WO2002048739A2 - Speicherschicht und wandlungsschicht sowie vorrichtung zum auslesen von röntgeninformationen und röntgenkassette - Google Patents

Speicherschicht und wandlungsschicht sowie vorrichtung zum auslesen von röntgeninformationen und röntgenkassette Download PDF

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WO2002048739A2
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radiation
storage layer
storage
layer
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Herbert Gebele
Hans Schaller
Robert Fasbender
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Agfa-Gevaert Aktiengesellschaft
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    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
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    • G01T1/2012—Measuring radiation intensity with scintillation detectors using stimulable phosphors, e.g. stimulable phosphor sheets

Definitions

  • the present invention relates to a storage layer for storing and a conversion layer for converting X-ray information in accordance with the preambles of claims 1 and 13 as well as a device for reading out X-ray 'genetic information from a memory layer and a x-ray cassette.
  • an object for example a patient
  • a storage layer as a latent image.
  • Such an X-ray image thus contains X-ray information about the object.
  • the storage layer is excited by means of a radiation source. On the basis of this excitation, it emits light which has an intensity corresponding to the x-ray information stored in the storage layer. The light emitted by the storage layer is received by a receiving means, so that the x-ray information stored in the storage layer subsequently
  • the x-ray information can, for example, be displayed directly on a monitor.
  • Such storage layers are usually applied to a carrier material, which can either be transparent or reflective.
  • both the radiation source and the receiving means are arranged on one and the same side of the carrier material, namely on that side of the carrier material on which the storage layer is attached.
  • the radiation source is on one side of the carrier material and the receiving means is on the opposite, other side of the carrier material.
  • This arrangement has the particular advantage that a larger amount of emission radiation emitted by the excited storage layer can be collected by the receiving means. A better quality in the reproduction of the x-ray information stored in the storage layer is thus possible.
  • a special storage layer for storing X-ray information, which has a special crystallite, needle-shaped structure.
  • the special storage layer has a large number of “needles” which can be used to guide both the excitation and the emission radiation. Crystalline “needles” are grown for such a storage layer.
  • Such a needle storage layer is made of binary alkali halides, such as. B. Cesium bromide, CsBr. These structured alkali halides can with suitable activators, such as. B. gallium, thallium, europium, etc., may be doped.
  • the individual needle crystals have a different height between 100 and 600 ⁇ m and a thickness of approx. 10 ⁇ m.
  • the individual needles are usually separated from each other by a small air gap. Both the excitation and the emission light are guided in the individual needles, which serve as light guides, by the principle of total reflection. Excitation radiation that falls into such a needle at a certain angle is largely passed on without scattering until it enters the crystal lattice of the needle Information center where X-ray information is stored. The emission radiation generated by the excitation of the information center is passed on in the corresponding needle and led out of this needle, so that it can be detected by the receiving means.
  • Such an acicular storage layer is known in particular from European patent application EP 0 751 200 A1.
  • the emission radiation which is emitted essentially isotropically by an information center hit by the excitation radiation. Due to the aperture angle, which is determined by the ratio of the refractive indices of air to the alkali halide from which the individual needles were grown, part of the emission light is not totally reflected within the needles, but emerges from the respective needle. This leads to a corresponding deterioration of the spatial resolution when the emission radiation is detected.
  • x-ray information contained in the x-ray radiation can be converted directly into light radiation by means of a conversion layer.
  • This light radiation which contains an image of the X-ray information, can then be detected by a light-sensitive sensor and converted into electrical signals.
  • a conversion layer and devices in which it is used are, for. B. from DE 95 05 729 C1, DE 195 06 809 A1 or DE 195 09 021 C2 known.
  • the conversion layer for converting X-rays into light radiation is referred to as a so-called scintillator layer, which can essentially consist of cesium iodide, Csl.
  • X-ray detectors that contain such conversion layers are already publicly available today. For example, Trixell, 460, Rue de Pommarin, 38430 Moirans, France, uses such a conversion layer in its Pixium 4600 product. These conversion layers for converting X-ray radiation into light radiation contain a large number of change regions with material that convert the X-ray radiation directly into light radiation. Similar to the storage layer described, these change regions are arranged next to one another in an acicular manner in the conversion layer. This means that X-rays are converted into light radiation in the individual needles.
  • the light radiation which is low-energy compared to X-rays can emerge from a needle in which it was generated and can reach one or more other needles.
  • the result of this is that the light radiation generated in a particular needle emerges from the conversion layer at a completely different location and is accordingly detected by the light-sensitive sensor at a location which does not correspond to the location of the needle in which the light radiation was generated.
  • the spatial resolution in the detection of the Conversion layer falsified light radiation due to the described scatter.
  • the present invention is therefore based on the object of specifying a storage layer and a conversion layer as well as a device for reading out X-ray information and an X-ray cassette, so that good quality is made possible when reproducing X-ray information.
  • an absorption material for absorbing light radiation is present between the individual needle-shaped storage material regions.
  • absorption material for absorbing light radiation is present between the needle-shaped change material areas.
  • Absorption material that is undesirably present on the surface of the storage or conversion layer after filling into the needle spaces can be removed by polishing or sanding the surface. Such removal of the absorption materials can also be carried out by means of a chemical process.
  • the surface of the storage or conversion layer is advantageously pretreated such that the adhesion of the absorption materials is very weak.
  • the stimulation radiation with which the information centers of the storage layer are excited can penetrate into the storage layer unhindered.
  • the emission radiation can emerge from the storage layer without attenuation. This is particularly advantageous in the case of the storage layer, since the stimulation radiation is lower in energy than the X-ray radiation directly incident on the conversion layer and to be converted into light radiation.
  • two absorption areas are present between two adjacent needle-shaped storage material areas, between which there is an air layer.
  • the air layer thus separates the two absorption areas from one another. If an absorption area with absorption material borders on a storage material area, the aperture angle is thereby reduced in comparison to the case in which air adjoins the storage material areas. This means that a smaller amount of excitation or emission radiation is totally reflected within the acicular storage material areas. A larger amount of excitation or emission radiation emerges from the storage material areas. This radiation emerging from the storage material areas is at least partially absorbed in the absorption area. However, it cannot be completely prevented that radiation also passes through the absorption areas and is not absorbed in these areas.
  • light radiation entering the absorption region ie. H. Stimulation and / or emission radiation, not completely, but only absorbed to an amount which is smaller than the respective stimulation and / or emission radiation completely entering the absorption region.
  • the absorption material contains color pigments.
  • color pigments are very well suited in a simple manner to absorb the excitation radiation and the emission radiation, which usually have wavelengths that are in the visible range of the spectrum.
  • Blue color pigments are particularly suitable for absorbing excitation radiation, which is usually in the red wavelength range of the spectrum.
  • Red color pigments are particularly suitable for absorbing emission radiation, which is usually in the blue wavelength range of the spectrum.
  • This advantageous embodiment of the absorption regions can also be used accordingly for the conversion layer.
  • the color pigments are dissolved in a solvent. Since the storage material areas contain alkali halides, which are generally water-soluble, inorganic crystals, an organic solvent should preferably be used. It is also advisable to dry the color pigments beforehand due to the high water solubility of the crystals in the storage material areas, thus eliminating any water content. This advantageous embodiment of the absorption regions can also be used accordingly for the conversion layer.
  • FIG. 1 shows an application example of a device according to the invention for reading out X-ray information from a storage layer according to the invention
  • FIG. 3 shows a first exemplary embodiment of a storage layer according to the invention with an exemplary course of excitation beams
  • Fig. 4. a second embodiment of the storage layer according to the invention with an exemplary representation of the course of emission beams and
  • FIG. 5 shows a third exemplary embodiment of a storage layer according to the invention, in which the absorption regions between the needles have an air layer.
  • the same reference numerals will be used throughout for the same elements or elements with the same effect.
  • the X-ray cassette 1 contains a storage layer 4 and a reading head 2, which is used to read out X-ray information stored in the storage layer 4.
  • the reading head 2 contains a radiation source (not shown further) for exciting the storage layer and a receiving means (not shown) for receiving the emission radiation emitted by the storage layer 4 due to the excitation.
  • the radiation source is designed here as a line light source and contains a large number of laser diodes arranged next to one another. A row of the storage layer 4 can be excited with these laser diodes.
  • Such a line extends along a direction B essentially over the entire width of the storage layer 4.
  • another radiation source can also be used which is suitable for exciting the storage layer 10.
  • a so-called “flying spof radiation source” can also be used, in which a laser beam emitted by a laser is directed onto a rotatably mounted polygon mirror. The polygon mirror rotates so that the laser beam is guided over a line of the storage layer 4, a single point of the line being always excited.
