. Dabei werden die Wabenstrukturen mittelbar oder unmittelbar mit Hilfe eines Strahles von Synchrotronstrahlung erzeugt. Synchrotronstrahlung ist eine Röntgenstrahlung, die sich durch eine besonders hohe Parallelität, wie sie zur Herstellung des günstigen Öffnungsverhältnisses und der senkrechten Wände erforderlich ist, sowie durch eine hohe Intensität auszeichnet. Die Quellen dieser Strahlung sind große Maschinen, die nur in wenigen
Großforschungseinrichtungen in Deutschland bzw. Europa zur Verfügung stehen. Die Herstellung der Strukturen nach dem LIGA-Verfahren ist daher mit extrem hohen Kosten verbunden, sie kommt nur für Flachen von typisch wenigen Quadratzentimetern in Frage. Entsprechend sind LIGA- Strukuren in der Vergangenheit nicht zur
Serienherstellung derartiger Bildplatten genutzt worden. Benotigt wird daher eine Technik, die sich für eine preiswerte, großflächige Strukturierung bis zu den typischen Rontgenformaten von etwa 40cmx40cm eignet.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren mit den eingangs genannten Merkmalen dahingehend weiterzubilden, daß eine kostengünstige Herstellung einer Bildplatte mit hoher Bildscharfe bei zumindest gleichbleibender beziehungsweise ebenfalls erhöhter Empfindlichkeit erreicht ist.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei dem Verfahren mit den eingangs genannten Merkmalen im wesentlichen dadurch gelost, daß die Wandstruktur mittelbar oder unmittelbar durch Atzen hergestellt ist. Von Vorteil wird das Verfahren des reaktiven Ionenatzens eingesetzt, bevorzugt in speziellen Ausgestaltungen bzw. Weiterbildungen. Diese Modifikationen bestehen - im Unterschied zu den gangigen Anwendungen des reaktiven Ionenatzens in der Halbleitertechnologie - insbesondere darin, daß entweder eine Nachbeschleunigung der Ionen stattfindet, um das gunstige Offnungsverhaltnis zu erreichen oder daß der Atzprozess mit einer chemischen Passivierung der Wände einhergeht. Dadurch werden die Wände kaum angegriffen und bleiben als senkrechte Abtrennungen der Waben erhalten. Wichtige Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber dem in der DE3909449A1 vorgeschlagenen LIGA- Verfahren sind nachfolgend aufgeführt:
Es bedarf keiner aufwendigen Großmaschinen. Anlagen zum reaktiven Ionenätzen befinden sich heute in jeder Fertigungsstätte für Halbleiter-Bauelemente, die Wandstrukturen könnten daher in jedem Technologie- Institut gefertigt werden. Vom Prinzip her eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren sehr gut zur Strukturierung großer Flächen, wie sie für die Röntgendiagnostik verwendet werden. Es können in einem Arbeitsgang Wandstrukturen bzw. Bildplatten bzw. -folien von 40cmx40cm Abmessungen oder sogar größer strukturiert oder hergestellt werden. Mit dem LIGA-Verfahren ist das allenfalls in Form eines sequentiellen Prozesses möglich, der in Verbindung mit den Kosten der Synchrotronstahlung das Verfahren sehr verteuert und damit unrealistisch bzw. unpraktikabel macht. Auch ist es von großer Bedeutung, daß durch das reaktive Ionenätzen problemlos flexible Filme erzeugt werden können. Für gewisse Anwendungen ist dies unerläßlich, wie beispielsweise Panoramaaufnahmen und intraorale Aufnahmen in der Zahnmedizin, oder auch bei gewissen Anwendungen der Röntgenstrahlung in der Qualitätskontrolle von Maschinenteilen.