  • the receiving means contained in the reading head 2 can contain a so-called “charge-coupled device” (CCD) line, which is used to receive the emission radiation emitted by the storage layer 4.
  • CCD charge-coupled device
  • the CCD line has a multiplicity of lines arranged in parallel alongside one another With these photodetectors, a photoelectric conversion of the received emission radiation can be carried out.
  • the entire reading head 2 for reading out the information stored in the storage layer 10 can be moved in a displacement direction A by means of a drive means (not shown), which can be, for example, a linear motor.
  • a feed can thereby be generated in order to be able to read out the entire storage layer 10 by means of line-by-line excitation and detection.
  • the X-ray cassette 1 contains along the two long sides of the
  • Storage layer 4 two guide rods 3.
  • the storage layer 4 is a storage layer which has a crystalline, needle-shaped structure. Absorption regions are present between the individual needles of the storage layer 4 and contain an absorption material for absorbing light radiation.
  • FIG. 2 shows an example of an arrangement in which a conversion layer 6 for converting X-radiation into light radiation is contained.
  • the conversion layer 6 is a so-called scintillator layer.
  • This scintillator layer is part of a conversion means 5, which further contains an optical imaging means 7 and an optoelectronic image converter.
  • the scintillator layer 6, the optical imaging means 7 and the image converter 8 are flat and are arranged one behind the other within the conversion means 5.
  • the scintillator layer 6 contains a multiplicity of crystalline, needle-shaped convertible material areas in which X-ray radiation penetrating into these areas is converted into light radiation.
  • the change material areas of the scintillator layer 6 can consist, for example, of cesium iodide, Csl, which in turn is doped.
  • the scintillator layer In its needle-shaped structure, the scintillator layer largely corresponds to the structure of the storage layer 4 (FIG. 1). Between the individual needle-shaped change material areas of the scintillator layer 6 there are absorption areas with absorption material for absorbing light radiation, which is generated due to the X-ray radiation.
  • the Optical imaging means 7 can, for example, contain an array with a multiplicity of microlenses. This microlens array forms that of the scintillator. Layer 6 output light radiation on the image converter 8.
  • the image converter 8 contains a multiplicity of light-sensitive sensors which convert the imaged light radiation into corresponding electrical signals.
  • the image converter 8 can consist of hydrogen-containing, amorphous silicon (aSi.H).
  • An x-ray radiation 11 emitted by an x-ray gun strikes the scintillator layer 6.
  • the x-ray radiation with the x-ray information is converted into light radiation corresponding to the x-ray information.
  • Electrical signals are generated by the image converter 8 in accordance with the information contained in the light radiation.
  • the image converter 8 is connected to a control means 9, to which the electrical signals from the image converter are fed.
  • the control means 9 carries out image processing, so.
  • the x-ray information can then be displayed on a monitor 10, which is connected to the control means 9.
  • FIG. 3 shows an illustration of a reading head with a radiation source 12 and a receiving means 13 along the feed direction A of the reading head.
  • the storage layer 4 is located between the radiation source 12 and the receiving means 13.
  • FIG. 3 schematically shows a section through the storage layer 4 along the feed direction A of the reading head with the radiation source 12 and the receiving means 13.
  • the storage layer 4 contains a multiplicity of needle-shaped arranged side by side memory areas.
  • FIG. 3 shows a first needle-shaped memory area 15A, next to which a second needle-shaped memory area 15B and next to this in turn a third needle-shaped memory area 15C is arranged. Between the respective Acicular storage areas 15A to 15C each have absorption areas which contain an absorption material for absorbing light radiation.
  • first absorption area 14A On the left side of the first storage area 15A there is a first absorption area 14A.
  • the absorption material is indicated as a representative of the remaining absorption areas - also of the following exemplary embodiments.
  • the absorption material contains a solvent 38, in which a large number of color pigments 37 are located. These color pigments 37 advantageously have a color such that either the excitation radiation emitted by the radiation source 12 or that due to the excitation with the
  • Excitation radiation emitted by the respective needle-shaped storage areas can be absorbed.
  • the color pigments 37 advantageously have a blue or a red color.
  • the excitation radiation output by the radiation source 12 can in particular be absorbed with blue color pigments.
  • red color particles 37 in particular emission radiation can be absorbed.
  • the color particles 37 and the solvent 38 other absorption materials are also possible.
  • the color particles 37 can also have a color other than blue or red, provided that this color is suitable for absorbing excitation radiation and / or emission radiation.
  • a slight blurring in the detection of the emission radiation emerging from the storage layer 4 is thus accepted in order to keep the intensity of the emission radiation emerging from the storage layer 4 correspondingly high.
  • the absorption material can advantageously be designed such that only a certain amount of the intensity of the excitation or emission radiation is absorbed in the respective absorption areas. At least a part of the respective excitation or emission beams is thus only completely absorbed after passing through several absorption areas. It is thereby possible to set optimal absorption properties of the absorption material with regard to the intensity of the emission radiation emerging from the storage layer 4, while accepting blurring.
  • a second absorption area 14B is present between the first acicular storage area 15A and the second storage area 15B.
  • a third absorption area 14C is present in the storage layer 4 between the second storage area 15B and the third storage area 15C.
  • a large number of information centers are present in the memory areas 15A to 15C due to the irradiation by means of the X-radiation.
  • the entirety of the information centers and in particular their location in the storage layer 4 corresponds to the temporarily stored x-ray information.
  • Some information centers are indicated by dark circles by way of example in FIG. 3.
  • an information center is designated by the reference symbol 16A and in the third memory area 15C, another information center is designated by the reference symbol 16B.
  • a first excitation beam 17, a second excitation beam 18 and a third excitation beam 19 are shown in FIG. 3 as representative of a large number of excitation radiation emitted by the radiation source 12.
  • the first excitation beam 17 penetrates the second memory area 15B and hits the information center 16A there. Due to the excitation of the information center 16A by the first excitation beam 17, the storage area 15B emits an emission beam 20.
  • This emission beam 20 is shown here as representative of a large number of emission beams which are largely isotropically emitted by the information center 16A. As shown in FIG. 3, the emission beam 20 emerges from the two th storage area 15B and strikes the receiving means 13.
  • the second excitation beam 18 also penetrates into the second storage area 15B and hits the boundary layer with the second absorption area 14B there. This impact on the boundary layer takes place at a certain angle, which is smaller than the aperture angle, which is determined by the refractive indices of the storage region material and of the absorption material. Total reflection takes place at the boundary layer, so that the second stimulation beam is reflected back into the second memory area 15B. Since the second excitation beam 18 reflected in this way does not strike an information center in the second storage area 15B, it strikes the boundary layer towards the third
  • the second excitation beam 18 thus penetrates into the third absorption area 14C and is absorbed there by the color particles contained therein, so that it can no longer emerge from the third absorption area 14C into the third storage area 15C.
  • the third excitation beam 19 also penetrates into the second storage area 15B and hits the boundary layer at a certain angle towards the second absorption area 14B. This angle at which the third excitation beam 19 strikes this boundary layer is smaller than the aperture angle, so that the third excitation beam 19 is reflected into the second storage area 15B.
  • the third excitation beam Since the third excitation beam also does not hit any information center on its way through the second storage area 15B, it reaches the interface to the third absorption area 14C. At this interface, the third excitation beam 19 strikes at an angle that is greater than the aperture angle. There is therefore no total reflection at the interface and the third excitation beam penetrates into the third absorption region 14C. The third excitation beam 19 is not absorbed in the third absorption region 14C. Rather, the third excitation beam 19 passes through the third absorption area 14C and penetrates into the third storage area 15C. In the third memory area 15C, the third address beam 19 finally onto the information center 16B.
  • the excitation of the information center 16B by the third excitation beam 19 leads to the fact that further emission beams, essentially isotropic, are output by this information center 16B.
  • 3 shows an emission beam 39 which emanates from the information center 16B.
  • the direction of propagation of the emission beam 39 indicates that it will emerge from the third storage area 15C without being able to be detected by the receiving means 13. At least part of the information contained in the information center 16B can therefore not be detected by the receiving means 13. Due to the scattering of the third excitation beam 19 in the third memory area 15C, there is thus a loss of information.
  • the absorption areas prevent at least some of the excitation radiation from passing into adjacent storage areas, in which they then encounter information centers present there, which then emit emission radiation due to the excitation radiation and which cannot be detected by the receiving means 13 in a precise location.
  • FIG. 4 shows a second exemplary embodiment of the reading head and the storage layer according to FIG. 3.
  • the reading head with the radiation source 12 and the receiving means 13 as well as the storage layer 4 are here in the direction of propagation B of a row of the storage layer 4 which is emitted by the radiation source 12. is represented.
  • FIG. 4 schematically shows a section through the storage layer 4 along the direction B.
  • the storage layer 4 shown in FIG. 4 has a fourth acicular storage area 15D and a fifth acicular storage area 15E arranged next to it.
  • a fourth absorption area 14D is present between the fourth storage area 15D and the fifth storage area 15E.
  • To the right of the fifth acicular storage area 15E is a sixth acicular storage area 15F.
  • a fifth absorption area 14E is present between the fifth and the sixth storage area 15E or 15F.
  • information centers in which X-ray information is present are again indicated by blackened circles.
  • one of these information centers in the fifth memory area 15E is designated by the reference symbol 16C.
  • the radiation source 12 emits a plurality of excitation beams in the direction of the storage layer 4 during operation.
  • two excitation beams 21 are shown by way of example for this multiplicity of excitation beams. These two excitation beams 21 penetrate into the fifth memory area 15E and both strike the information center 16C. Due to the excitation of the information center 16C with the two excitation beams 21, a large number of emission beams are emitted essentially isotropically by the information center 16C.
  • a second emission beam 22, a third emission beam 23, a fourth emission beam 24, a fifth emission beam 25, a sixth emission beam 26, a seventh emission beam 27 and an eighth emission beam 28 are shown as representative of the large number of emission beams.
  • the courses of the emission beams 22 to 28 are intended to illustrate the mode of operation of the absorption regions 14D to 14F in the following.
  • the second emission beam 22 runs directly from the information center 16C through the fifth storage area 15E in the direction of the receiving means 13.
  • the emission beam 22 is detected by this receiving means 13.
  • Emission beam 23 extends - starting from the information center 16C - if through the fifth storage area 15E in the direction of the receiving means 13. However, the third emission beam 23 strikes the boundary layer of the fifth storage area 15E and the fifth absorption area 14E before it emerges from the storage layer 4. The angle at which the third emission beam 23 strikes this boundary layer is smaller than the aperture angle, which is predetermined on the basis of the refractive indices of the materials of the fifth storage area 15E and of the fifth absorption area 14E. A reflection of the third emission beam 23 thus takes place at the boundary layer. The reflected third emission beam 23 initially remains in the fifth storage area 15E and then emerges from this and thus from the storage layer 4 in order to then be received by the receiving means 13.
  • the fourth emission beam 24 likewise initially runs through the fifth storage area 15E, then strikes the interface of the fifth storage area 15E towards the fourth absorption area 14D. Since the angle at which the fourth emission beam 24 strikes this boundary layer toward the fourth absorption region 14D is greater than the aperture angle, the fourth emission beam 24 is not reflected at the interface. Rather, the fourth emission beam 24 penetrates into the fourth absorption area 14D. However, the fourth emission beam 24 is not absorbed in the fourth absorption region 14D here. The emission beam 24 runs through the absorption region 14D and emerges from it and into the fourth storage region 15D. A precise detection of the X-ray information transported by the fourth emission beam 24 is therefore not possible by the receiving means 13. Another thing happens with the fifth emission beam 25.
  • this likewise initially runs through the fifth storage area 15E, in order then to meet the boundary layer between the fifth storage area 15E and the fifth absorption area 14E. Since the angle at which the emission beam 25 strikes this boundary layer is also greater than the aperture angle, there is no reflection of the emission beam 25 at the boundary layer. Rather, it penetrates into the fifth absorption region 14E. In contrast to the fourth Emission beam 24, however, the fifth emission beam 25 is absorbed in the fifth absorption region 14E. It does not penetrate from the fifth absorption area 14E into the adjacent sixth storage area 16F. Detection of the emission beam 25 by the receiving means 13 is therefore not possible. The same happens with the eighth emission beam 28.
  • the eighth emission beam 28 does not penetrate into the sixth storage area 15F.
  • the absorbed eighth emission beam 28 therefore also does not contribute to a location blur.
  • the sixth emission beam 26 also strikes the boundary layer between the fifth storage area 15E and the fifth absorption area 14E.
  • the angle at which the sixth emission beam 26 strikes the boundary layer is larger than the aperture angle. There is therefore no reflection of the sixth emission beam at the boundary layer towards the fifth absorption region 14E. Rather, the sixth emission beam 26 penetrates into the fifth absorption area 14E, passes through it and then reaches the sixth storage area 15F. The emission beam 26 was thus not absorbed in the fifth absorption region 14E. The emission beam 26 passes through the sixth storage area 15F and reaches the boundary layer between the sixth storage area 15F and the sixth absorption area 14F.
  • the angle at which the emission beam 26 strikes this boundary layer is greater than the aperture angle, so that again there is no reflection. Rather, the emission beam 26 penetrates into the sixth absorption area 14F, passes through it and continues to the seventh storage area 15G. The sixth emission beam 26 was therefore not absorbed in the sixth absorption region 14F. The situation is different with the seventh emission beam 27. This also runs similarly to the sixth emission beam 26 - starting from the information center 16C - through the fifth Absorption area 14E and the sixth storage area 15F. Then it also meets the boundary layer between the sixth storage area 15F and the sixth absorption area 14F. Since again the angle at which the emission beam 27 strikes this boundary layer is greater than the aperture angle, there is no reflection at the boundary layer.
  • the emission beam 27 penetrates into the sixth absorption region 14F, but is absorbed there, in contrast to the emission beam 26. A further course of the seventh emission beam 27 through the absorption region 14F into the seventh storage region 15G does not take place. It can be seen that the sixth absorption region 14F helps to prevent further blurring due to the spreading of the seventh emission beam 27.
  • 5 shows a third exemplary embodiment of the storage layer 4, which contains X-ray information. This X-ray information is also read out in this exemplary embodiment by means of a reading head which has the radiation source 12 and the receiving means 13.
  • 5 shows the representation of the radiation source 12, the receiving means 13 and the storage layer 4 arranged between these two in the direction of propagation B of a row of the storage layer 4 which is excited by the radiation source 12.
  • 5 schematically shows a section through the storage layer 4 along the direction B.
  • the section of the storage layer 4 shown in FIG. 5 contains an eighth acicular storage area 15H, a ninth acicular storage area 15K, a tenth acicular storage area 15L and an eleventh acicular storage area 15M. Between these four storage areas 15H to 15M there are absorption areas which contain an absorption material for absorbing light radiation. In contrast to the exemplary embodiments according to FIGS. 3 and 4, however, air gaps are respectively introduced into these absorption areas. There is therefore a seventh between the eighth memory area 15H and the ninth memory area 15K Absorption region 14G and an eighth absorption region 14H are present. These two absorption regions 14G and 14H are in turn separated from one another by an air gap 29A. The air gap 29A contains an air layer.
  • the same is located between the ninth memory area 15K and the tenth memory area 15L. Between these two storage areas 15K and 15L there is a ninth absorption area 14K and a tenth absorption area 14L. These two absorption regions 14K and 14L are in turn separated from one another by an air gap 29B with an air layer. An eleventh absorption area 14M and a twelfth absorption area 14N are located between the tenth storage area 15L and the eleventh storage area 15M. These two absorption regions 14M and 14N are separated from one another by an air gap 29C with an air layer.
  • the radiation source 12 emits a large number of excitation beams in the direction of the storage layer 4 during operation.
  • the excitation beam 30 is shown in FIG. 5 as representative of this large number of excitation beams.
  • This excitation beam 30 penetrates into the ninth memory area 15K and hits an information center 16D there. Due to the excitation of the information center 16D by the excitation beam 30, a multiplicity of emission beams are emitted essentially isotropically.
  • the ninth emission beam 31 represents a ninth emission beam 31, a tenth emission beam 32, an eleventh emission beam 33, a twelfth emission beam 34 and a thirteenth emission beam 35.
  • the ninth emission beam 31 is directed from the information center 16D in the direction of the receiving means 13 sent out. However, the emission beam 31 strikes the boundary layer between the ninth storage area 15K and the ninth absorption area 14K. The angle at which the emission beam 31 strikes this boundary layer is smaller than the aperture angle, so that a reflection at the boundary layer takes place.
  • the reflected ninth emission beam 31 then continues through the ninth memory area 15K and emerges from it in order to be received by the receiving means 13.
  • the aperture angle at the interface between the ninth storage area 15K and the ninth absorption area 14K is in turn determined by the refractive indices of the storage area materials and the absorption area materials.