Das Atzverfahren, insbesondere das reaktive Ionenätzen vermeidet also genau die Nachteile, die einer wirtschaftlichen Umsetzung des in DE3909449A1 genannten Verfahren im Wege standen und stehen. Hierzu bieten sich insbesondere die Verfahren zum Atzen von MikroStrukturen an. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Bildplatt hat neben der preiswerten Herstellbarkeit auch den Vorteil, daß die Aufstreuung des Lichtes durch eine laterale Strukturierung der Bildplatte unterbunden ist. Dabei ist die Bildplatte in Form von "Honigwaben" strukturiert (Fig 1), deren Wände für das Laserlicht stark absorbierend oder verspiegelt sind. Diese Waben sind mit dem Speicherleuchtstoff gefüllt. Das Licht kann daher nicht in die benachbarte Wabe hinein gestreut werden. Für die oben genannten Anforderungen sind also Wabenstrukturen von 200 bis 300 μm Tiefe bei einem Durchmesser der Einzelwabe von weniger als 40 μm anzustreben. Derartige Strukturen lassen sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellen in einem Format von 2 x 3 cm2 bis 30 x 10 cm2, wie es die Dentalmedizin erfordert. Die Wanddicke sollte nicht mehr als 10 μm, bevorzugt etwa 5 μm betragen.
Diese Verfahren zum Ätzen, insbesondere zum Trockenätzen von MikroStrukturen sind beispielsweise in dem Artikel „Preparation of Micro- and Nanostructures* von R. Kassing und I.W. Rangelow, Kluwer Academic Publishers, Nato Asi Series E, Applied Sciences Vol. 330, p 601 ff, 1996 im einzelnen beschrieben, der durch ausdrücklichen Verweis in den Offenbarungsumfang der vorliegenden Unterlagen aufgenommen wird. Im folgenden werden die in diesem Artikel beschriebenen wesentlichen Prinzipien und Vorteile des Trockenätzens kurz zusammengefaßt :
Gase werden einem Niederdruck-Plasma ausgesetzt. Dabei entstehen angeregte Moleküle, Atome, Radikale und Ionen. Diese angeregten Teilchen reagieren mit dem zu ätzenden Substrat, in dem die Bereiche, die nicht geätzt werden sollen, durch eine Maske geschützt sind.
Folgende Forderungen soll ein Atzprozeß vorliegend erfüllen:
• eine hohe Ätzrate
• eine große Selektivität (Substrat wird geätzt, Maske nicht)
• ein hohe Anisotropie, d. h. es sollen möglichst senkrechte Wände geätzt werden können, so daß Strukturen mit kleinem Durchmesser aber großer Höhe realisierbar sind.
Diese Forderungen werden bevorzugt dadurch realisiert, daß eine physikalische und chemische Ätzkomponente kombiniert und/oder eine sog. Seitenwandpassivierung und/oder niedrige Substrattemperaturen verwendet werden.
Im folgenden werden die Prinzipien der physikalische Ätzkomponente erläutert:
Ionen werden in einem elektrischen Feld beschleunigt. Sie nehmen dadurch Energie auf und folgen den elektrischen Feldlinien, die senkrecht auf dem Substrat stehen. Dadurch wird erreicht, daß die Ionen ihre Energie in dem Substrat deponieren, dadurch die Bindungen zwischen Substratatomen bzw.- molekülen brechen und Atome bzw. Moleküle herausschlagen. Dieser Vorgang wird auch mit dem Begriff Sputtern bezeichnet. Durch das Aufbrechen der Bindungen wird desweiteren auch ein chemischer Ätzangriff auf das Substrat ermöglicht. Da die Ionen gerichtet auf das Substrat geschossen werden, machen sie einen anisotropen Atzprozess möglich, d.h. erlauben das Ätzen von senkrechten Wänden.
Die Grundsätze der chemischen Ätzkomponente basieren auf folgenden Überlegungen:
Der chemische Atzprozess beruht darauf, dass immer dann eine chemische Wechselwirkung zwischen den im Plasma angeregten Gasteilchen und dem Substrat auftritt wenn eine Verbindung entsteht, deren Energie niedriger liegt als die der Ausgangsatome. Als Beispiel sei folgende Reaktion aufgeführt:
Si (Silizium) + 4 F(Fluor) = Si F4 , wobei das Substrat, z.B. Silizium, dem Einfluß von z.B. plasmaangeregten Fluoratomen ausgesetzt wird. Wenn eine solche Verbindung dazu noch flüchtig ist, kann sie die Substratoberfläche verlassen und das Substrat wird geätzt. Dieser Prozess ist jedoch isotrop. Daher können mit rein chemischen Ätzprozessen in der Regel keine senkrechten Wände hergestellt werden. Die chemische Komponente erlaubt jedoch durch die Auswahl der Gase eine hohe Selektivität. Auch ist eine größere Ätzrate als beim Sputtern zu erreichen.