  • the tenth emission beam 32 likewise runs - starting from the information center 16D - in the direction of the boundary layer towards the ninth absorption region 14K. However, since the angle at which the emission beam 32 strikes this boundary layer is greater than the aperture angle, there is no reflection, rather the tenth emission beam 32 penetrates into the ninth absorption region 14K and then hits because it is not absorbed in the absorption region 14K, on the boundary layer between the ninth absorption region 14K and the air layer 29B. The tenth emission beam 32 is reflected at this boundary layer since the angle at which the emission beam 32 strikes this boundary layer toward the air layer 29B is smaller than the aperture angle. This aperture angle is determined by the refractive indices of the absorption material and air.
  • the aperture angle between the absorption material and air is larger than the aperture angle between the absorption material and the storage area material, hereinafter referred to as the material aperture angle. It is thus possible for light rays to strike an interface at such an angle that is greater than the material aperture angle, so that there is no reflection, but is smaller than the air aperture angle, so that reflection occurs at a boundary layer towards the air .
  • the air layers 29A to 29C between the individual absorption areas 14G to 14N, light rays are thus absorbed within the absorption areas 14G to 14N.
  • the aperture angle at the boundary layers of the air layers 29A to 29C is compared to that
  • Boundaries between the storage area material and the absorption material enlarged. This is illustrated in particular by the course of the tenth emission beam 32. Although this tenth emission beam 32 penetrates into the absorption region 14K, it is, however, reflected at the boundary layer towards the air layer 29B. This is particularly because the aperture angle! at the boundary layer between absorption region 14K and air layer 29B is greater than the aperture angle at the boundary layer between storage region 15K and absorption region 14K.
  • FIG. 5 further shows the eleventh emission beam 33, which emanates from the information center 16D and penetrates into the absorption region 14H.
  • the eleventh emission beam 33 is absorbed in this absorption region 14H, ie further penetration of the emission beam 33 into another storage material region is prevented.
  • the twelfth emission beam 34 - starting from the information center 16 - penetrates into the ninth absorption region 14K.
  • the emission beam 34 passes through this absorption region 14K as well as the air layer 29B and the tenth absorption region 14L, since the angle at which the beam 34 impinges on boundary layers is greater than the respective aperture angle.
  • the emission beam 12 thus penetrates into the tenth storage area 15L and passes through it until it reaches the boundary layer with the eleventh absorption area 14M.
  • the beam is reflected at this boundary layer and runs through the tenth storage area 15L in the direction of the receiving means 13.
  • the beam 34 finally emerges from the storage layer 4 and is collected by the receiving means 13.
  • the thirteenth emission beam 35 extends - starting from the information center 16D - through the ninth storage area 15K, the ninth absorption area 14K and the air layer 29B into the tenth absorption area 14L.
  • the thirteenth emission beam 35 is absorbed in this tenth absorption region 14L.
  • a further spreading of the thirteenth emission beam 35 and finally an escape of this emission beam from the storage layer 4 and a corresponding detection by the receiving means 13 at a location that is not in the immediate vicinity of the original information center 16D is thus prevented.

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Abstract

Es wird eine Speicherschicht (4) zum Speichern von Röntgeninformationen mit einer Vielzahl von nadelförmigen Speichermaterialbereichen (15A bis 15L) zum Fuhren von Lichtstrahlung (17 bis 28, 30 bis 36, 39) vorgeschlagen. Zwischen den einzelnen nadelförmigen Speichermaterialbereichen (15A bis 15L) ist ein Absorptionsbereich (14A bis 14N) vorhanden, der Absorptionsmaterial zum Absorbieren von Lichtstrahlung (17 bis 28, 30 bis 35, 39) enthält. Die vorgeschlagene Erfindung betrifft des weiteren eine Vorrichtung zum Auslesen von Röntgeninformationen aus einer solchen Speicherschicht sowie eine Röntgenkassette, die eine solche Vorrichtung zum Auslesen von Röntgeninformationen aufweist.

Description

Speicherschicht und Wandlungsschicht sowie Vorrichtung zum Auslesen von Röntgeninformationen und Röntgenkassette
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Speicherschicht zum Speichern und eine Wandlungsschicht zum Wandeln von Röntgeninformationen gemäß der Oberbegriffe der Ansprüche 1 bzw. 13 sowie eine Vorrichtung zum Auslesen von Rönt- ' geninformationen aus einer Speicherschicht und eine Röntgenkassette.
Insbesondere für medizinische Zwecke wird von einem Objekt, beispielsweise einem Patienten, mittels Röntgenbestrahlung ein Bild erzeugt, das in einer Speicherschicht als latentes Bild abgespeichert wird. Ein solches Röntgenstrahlungs- bild enthält somit Röntgeninformationen über das Objekt. Zum Auslesen der in der Speicherschicht abgespeicherten Röntgeninformationen wird die Speicherschicht mittels einer Strahlungsquelle angeregt. Sie emittiert aufgrund dieser Anregung Licht, das eine Intensität entsprechend der in der Speicherschicht abgespeicherten Röntgeninformationen aufweist. Das von der Speicherschicht ausgesandte Licht wird von einem Empfangsmittel empfangen, so dass die in der Speicherschicht abgespeicherten Röntgeninformationen anschließend
BESTATIGUNGSKOPIE sichtbar gemacht werden können. Die Röntgeninformationen können beispielsweise direkt auf einem Monitor dargestellt werden. Solche Speicherschichten sind üblicherweise auf einem Trägermaterial aufgebracht, das entweder transparent oder reflektierend sein kann. Bei einem reflektierenden Trägermaterial sind sowohl die Strahlungsquelle als auch das Empfangsmittel auf ein und derselben Seite des Trägermaterials angeordnet, nämlich auf derjenigen Seite des Trägermaterials, auf der die Speicherschicht angebracht ist. Ist die Speicherschicht auf einem transparenten Trägermaterial angeordnet, so befindet sich die Strahlungsquelle auf der einen Seite des Trägermaterials und das Empfangsmittel auf der gegenüberliegenden, anderen Seite des Trägermaterials. Diese Anordnung hat insbesondere den Vorteil, dass eine größere Menge von der angeregten Speicherschicht ausgesandter Emissionsstrahlung von dem Empfangsmittel aufgefangen werden kann. Es ist somit eine bessere Qualität bei der Wiedergabe der in der Speicherschicht abgespeicherten Röntgeninformationen möglich.
Es ist beispielsweise aus der Patentschrift DE 198 59 747 C1 bekannt, zum Speichern von Röntgeninformationen eine spezielle Speicherschicht zu verwenden, die eine spezielle kristallite, nadeiförmige Struktur aufweist. Die spezielle Speicherschicht weist eine Vielzahl von „Nadeln" auf, die zum Führen sowohl der Anregungs- als auch der Emissionsstrahlung dienen können. Für eine solche Speicherschicht werden kristalline „Nadeln" gezüchtet. Eine solche Nadel-Speicherschicht ist aus binären Alkalihalogeniden, wie z. B. Cäsiumbromid, CsBr, aufgebaut. Diese strukturierten Alkalihalogenide können mit geeigneten Aktivatoren, wie z. B. Gallium, Thallium, Europium, etc., dotiert sein. Die einzelnen Na- delkristalle haben je nach Verwendungszweck eine unterschiedliche Höhe zwischen 100 und 600 μm, und eine Dicke von ca. 10 μm. Üblicherweise sind die einzelnen Nadeln gegeneinander durch einen kleinen Luftspalt getrennt. Sowohl das Anregungs- als auch das Emissionslicht wird in den einzelnen Nadeln, die als Lichtleiter dienen, durch das Prinzip der Totalreflektion geführt. Anregungs- Strahlung, die unter einem bestimmten Winkel in eine solche Nadel einfällt, wird weitgehend ohne Streuung weitergeleitet, bis sie im Kristallgitter der Nadel ein Informationszentrum trifft, in dem Röntgeninformationen abgespeichert ist. Die durch die Anregung des Informationszentrums entstehende Emissionsstrahlung wird in der entsprechenden Nadel weitergeleitet und aus dieser Nadel herausgeführt, so dass sie von dem Empfangsmittel detektiert werden kann. Eine sol- ehe nadeiförmige Speicherschicht ist insbesondere aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 751 200 A1 bekannt. Durch die Verwendung dieser speziellen Speicherschicht wird eine Streuung der Anregungsstrahlung innerhalb der Speicherschicht reduziert. Insbesondere bei einem zeilenweisen Auslesen der in der Speicherschicht abgespeicherten Röntgeninformationen ist die Streuung der Anregungsstrahlung quer zur Zeilenrichtung nachteilig, da dann Informationszentren angeregt werden können, die zu einer anderen als der gerade auszulesenden Zeile der Speicherschicht gehören. Dadurch kann Emissionsstrahlung „verloren" gehen, d. h. sie kann nicht von dem Empfangsmittei detektiert werden. Es wird des weiteren eine Streuung der Emissionsstrahlung innerhalb der Spei- cherschicht reduziert, wodurch vor allem eine gute Ortsauflösung bei der Detek- tion der Emissionsstrahlung in dem Empfangsmittel erreicht wird. Es wurde allerdings festgestellt, dass beispielsweise Anregungsstrahlung, die unter einem Einfallswinkel in die Speicherschicht eintritt, der größer ist als ein bestimmter Winkel, nicht in den jeweiligen Nadeln verbleibt, sondern quer durch diese Na- dein hindurchgeht. Insbesondere, da die Nadeln eine unregelmäßige Außenstruktur aufweisen, kann somit eine Streuung der Anregungsstrahlung entstehen, die für die Qualität der Wiedergabe der Röntgeninformationen nachteilig ist. Da vor allem die unregelmäßige Außenstruktur der Nadeln dazu führt, dass ein Teil der Anregungsstrahlung innerhalb der Nadel nicht total reflektiert wird, wird eine Unscharfe bei der Wiedergabe der Röntgeninformationen erzeugt. Ähnliches gilt für die Emissionsstrahlung, die von einem von der Anregungsstrahlung getroffenen Informationszentrum im wesentlichen isotrop abgestrahlt wird. Aufgrund des Aperturwinkels, der durch das Verhältnis der Brechungszahlen von Luft zu dem Alkalihalogenid, aus dem die einzelnen Nadeln gezüchtet wurden, bestimmt ist, wird auch ein Teil des Emissionslichtes nicht innerhalb der Nadeln total reflektiert, sondern tritt aus der jeweiligen Nadel aus. Dies führt zu einer entsprechenden Verschlechterung der Ortsauflösung beim Detektieren der Emissionsstrahlung.