Kombiniert man nun die beide Komponenten, den chemischen und physikalischen Atzprozess, so lassen sich die genannten Forderungen realisieren. Die chemische Komponente bringt die hohe Ätzrate und die geforderte Selektivität ein, die physikalische Komponente die Anisotropie, d.h. den gerichteten Atzprozess .
Dies kann bevorzugt durch zwei Mechanismen erreicht werden: Bei der Seitenwandpassivierung werden dem Plasma Gase zugesetzt, die entweder durch das Plasma selbst oder durch die Wechselwirkung der im Plasma aktivierten Gase mit der Maske auf dem Substrat solche Schichten bilden, die chemisch allein nicht ätzbar sind. Diese abgeschiedenen Schichten können nur dann chemisch mit namhafter Rate geätzt werden, wenn vorher - z.B. durch den Ionenbeschuss - Bindungen der Atome untereinander aufgebrochen wurden. Daher wirkt der chemische Atzprozess nur an den Orten, an denen Ionen auftreffen. Da die Ionen senkrecht auf die Probe fallen, lassen sich so senkrechte Wände ätzen, da auf die Seitenwände nur wenige Ionen auftreffen, diese daher weniger geätzt und damit durch die Schicht auf der Seitenwand passiviert werden.
Der zweite Mechanismus beruht auf der Durchführung des Ätzprozesses bei tiefen Temperaturen. Der rein chemische Atzprozess benötigt Energie, damit er stattfinden kann. Diese Energie wird bei höheren Temperaturen thermisch zugeführt. Dadurch ist der Atzprozess isotrop. Geht man jedoch zu so niedrigen Temperaturen über, daß aus energetischen Gründen ein spontaner chemischer Atzprozess nicht möglich ist, muß die für den Atzprozess benötigte Energie zusätzlich zugeführt werden. Dies geschieht durch die Ionen. Diese führen also - und zwar nur dort wo sie auftreffen - gezielt die benötigte Energie zu. Damit wird die benötigte Anisotropie erreicht.
Ein optimaler Atzprozess macht sich dann beide Effekte gemeinsam zu nutzen, die sog. Seitenwandpassivierung und die niedrigen Temperaturen.
Die Vorteile bestehen im wesentlichen darin, daß sich mit dem beschriebenen sog. Trockenatzprozess (englisch RIE, Reactive Ion Etchmg) dünne senkrechte Wände in alle solche Materialien atzen lassen, die mit den verwendeten Atzgasen fluchtige Verbindungen bilden. Das sind die Materialien die für die Bildplatten- oder Rontgenfilmherstellung verwendet werden. Die Masken bestimmen die zu atzenden Strukturen. Das Verfahren ist großflächig einsetzbar und äußerst preiswert.
Ein weiteres Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Bildplatte besteht darin, daß mittels der Atzverfahren zum Atzen von MikroStrukturen zunächst eine Negativform hergestellt wird und die eigentliche Wandstruktur als Abdruck oder Abguß dieser Negativform hergestellt wird. Durch dieses Verfahren kann die erfindungsgemäße Wandstruktur bevorzugt in Großserienfertigung industriell zu einem sehr günstigen Preis- /Leistungsverhältnis hergestellt werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens bietet es sich an, die Wandstrukturen durch Spritzbeschichtung, Tauchbeschichtung, Aufdampfen, Sputtern, Sedimentieren oder nach dem Rakelstreichverfahren mit dem Speicherleuchtstoff zu befüllen.