Alternativ zu dem oben beschriebenen Zwischenspeichern von Röntgeninforma- tionen in der Speicherschicht können Röntgeninformationen, die in der Röntgenstrahlung enthalten sind, mittels einer Wandlungsschicht direkt in Lichtstrahlung gewandelt werden. Diese Lichtstrahlung, die ein Abbild der Röntgeninformationen enthält, kann anschließend von einem lichtempfindlichen Sensor detektiert und in elektrische Signale gewandelt werden. Eine solche Wandlungsschicht und Vorrichtungen, in denen sie eingesetzt ist, sind z. B. aus der DE 95 05 729 C1 , der DE 195 06 809 A1 oder der DE 195 09 021 C2 bekannt. Die Wandlungsschicht zum Wandeln von Röntgenstrahlung in eine Lichtstrahlung wird als sogenannte Szintillatorschicht bezeichnet, die im wesentlichen aus Cäsiumjodid, Csl, bestehen kann. Röntgenstrahlen-Detektoren, die solche Wandlungsschich- ten enthalten, sind bereits heute öffentlich verfügbar. Beispielsweise verwendet die Firma Trixell, 460, Rue de Pommarin, 38430 Moirans, Frankreich, in ihrem Produkt Pixium 4600 eine solche Wandlungsschicht. Diese Wandlungsschichten zum Wandeln von Röntgenstrahlung in Lichtstrahlung enthalten eine Vielzahl von Wandelbereichen mit Material, das die Röntgenstrahlung direkt in Lichtstrahlung wandelt. Ähnlich der beschriebenen Speicherschicht sind diese Wandelbereiche in der Wandlungsschicht nadeiförmig nebeneinander angeordnet. Das bedeutet, dass die Wandlung von Röntgenstrahlung in Lichtstrahlung in den einzelnen Nadeln erfolgt. Die im Vergleich zur Röntgenstrahlung niederenergetische Lichtstrahlung kann aufgrund der Aperturwinkel an den Grenzschichten der Nadeln der Wandlungsschicht aus einer Nadel, in der sie erzeugt wurde, austreten und in ein oder mehrere andere Nadeln gelangen. Dies führt dazu, dass die in einer bestimmten Nadel erzeugte Lichtstrahlung an einer vollkommen anderen Stelle aus der Wandlungsschicht austritt und dementsprechend von dem lichtempfindlichen Sensor an einem Ort detektiert wird, der nicht dem Ort der Nadel ent- spricht, in der die Lichtstrahlung erzeugt wurde. Wie zuvor bei den Speicherschichten wird somit die Ortsauflösung bei der Detektion der von der Wandlungsschicht emittierten Lichtstrahlung aufgrund der beschriebenen Streuung verfälscht.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Speicher- schicht und eine Wandlungsschicht sowie eine Vorrichtung zum Auslesen von Röntgeninformationen und eine Röntgenkassette anzugeben, so dass bei der Wiedergabe von Röntgeninformationen eine gute Qualität ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird gemäß der technischen Lehre des Anspruchs 1 , 9, 12 oder 13 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Speicherschicht ist zwischen den einzelnen nadeiförmigen Speichermaterialbereichen ein Absorptionsmaterial zum Absorbieren von Lichtstrahlung vorhanden. Entsprechendes gilt für die erfindungsgemäße Wandlungsschicht, bei der zwischen den nadeiförmigen Wandelmaterialbereichen Absorptionsmaterial zum Absorbieren von Lichtstrahlung vorhanden ist.
Aufgrund der vorliegenden Erfindung werden Lichtstrahlen, d. h. Anregungs- und/oder Emissionsstrahlung, die aufgrund des durch die verwendeten Materialien vorgegebenen Aperturwinkels seitlich aus einer Nadel austreten, absorbiert. Dies führt dazu, dass insgesamt die Menge von Lichtstrahlung, die von einer Nadel in eine oder mehrere benachbarte Nadeln eindringt, reduziert wird. Dadurch kann die Streuung von Lichtstrahlung gering gehalten werden, so dass die Schärfe des aus den zwischengespeicherten oder gewandelten Röntgen- informationen wiedergegebenen Röntgenstrahlenbildes verbessert wird. Aperturwinkel bezeichnet hier denjenigen Winkel, bis zu dem eine Totalreflektion von Anregungs- oder Emissionsstrahlung in der Speicherschicht erfolgt. Nach dem Erzeugen der nadeiförmigen Speicher- oder Wandlungsschicht kann zwischen die gezüchteten Nadeln Absorptionsmaterial eingefüllt werden. Absorptionsmate- rial, das nach dem Einfüllen in die Nadelzwischenräume- unerwünschterweise auf der Oberfläche der Speicher- bzw. der Wandlungsschicht vorhanden ist, kann durch nachträgliches Polieren oder Schleifen der Oberfläche entfernt werden. Eine solche Entfernung der Absorptionsmaterialien kann auch mittels eines chemischen Verfahrens durchgeführt werden. Dazu wird vorteilhafterweise die Oberfläche der Speicher- bzw. Wandlungsschicht so vorbehandelt, dass die Haftung der Absorptionsmaterialien sehr schwach ist. Bei der Speicherschicht kann aufgrund des Entfe nens der Absorptionsmaterialien von der Oberfläche die Stimulationsstrahlung, mit dem die Informationszentren der Speicherschicht angeregt werden, ungehindert in die Speicherschicht eindringen. Des weiteren kann die Emissionsstrahlung ungedämpft aus der Speicherschicht austreten. Dies ist vor allem bei der Speicherschicht vorteilhaft, da die Stimulationsstrahlung niederenergetischer ist, als die direkt auf die Wandlungsschicht treffende und in Lichtstrahlung umzuwandelnde Röntgenstrahlung.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind zwischen zwei benach- harten nadeiförmigen Speichermaterialbereichen zwei Absorptionsbereiche vorhanden, zwischen denen sich eine Luftschicht befindet. Die Luftschicht trennt somit die beiden Absorptionsbereiche voneinander. Grenzt an einen Speichermaterialbereich ein Absorptionsbereich mit Absorptionsmaterial an, so wird dadurch im Vergleich zu dem Fall, in dem Luft an die Speichermaterialbereiche angrenzt, der Aperturwinkel verkleinert. Dies bedeutet, dass eine kleinere Menge von Anregungs- oder Emissionsstrahlung innerhalb der nadeiförmigen Speichermaterialbereiche total reflektiert wird. Eine größere Menge an Anregungs- oder Emissionsstrahlung tritt aus den Speichermaterialbereichen aus. Diese aus den Speichermaterialbereichen ausgetretene Strahlung wird in dem Absorptionsbereich zumindest teilweise absorbiert. Es läßt sich allerdings nicht vollständig verhindern, dass Strahlung auch durch die Absorptionsbereiche hindurchtritt und jn diesen Bereichen eben nicht absorbiert wird. Dadurch, dass zwischen zwei Absorptionsbereiche vorteilhafterweise eine Luftschicht eingebracht ist, wird - wegen des großen Aperturwinkels an diesem Übergang - ein weiterer Teil des aus dem nadeiförmigen Speichermaterialbereich ausgetretenen Lichts erneut an der Grenzschicht reflektiert. Dieses reflektierte Licht wird anschließend erneut in dem Absorptionsbereich, in den es zurückreflektiert wurde, zumindest teilweise absorbiert. Auf diese Weise kann die Menge von Streustrahlung, die aus einem Speichermaterialbereich austritt und in einen oder mehrere benachbarte Speichermaterialbereiche eintritt, weiter verringert werden. Für die Wand- lungsschicht ist diese vorteilhafte Ausgestaltung der Absorptionsbereiche entsprechend anwendbar.