Der Füllvorgang kann von Vorteil verbessert beziehungsweise vergleichmäßigt werden, wenn die Befüllung der Wandstruktur mit Speicherleuchtstoff unter Druckbeaufschlagung erfolgt, wobei ein Druckunterschied zwischen der Unterflache und der Oberflache der Wandstruktur wahrend des Befullens erzeugt wird. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Einheitszelle Polygonform aufweist und insbesondere eine Sechseckform oder auch Wabenform besitzt. Es versteht sich, daß auch andere Geometrien der Einheitszellen denkbar sind, wobei das Problem hauptsächlich in der Herstellbarkeit spezieller Geometrien liegen dürfte.
Die Einheitszelle weist von Vorteil einen mittleren Durchmesser von weniger als ca. 80 μm, bevorzugt etwa 30 μm bis 50 μm, insbesondere etwa 40 um auf.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß die Wandhöhe der Wandstruktur etwa 200 μm bis etwa 300 μm beträgt. Im Falle des Einsatzes höherenergetischer Strahlung kann die Wandhöhe auch größere Werte annehmen.
Von besonderem Vorteil ist die Wanddicke der Wandstruktur geringer als etwa 10 μm und beträgt insbesondere etwa 5 μm.
Die Wandstruktur ist bevorzugt aus einem organischen Material, beispielsweise einem Polymer hergestellt und insoweit flexibel, was insbesondere in der medizinischen Diagnostik als Anwendungsfall vorteilhaft ist. Die Wandstruktur kann jedoch auch aus Metall oder einem Halbleiter bestehen und starr ausgebildet sein, was beispielsweise für Anwendungen in der Qualitätskontrolle oder auch der Sicherheitskontrolle von Vorteil sein wird.
Vorzugsweise weist der eingebettete Speicherleuchtstoff eine Korngröße von weniger als etwa 5 um, insbesondere eine Korngröße von etwa 1 μm bis etwa 2 μm auf, sofern dies ohne nennenswerten Verlust an Empfindlichkeit möglich ist. Wichtig ist insbesondere auch eine gleichmäßige Füllung der Waben mit dem Speicherleuchtstoff. Dazu sollten die verwendeten Körner deutlich kleiner als die bisherigen sein, die Korngröße sollte etwa 1 um statt wie bisher ca. 5 um betragen, sofern ein nennenswerter Verlust an Empfindlichkeit vermieden ist. Für die genannten Anwendungen, bei denen hohe Röntgenenergien oder Gammastrahlung zum Einsatz kommen, sind dickere Schichten erforderlich. Auch könnte schon eine geringere Bildschärfe einen wesentlichen Fortschritt gegenüber der bisherigen Technik darstellen. Die Bildplatten könnten bei dieser Anwendung mehrere Millimeter dick sein, während der Durchmesser der Einzelwabe typisch 500 μm beträgt.
Der Speicherleuchtstoff liegt vorteilhafterweise in Pulverform vor und ist gegebenenfalls in einen organischen Binder eingebettet. Des weiteren besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Speicherleuchtstoff in Form einer Keramik oder in Form eines Glases zum Einsatz zu bringen.
Die Wände der Wandstruktur sind vorzugsweise verspiegelt und besitzen ein hohes Reflektionsvermögen beziehungsweise weisen eine absorbierende Schicht auf, um die für die Auslesung der in der Bildplatte gespeicherten Informationen erforderliche Strahlung bestmöglichst von den NachbarZeilen zu entkoppeln.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Einheitszellen einseitig geschlossen, wodurch beispielsweise die Befüllung der Wandstruktur mit Speicherleuchtstoff vereinfacht und die Lichtsammlung verbessert wird. Ob nun die Unterfläche beziehungsweise die Oberfläche der Einheitszellen der Wandstruktur verschlossen ist, hängt davon ab, ob die zum Auslesen der Information erforderliche Strahlung, insbesondere sichtbares Laserlicht auf der Vorder- oder Rückseite der Bildplatte appliziert wird.
Weiterhin bietet es sich nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung an, die Wandstruktur ein- oder beidseitig mit einer Deck- und/oder Schutzschicht oder auch mit einem Trägersubstrat zu versehen.
Weitere Ziele, Vorteile, Anwendungsmöglichkeiten und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles. Dabei bilden alle beschriebenen und bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rüc beziehung.
Es zeigen:
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer wiederverwendbaren Bildplatte mit lateraler Wandstruktur und
Figur 2 in schematischer Darstellung den Arbeitszyklus eines bekannten Digital-Röntgenaufnahmesystems auf Speicherleuchtstoffbasis nach dem Stand der Technik.
In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer wiederverwendbaren Bildplatte 20 mit lateraler Wandstruktur 10 dargestellt. Die laterale Wandstruktur 10 ist aus einer flächigen Aneinanderreihung einer Vielzahl von Einheitszellen 12 gebildet. Die Wände 14 der Wandstruktur 10 weisen m dem Wellenlangenbereich des zum Auslesen der Information aus der Bildplatte eingesetzten Lichtes ein hohes Absorptionsvermögen beziehungsweise Reflektionsvermogen auf. Die Einheitszelle 12 besitzt eine Polygonform, insbesondere eine Sechseck- oder Wabenform 16. Der mittlere Durchmesser einer Emheitszelle 12 liegt unterhalb von ca. 80 um, bevorzugt in einem Bereich von 30 μm bis 50 μm. Die Wandhohe der Wandstruktur 10 betragt etwa 200 μ bis etwa 300 μm und kann jedoch bei Einsatz energiereicherer Strahlung entsprechend erhöht werden. Die Wanddicke der Wandstruktur 10 liegt bevorzugt in einem Bereich von etwa 5 μm.
Die Wandstruktur 10 ist bevorzugt aus einem organischen Material, beispielsweise einem Polymer, oder auch einem Metall gebildet. Im Ausführungsbeispiel sind die Einheitszellen 12 durch einen Boden 18 einseitig verschlossen, der edoch aus Darstellungsgrunden teilweise weggebrochen dargestellt ist.
Der in die Wandstruktur 10 beziehungsweise Einheitszeile 12 eingebettete Speicherleuchtstoff besitzt eine bevorzugte Korngröße von etwa 1 μm bis 2 μm. Der Speicherleuchtstoff liegt in Form eines Pulvers, gegebenenfalls eingebettet in einem organischen Binder, oder in Form einer Keramik beziehungsweise eines Glases vor. Die Wände 14 der Wandstruktur 10 sind verspiegelt oder mit einer absorbierenden Schicht bedeckt. Ein- oder beidseitig der Wandstruktur 10 kann des weiteren eine Deck- und/oder Schutzschicht angeordnet sein. Ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Bildplatte besteht darin, daß die Wandstruktur 10 durch Ätzen hergestellt ist. Ein anderes erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Bildplatte besteht darin, daß die Wandstruktur 10 als Abdruck von einer Negativform erhältlich ist, wobei die Negativform durch Ätzen hergestellt ist.
Von Vorteil ist die Wandstruktur 10 durch Spritzbeschichtung oder Tauchbeschichtung, Aufdampfen, Sputtern, Sedimentieren oder nach dem Rakelstreichverfahren mit dem
Speicherleuchtstoff befüllt. Dabei erfolgt die Befüllung der Wandstruktur 10 beziehungsweise der Einheitszellen 12 mit Speicherleuchtstoff unter Druckbeaufschlagung.