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird mittels des Absorptionsmaterials in den Absorptionsbereich eintretende Lichtstrahlung, d. h. Stimulations- und/oder Emissionsstrahlung, nicht vollständig, sondern nur zu einem Betrag absorbiert, der kleiner ist als die jeweilige vollständig in den Absorptionsbereich eintretende Stimulations- und/oder Emissionsstrahlung. Dadurch kann vorteilhafterweise gewährleistet werden, dass die Menge der aus der Speicherschicht austretenden Emissionsstrahlung größer ist, als bei einer vollständigen Absorption der Lichtstrahlung.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung enthält das Absorptionsmaterial Farbpigmente. Solche Farbpigmente eignen sich auf einfache Weise sehr gut dazu, die Anregungsstrahlung und die Emissionsstrahlung, die üblicherweise Wellenlängen haben, die im sichtbaren Bereich des Spektrums liegen, zu absorbieren. Zum Absorbieren von Anregungsstrahlung, die üblicherweise im roten Wellenlängenbereich des Spektrums liegt, eignen sich besonders blaue Farbpigmente. Zum Absorbieren von Emissionsstrahlung, die üblicherweise im blauen Wellenlängenbereich des Spektrums liegt, eignen sich besonders rote Farbpigmente. Auch diese vorteilhafte Ausgestaltung der Absorptionsbereiche ist für die Wandlungsschicht entsprechend anwendbar.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Farbpigmente in einem Lösungsmittel gelöst. Da die Speichermaterialbereiche Alkali- halogenide enthalten, die in der Regel wasserlösliche, anorganische Kristalle darstellen, sollte bevorzugt ein organisches Lösungsmittel Verwendung finden. Es empfiehlt sich außerdem, wegen der hohen Wasserlöslichkeit der Kristalle der Speichermaterialbereiche, die Farbpigmente zuvor zu trocknen und somit einen eventuellen Wasseranteil zu eliminieren. Auch diese vorteilhafte Ausgestaltung der Absorptionsbereiche ist für die Wandlungsschicht entsprechend anwendbar.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
Im folgenden werden die Erfindung und ihre Vorteile anhand von Ausführungsbeispielen und den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Anwendungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auslesen von Röntgeninformationen aus einer erfindungsgemäßen Speicherschicht,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Anwendungsbeispiels einer Anordnung mit einer erfindungsgemäßen Wandlungsschicht,
Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Speicherschicht mit einem beispielhaften Verlauf von Anregungsstrahlen,
Fig. 4 . ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Speicherschicht mit einer beispielhaften Darstellung des Verlaufs von Emis- sionsstrahlen und
Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Speicherschicht, bei der die Absorptionsbereiche zwischen den Nadeln eine Luftschicht aufweisen. Im folgenden werden für gleiche oder gleich wirkende Elemente durchweg die gleichen Bezugszeichen verwendet.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Auslesen von Röntgeninformationen aus einer Speicherschicht. Diese Vorrichtung ist im vorliegenden Ausführungsbeispiei eine Röntgenkassette 1. Die Röntgenkassette 1 enthält eine Speicherschicht 4 sowie einen Lesekopf 2, der zum Auslesen von in der Speicherschicht 4 abgespeicherten Röntgeninformationen dient. Der Lesekopf 2 enthält dazu eine nicht weiter dargestellte Strahlungsquelle zum Anregen der Speicherschicht und ein nicht dargestelltes Empfangsmittel zum Empfangen der aufgrund der Anregung von der Speicherschicht 4 emittierr ten Emissionssstrahlung. Die Strahlungsquelle ist hier als Linienlichtquelle ausgestaltet und enthält eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Laserdioden. Mit diesen Laserdioden kann eine Zeile der Speicherschicht 4 angeregt werden. Eine solche Zeile erstreckt sich entlang einer Richtung B im wesentlichen über die gesamte Breite der Speicherschicht 4. Anstelle der mit den Laserdioden ausgestalteten Linienlichtquelle kann ebenso eine andere Strahiungs- quelle verwendet werden, die zum Anregen der Speicherschicht 10 geeignet ist. Beispielsweise kann auch eine sogenannte „flying spof-Strahlungsquelie ver- wendet werden, bei der ein von einem Laser ausgegebener Laserstrahl auf einen drehbar gelagerten Polygonspiegel gerichtet ist. Der Polygonspiegel rotiert, so dass der Laserstrahl über eine Zeile der Speicherschicht 4 geführt wird, wobei jeweils immer ein einziger Punkt der Zeile angeregt wird. Das in dem Lesekopf 2 enthaltene Empfangsmittel kann eine sogenannte „charge-coupled-device"(CCD)-Zeile enthalten, die zum Empfangen der von der Speicherschicht 4 ausgesandten Emissionsstrahlung dient. Die CCD-Zeile weist eine Vielzahl von parallel in einer Linie nebeneinander angeordneten Fotodetektoren auf. Mit diesen Fotodetektoren kann eine fotoelektrische Wandlung der empfangenen Emissionsstrahlung durchgeführt werden. Zwischen der Linien- lichtquelle und der CCD-Zeile besteht eine feste Verbindung, so dass die Abbildung der in der Speicherschicht 4 gespeicherten Röntgeninformationen, d. h die Anregung der Speicherschicht und der Empfang der aufgrund der Anregung emittierten Strahlung, genau aufeinander abgestimmt sind und auch während des eigentlichen Auslesevorgangs immer eine exakte Zuordnung gewährleistet ist. Über ein nicht dargestelltes Antriebsmittel, das beispielsweise ein Linearmo- tor sein kann, ist der gesamte Lesekopf 2 zum Auslesen der in der Speicherschicht 10 abgespeicherten Informationen in eine Verschiebungsrichtung A bewegbar. Dadurch kann ein Vorschub erzeugt werden, um die gesamte Speicherschicht 10 mittels des zeilenweisen Anregens und Detektierens auslesen zu können. Zum Führen des Lesekopfes 2 zum Auslesen der Speicherschicht 4 enthält die Röntgenkassette 1 entlang der beiden Längsseiten der
Speicherschicht 4 zwei Führungsstäbe 3. Die Speicherschicht 4 ist eine Speicherschicht, die eine kristallite, nadeiförmige Struktur aufweist. Zwischen den einzelnen Nadeln der Speicherschicht 4 sind Absorptionsbereiche vorhanden, die ein Absorptionsmaterial zum Absorbieren von Lichtstrahlung enthalten.
Fig. 2 zeigt beispielhaft eine Anordnung, in der eine Wandlungsschicht 6 zum Wandeln von Röntgenstrahlung in eine Lichtstrahlung enthalten ist. Die Wandlungsschicht 6 ist eine sogenannte Szintillatorschicht. Diese Szintillatorschicht ist Bestandteil eines Wandlungsmittels 5, das des weiteren ein optisches Abbil- dungsmittel 7 und einen Optoelektro-Bildwandler enthält. Die Szintillatorschicht 6, das optische Abbildungsmittel 7 und der Bildwandler 8 sind flächig ausgestaltet und innerhalb des Wandlungsmittels 5 direkt hintereinander angeordnet. Die Szintillatorschicht 6 enthält eine Vielzahl von kristallinen, nadeiförmigen Wandelmaterialbereichen, in denen in diese Bereiche eindringende Rönt- genstrahlung in eine Lichtstrahlung umgewandelt wird. Die Wandelmaterialbereiche der Szintillatorschicht 6 können beispielsweise aus Cäsiumjodid, Csl, bestehen, das wiederum dotiert ist. In seiner nadeiförmigen Struktur entspricht die Szintillatorschicht weitgehend dem Aufbau der Speicherschicht 4 (Fig. 1). Zwischen den einzelnen nadeiförmigen Wandelmaterialbereichen der Szintillator- schicht 6 sind Absorptionsbereiche mit Absorptionsmaterial zum Absorbieren von Lichtstrahlung vorhanden, die aufgrund der Röntgenstrahlung erzeugt wird. Das optische Abbildungsmittel 7 kann beispielsweise ein Array mit einer Vielzahl von Mikrolinsen enthalten. Dieses Mikrolinsenarray bildet die von der Szintillator- . schicht 6 ausgegebene Lichtstrahlung auf den Bildwandler 8 ab. Der Bildwandler 8 enthält eine Vielzahl von lichtsensitiven Sensoren, die die abgebildete Licht- Strahlung in entsprechende elektrische Signale umwandeln. Der Bildwandler 8 kann aus wasserstoffhaltigem, amorphem Silizium (aSi.H) bestehen. Eine von einer Röntgenkanone ausgegebene Röntgenstrahlung 11 trifft auf die Szintillatorschicht 6. In dieser Szintillatorschicht 6 wird die Röntgenstrahlung mit der Röntgeninformation in eine Lichtstrahlung entsprechend der Röntgeninformation gewandelt. Von dem Bildwandler 8 werden elektrische Signale entsprechend der in der Lichtstrahlung enthaltenen Informationen erzeugt. Der Bildwandler 8 ist mit einem Steuermittel 9 verbunden, dem die elektrischen Signale von dem Bildwandler zugeleitet werden. Das Steuermittel 9 führt eine Bildverarbeitung durch, so. dass die Röntgeninformationen anschließend auf einem Monitor 10 darge- stellt werden können, der mit dem Steuermittei 9 verbunden ist. Ein Auslesen von zwischengespeicherten Röntgeninformationen, wie dies mittels der Röntgenkassette 1 gemäß der Fig. 1 notwendig ist, ist mittels des Wandlungsmittels 5 gemäß der Fig. 2 nicht notwendig. Vielmehr kann die Röntgenstrahlung 11 direkt umgesetzt werden, um die in ihr enthaltenen Röntgeninformationen auf dem Monitor 10 darzustellen.
Fig. 3 zeigt eine Darstellung eines Lesekopfes mit einer Strahlungsquelle 12 und einem Empfangsmittel 13 entlang der Vorschubrichtung A des Lesekopfes. Zwischen der Strahlungsquelle 12 und dem Empfangmittel 13 befindet sich die Speicherschicht 4. Fig. 3 zeigt schematisch einen Schnitt durch die Speicherschicht 4 entlang der Vorschubrichtung A des Lesekopfes mit der Strahlungsquelle 12 und dem Empfangsmittel 13. Die Speicherschicht 4 enthält eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten nadeiförmigen Speicherbereichen. Die Fig. 3 zeigt einen ersten nadeiförmigen Speicherbereich 15A, neben dem ein zweiter nadeiförmiger Speicherbereich 15B und neben diesem wiederum ein dritter nadeiförmiger Speicherbereich 15C angeordnet ist. Zwischen den jeweili- gen nadeiförmigen Speicherbereichen 15A bis 15C sind jeweils Absorptionsbereiche vorhanden, die ein Absorptionsmaterial zum Absorbieren von Lichtstrahlung enthalten. An der linken Seite des ersten Speicherbereichs 15A befindet sich ein erster Absorptionsbereich 14A. In diesem ersten Absorptionsbereich 14A ist stellvertretend für die restlichen Absorptionsbereiche - auch der nachfolgenden Ausführungsbeispiele - das Absorptionsmaterial angedeutet. Das Absorptionsmaterial enthält ein Lösungsmittel 38, in dem sich eine Vielzahl von Farbpigmenten 37 befindet. Diese Farbpigmente 37 haben vorteilhafterweise eine solche Farbe, dass entweder die von der Strahlungsquelle 12 ausgegebene An- regungsstrahlung oder aber die aufgrund der Anregung mit der
Anregungsstrahlung von den jeweiligen nadeiförmigen Speicherbereichen ausgegebene Emissionsstrahlung absorbiert werden kann. Dazu haben die Farbpigmente 37 vorteilhafterweise eine blaue oder eine rote Farbe. Mit blauen Farbpigmenten kann insbesondere die von der Strahlungsquelle 12 ausgegebene Anregungsstrahlung absorbiert werden. Mit roten Farbpartikeln 37 kann insbesondere Emissionsstrahlung absorbiert werden. Anstelle der Farbpartikel 37 und des Lösungsmittels 38 sind auch andere Absorptionsmaterialien möglich. Insbesondere können die Farbpartikel 37 auch eine andere Farbe als blau oder rot aufweisen, sofern diese Farbe geeignet ist, Anregungsstrahlung und/oder Emis- sionsstrahlung zu absorbieren. Eine hundertprozentige Absorption von Anregungs- und Emissionsstrahlung, wie sie beispielsweise durch schwarze Farbpigmente im Absorptionsmaterial erreicht werden könnte, ist hier vorteilhafterweise nicht erwünscht, da dadurch eine zu große Menge an Anregungs- und Emissionsstrahlung absorbiert würde, was dazu führt, dass ein zu geringer Anteil von Emissionsstrahlung aus der Speicherschicht 4 heraustreten kann. Eine geringe Unscharfe bei der Detektion der aus der Speicherschicht 4 heraustretenden Emissionsstrahlung wird somit in Kauf genommen, um dadurch die Intensität der aus der Speicherschicht 4 heraustretenden Emissionsstrahlung entsprechend groß zu halten. Das Absorptionsmaterial kann vorteilhafterweise so aus- geführt sein, dass nur ein bestimmter Betrag der Intensität der Anregungs- oder der Emissionsstrahlung in den jeweiligen Absorptionsbereichen absorbiert wird. Wenigstens ein Teil der jeweiligen Anregungs- oder Emissionsstrahlen wird somit erst nach Durchgang durch mehrere Absorptionsbereiche vollständig absorbiert. Es ist dadurch möglich, optimale Absorptionseigenschaften des Absorptionsmaterials im Hinblick auf die Intensität der aus der Speicherschicht 4 aus- tretenden Emissionsstrahlung unter Inkaufnahme von Unscharfe einzustellen.
Zwischen dem ersten nadeiförmigen Speicherbereich 15A und dem zweiten Speicherbereich 15B ist ein zweiter Absorptionsbereich 14B vorhanden. Zwischen dem zweiten Speicherbereich 15B und dem dritten Speicherbereich 15C ist ein dritter Absorptionsbereich 14C in der Speicherschicht 4 vorhanden.
In den Speicherbereichen 15A bis 15C sind aufgrund der Bestrahlung mittels der Röntgenstrahlung eine Vielzahl von Informationszentren vorhanden. Die Gesamtheit der Informationszentren und insbesondere ihre örtliche Lage in der Speicherschicht 4 entspricht den zwischengespeicherten Röntgeninformationen. Einige Informationszentren sind beispielhaft in der Fig. 3 durch dunkle Kreise angedeutet. In dem zweiten Speicherbereich 15B ist stellvertretend ein Informationszentrum mit dem Bezugszeichen 16A und in dem dritten Speicherbereich 15C stellvertretend ein weiteres Informationszentrum mit dem Bezugs- zeichen 16B bezeichnet.