Bezugszeichen
10 Wandstruktur
12 Einheitszelle
14 Wand
16 Wabenform
18 Boden
20 Bildplatte
22 Röntgenröhre
24 Drehspiegel
26 Sammeloptik
28 He Ne-Laser
30 Photomultiplier
32 Analog-Digital-Wandler
34 Bildverarbeitung
36 Halogenlampe
38 Kreislauf

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer wiederverwendbare Bildplatte (20) mit einem Speicherleuchtstoff, wie zum Beispiel BaFBr:Eu, BaFJ:Eu, RbBr:Tl, RblrTl, Kbr:In, CsBr:Ga, BaFBr:Ce oder Mischkristalle hiervon, zur Speicherung von Röntgenstrahlbildern beispielsweise in der medizinischen Diagnostik, bei der Qualitätskontrolle beziehungsweise Sicherheitskontrolle, wobei der Speicherleuchtstoff in eine lateralen Wandstruktur (10) eingebettet und die Wandstruktur (10) aus einer flächigen Aneinanderreihung einer Vielzahl von Einheitszellen (12) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstruktur (10) mittelbar oder unmittelbar durch Ätzen hergestellt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstruktur (10) mit einem Trockenätzprozeß hergestellt ist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Ätzprozeß reaktives Ionenätzen zum Einsatz kommt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine physikalische und/oder, bevorzugt und, eine chemische Ätzkomponente zum Einsatz kommen.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine bevorzugt chemische Seitenwandpassivierung durchgeführt und/oder eine niedrige Substrattemperatur verwendet werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ionenatzen die Ionen nachbeschleunigt werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bei Durchfuhrung der chemischen Atzkomponente auftretende Verbindungen fluchtig sind.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Atzprozess selektiv und/oder anisotrop, d.h. gerichtet durchgeführt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstruktur (10) flexibel, bevorzugt ein flexibler Film ist.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstruktur (10) mittelbar als Abdruck von einer Negativform erhaltlich ist, wobei die Negativform unmittelbar durch Atzen hergestellt ist.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstruktur (10) durch Spritzbeschichtung, Tauchbeschichtung, Aufdampfen, Sputtern, Sedimentieren oder nach dem Rakelstreichverfahren mit dem Speicherleuchtstoff befullt ist.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befüllung der Wandstruktur (10) mit Speicherleuchtstoff unter Druckbeaufschlagung erfolgt.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände (14) der Wandstruktur (10) im Wellenlangenbereich des zum Auslesen der Information aus der Bildplatte (20) eingesetzten Lichtes ein hohes Absorptionsvermögen beziehungsweise Reflektionsvermogen aufweisen.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheitszelle (12) Polygonform, insbesondere eine Sechseckform oder Wabenform (16) besitzt.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheitszelle (12) einen mittleren Durchmesser von weniger als ca. 80 μm, bevorzugt etwa 30 μm bis 50 um, insbesondere etwa 40 μm besitzt.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandhöhe der Wandstruktur (10) etwa 200 μm bis etwa 300 μm betragt.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke der Wandstruktur (10) weniger als etwa 10 μm, insbesondere etwa 5 μm betragt.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstruktur (10) aus organischem Material, beispielsweise einem Polymer, oder Metall besteht .
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der eingebettete Speicherleuchtstoff eine Korngröße von weniger als etwa 5 μm, insbesondere eine Korngröße von etwa 1 μm bis 2 μm aufweist.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherleuchtstoff in Form eines Pulvers, gegebenenfalls eingebettet in einem organischen Binder, oder in Form einer Keramik, beziehungsweise eines Glases vorliegt.
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände (14) der Wandstruktur (10) verspiegelt oder mit einer absorbierenden Schicht bedeckt sind.
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheitszellen (12) einseitig geschlossen sind.
23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein- oder beidseitig der Wandstruktur (10) Deck- und/oder Schutzschichten angeordnet sind.
24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherleuchtstoff dem Substrat bzw. der Wandstruktur (10) aufgebracht und bevorzugt mit einer Schutzschicht überzogen bzw. abgedeckt ist. Anmelder: Prof. Dr. Rainer Kassing Goldsternweg 44 D-34128 Kassel
Prof. Dr. A. Winnacker Puchtastraße 6 D-91054 Erlangen
Bezeichnung: Herstellungsverfahren für eine wiederverwendbare Bildplatte mit einem Speicherleuchtstoff zur Speicherung von Röntgenstrahlbildern
Zusammenfassung
Es wird ein Herstellungsverfahren für eine wiederverwendbare Bildplatte mit einem Speicherleuchtstoff beschrieben, wobei der Speicherleuchtstoff gegebenenfalls auf einem Substrat, beispielsweise einer Trägerfolie aufgebracht ist und gegebenenfalls mit einer Schutzschicht überzogen ist, zur Speicherung von Röntgenstrahlbildern beispielsweise in der medizinischen Diagnostik, der Qualitätskontrolle oder Sicherheitskontrolle. Die Bildplatte zeichnet sich dadurch aus, daß der Speicherleuchtstoff in einer lateralen Wandstruktur 10 eingebettet ist, die Wandstruktur 10 aus einer flächigen Aneinanderreihung einer Vielzahl von Einheitszellen 12 gebildet ist und die Wände 14 der Wandstruktur 10 im Wellenlängenbereich einer zum Auslesen der Informationen der Bildplatte erforderlichen Lichtstrahlung ein hohes Absorptionsvermögen beziehungsweise Reflektionsvermögen aufweisen. Die Herstellung der Bildplatte beziehungsweise der lateralen Wandstruktur 10 wird mittels spezieller Ätzverfahren für MikroStrukturen durchgeführt.
PCT/EP2000/006118 1999-07-02 2000-06-30 Herstellungsverfahren für eine wiederverwendbare bildplatte mit einem speicherleuchtstoff zur speicherung von röntgenstrahlbildern WO2001003146A1 (de)

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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004056999A1 (de) 2004-11-25 2006-06-01 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung einer Szintillatorschicht für einen Röntgendetektor und Szintillatorschicht

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2462020A1 (fr) * 1979-07-23 1981-02-06 Siemens Ag Ecran luminescent a structure en forme de trame et utilisation de ce dernier
EP0126564A2 (de) * 1983-04-30 1984-11-28 Konica Corporation Verfahren zur Wiedergabe eines Strahlungsbildes
DE3325035A1 (de) * 1983-07-11 1985-01-24 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Roentgenleuchtschirm
DE3909450A1 (de) * 1989-03-22 1990-09-27 Kernforschungsz Karlsruhe Verfahren zur herstellung von leuchtschirmen, verstaerkungs- oder speicherfolien fuer die roentgendiagnostik
EP0411194A1 (de) * 1989-08-04 1991-02-06 Schott Glaswerke Hochauflösende Bildplatte für Aufnahmen mit ionisierenden Strahlen
EP0426865A1 (de) * 1989-04-03 1991-05-15 Fujitsu Limited Phosphorplatte und methode zu deren herstellung
DE4221362A1 (de) * 1991-07-12 1993-01-14 Siemens Ag Verfahren zur herstellung eines ausgangsleuchtschirmes eines roentgenbildverstaerkers

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3909449A1 (de) * 1989-03-22 1990-11-22 Kernforschungsz Karlsruhe Verfahren zur herstellung von leuchtschirmen, verstaerkungs- oder speicherfolien fuer die roentgendiagnostik
DE4425922B4 (de) * 1994-07-21 2004-03-18 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung einer Leuchtstoffkeramik durch Heißpressen
DE69505105T2 (de) * 1995-06-01 1999-04-08 Agfa Gevaert Nv Neue Klasse von stabilisierenden Verbindungen für Phosphorschirme
DE69601603T2 (de) * 1995-06-30 1999-09-23 Agfa Gevaert Nv Schirm zum Speichern eines Strahlungsbildes mit Alkalihalogenidphosphor

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2462020A1 (fr) * 1979-07-23 1981-02-06 Siemens Ag Ecran luminescent a structure en forme de trame et utilisation de ce dernier
EP0126564A2 (de) * 1983-04-30 1984-11-28 Konica Corporation Verfahren zur Wiedergabe eines Strahlungsbildes
DE3325035A1 (de) * 1983-07-11 1985-01-24 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Roentgenleuchtschirm
DE3909450A1 (de) * 1989-03-22 1990-09-27 Kernforschungsz Karlsruhe Verfahren zur herstellung von leuchtschirmen, verstaerkungs- oder speicherfolien fuer die roentgendiagnostik
EP0426865A1 (de) * 1989-04-03 1991-05-15 Fujitsu Limited Phosphorplatte und methode zu deren herstellung
EP0411194A1 (de) * 1989-08-04 1991-02-06 Schott Glaswerke Hochauflösende Bildplatte für Aufnahmen mit ionisierenden Strahlen
DE4221362A1 (de) * 1991-07-12 1993-01-14 Siemens Ag Verfahren zur herstellung eines ausgangsleuchtschirmes eines roentgenbildverstaerkers

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