Stellvertretend für eine Vielzahl von Anregungsstrahlungen, die von der Strahlungsquelle 12 ausgegeben werden, sind in der Fig. 3 ein erster Anregungsstrahl 17, ein zweiter Anregungsstrahl 18 und ein dritter Anregungsstrahl 19 dargestellt. Der erste Anregungsstrahl 17 dringt in den zweiten Speicherbereich 15B ein und trifft dort auf das Informationszentrum 16A. Aufgrund der Anregung des Informationszentrums 16A durch den ersten Anregungsstrahl 17 emittiert der Speicherbereich 15B einen Emissionsstrahl 20. Dieser Emissionsstrahl 20 ist hier stellvertretend für eine große Vielzahl von Emissionsstrahlen dargestellt, die weitestgehend isotrop vom Informationszentrum 16A ausgestrahlt werden. Der Emissionsstrahl 20 tritt, wie in der Fig. 3 dargestellt, aus dem zwei- ten Speicherbereich 15B aus und trifft auf das Empfangsmittel 13. Der zweite Anregungsstrahl 18 dringt ebenfalls in den zweiten Speicherbereich15B ein und trifft dort auf die Grenzschicht zum zweiten Absorptionsbereich 14B. Dieses Auftreffen auf die Grenzschicht erfolgt unter einem bestimmten Winkel, der kleiner ist als der Aperturwinkel, der durch die Brechungsindizes des Speicherbereichmaterials und des Absorptionsmaterials bestimmt wird. An der Grenzschicht findet einen Totalreflektion statt, so dass der zweite Stimulationsstrahl wieder zurück in den zweiten Speicherbereich 15B hineinreflektiert wird. Da der so reflektierte zweite Anregungsstrahl 18 im zweiten Speicherbereich 15B kein Infor- mationszentrum trifft, trifft er auf die Grenzschicht hin zum dritten
Absorptionsbereich 14C. Da der Winkel, unter dem der zweite Anregungsstrahl auf diese Grenzschicht zum dritten Absorptionsbereich 14C trifft, größer ist als der Aperturwinkel, findet keine Totalreflexion statt. Der zweite Anregungsstrahl 18 dringt somit in den dritten Absorptionsbereich 14C ein und wird dort durch die darin enthaltenen Farbpartikei absorbiert, so dass er aus dem dritten Absorptionsbereich 14C nicht mehr heraustreten kann in den dritten Speicherbereich 15C. Der dritte Anregungsstrahl 19 dringt ebenfalls in den zweiten Speicherbereich 15B ein und trifft dort unter einem bestimmten Winkel auf die Grenzschicht hin zum zweiten Absorptionsbereich 14B. Dieser Winkel, unter dem der dritte Anregungsstrahl 19 auf diese Grenzschicht trifft, ist kleiner als der Aperturwinkel, so dass der dritte Anregungsstrahl 19 in den zweiten Speicherbereich 15B hineinreflektiert wird. Da der dritte Anregungsstrahl auf seinem Weg durch den zweiten Speicherbereich 15B ebenfalls auf kein Informationszentrum trifft, gelangt er auf die Grenzfläche hin zum dritten Absorptionsbereich 14C. An dieser Grenzfläche trifft der dritte Anregungsstrahl 19 unter einem Winkel auf, der größer ist als der Aperturwinkel. Es findet an der Grenzfläche somit keine Totalreflexion statt und der dritte Anregungsstrahl dringt in den dritten Absorptionsbereich 14C ein. Im dritten Absorptionsbereich 14C wird der dritte Anregungsstrahl 19 nicht absorbiert. Vielmehr geht der dritte Anregungsstrahl 19 durch den dritten Absorptionsbereich 14C hindurch und dringt in den dritten Speicherbereich 15C ein. Im dritten Speicherbereich 15C trifft der dritte Anre- gungsstrahl 19 schließlich auf das Informationszentrum 16B. Die Anregung des Informationszentrums 16B durch den dritten Anregungsstrahl 19 führt dazu, dass von diesem Informationszentrum 16B weitere Emissionsstrahlen, im wesentlichen isotrop, ausgegeben werden. Beispielhaft ist in der Fig. 3 ein Emissions- strahl 39 dargestellt, der von dem Informationszentrum 16B ausgeht. Die Ausbreitungsrichtung des Emissionsstrahls 39 deutet an, dass dieser aus dem dritten Speicherbereich 15C austreten wird, ohne von dem Empfangsmittel 13 detektiert werden zu können. Zumindest ein Teil der in dem Informationszentrum 16B enthaltenen Information kann daher durch das Empfangsmittel 13 nicht detektiert werden. Aufgrund der Streuung des dritten Anregungsstrahls 19 in den dritten Speicherbereich 15C erfolgt somit ein Informationsverlust. Die Fig. 3 zeigt somit insbesondere anhand des Verlaufs des zweiten und dritten Anregungsstrahls 18 bzw. 19, wie sich die vorteilhafte Absorptionswirkung der Absorptionsbereiche zwischen den einzelnen nadeiförmigen Speicherbereichen positiv auf das Auslesen der Röntgeninformationen auswirkt. Die Absorptionsbereiche verhindern, dass zumindest ein Teil der Anregungsstrahlung in benachbarte Speicherbereiche übertritt, in denen sie dann auf dort vorhandene Informationszentren treffen, die aufgrund der Anregungsstrahlung dann Emissionsstrahlung ausgeben, die von dem Empfangsmittel 13 nicht ortsgenau detektiert werden kann.
Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Lesekopfes und der Speicherschicht gemäß der Fig. 3. Der Lesekopf mit der Strahlungsquelle 12 und dem Empfangsmittel 13 sowie die Speicherschicht 4 sind hier in Ausbreitungsrichtung B einer Zeile der Speicherschicht 4, die von der Strahlungsquelle 12 ange- regt wird, dargestellt. Fig. 4 zeigt schematisch einen Schnitt durch die Speicherschicht 4 entlang der Richtung B. Die in der Fig. 4 dargestellte Speicherschicht 4 weist einen vierten nadeiförmigen Speicherbereich 15D und einen neben diesem angeordneten fünften nadeiförmigen Speicherbereich 15E auf. Zwischen dem vierten Speicherbereich 15D und dem fünften Speicherbereich 15E ist ein vierter Absorptionsbereich 14D vorhanden. Rechts neben dem fünften nadeiförmigen Speicherbereich 15E befindet sich ein sechster nadeiförmiger Speicherbereich 15F. Zwischen dem fünften und dem sechsten Speicherbereich 15E bzw. 15F ist ein fünfter Absorptionsbereich 14E vorhanden. Rechts neben dem Speicherbereich 15F befindet sich ein siebter nadeiförmiger Speicherbereich 15G der Speicherschicht 4. Zwischen dem sechsten Speicherbereich 15F und dem siebten Speicherbereich 15G ist ein sechster Absorptionsbereich 14F vorhanden. In dem fünften Speicherbereich 15E und dem sechsten Speicherberich 15F sind wiederum Informationszentren, in denen Röntgeninformation vorhanden ist, durch geschwärzte Kreise angedeutet. Beispielhaft ist eines dieser Informationszentren im fünften Speicherbereich 15E mit dem Bezugszeichen 16C bezeichnet.
Die Strahlungsquelle 12 sendet im Betrieb eine.Vielzahl von Anregungsstrahlen in Richtung der Speicherschicht 4 aus. Im Ausführungsbeispiel gemäß der Fi- gur 4 sind beispielhaft für diese Vielzahl von Anregungsstrahlen zwei Anregungsstrahlen 21 dargestellt. Diese beiden Aregungsstrahlen 21 dringen hier in den fünften Speicherbereich 15E ein und treffen beide auf das Informationszentrum 16C. Aufgrund der Anregung des Informationszentrums 16C mit den beiden Anregungsstrahlen 21 werden eine Vielzahl von Emissionsstrahlen im wesentli- chen isotrop vom Informationszentrum 16C ausgesandt. Stellvertretend für die Vielzahl von Emissionsstrahlen sind ein zweiter Emissionsstrahl 22, ein dritter Emissionsstrahl 23, ein vierter Emissionsstrahl 24, ein fünfter Emissionsstrahl 25, ein sechster Emissionsstrahl 26, ein siebter Emissionsstrahl 27 und ein achter Emissionsstrahl 28 dargestellt. Die Verläufe der Emissionsstrahlen 22 bis 28 sollen im folgenden die Wirkungsweise der Absorptionsbereiche 14D bis 14F verdeutlichen.
Der zweite Emissionsstrahl 22 verläuft direkt von dem Informationszentrum 16C durch den fünften Speicherbereich 15E in Richtung des Empfangsmittels 13. Von diesem Empfangsmittel 13 wird der Emissionsstrahl 22 detektiert. Der dritte
Emissionsstrahl 23 verläuft - ausgehend vom Informationszentrum 16C - eben- falls durch den fünften Speicherbereich 15E in Richtung des Empfangsmittels 13. Der dritte Emissionsstrahl 23 trifft allerdings vor seinem Austritt aus der Speicherschicht 4 auf die Grenzschicht des fünften Speicherbereichs 15E und des fünften Absorptionsbereichs 14E. Der Winkel, unter dem der dritte Emis- sionsstrahl 23 auf diese Grenzschicht trifft, ist kleiner als der Aperturwinkel, der aufgrund der Brechungsindizes der Materialien des fünften Speicherbereichs 15E und des fünften Absorptionsbereichs 14E vorgegeben ist. An der Grenzschicht erfolgt somit eine Reflektion des dritten Emissionsstrahles 23. Der reflektierte dritte Emissionsstrahl 23 verbleibt zunächst im fünften Speicherbereich 15E und tritt dann aus diesem und damit aus der Speicherschicht 4 aus, um anschließend von dem Empfangsmittel 13 aufgefangen zu werden. Der vierte Emissionsstrahl 24 verläuft - ausgehend von dem Informationszentrum 16C - ebenfalls zunächst durch den fünften Speicherbereich 15E, trifft dann auf die Grenzfläche des fünften Speicherbereichs 15E hin zum vierten Absorptionsbereich 14D. Da der Winkel, unter dem der vierte Emissionsstrahl 24 auf diese Grenzschicht hin zum vierten Absorptionsbereich 14D trifft, größer ist als der Aperturwinkel, erfolgt keine Reflektion des vierten Emissionsstrahls 24 an der Grenzfläche. Vielmehr dringt der vierte Emissionsstrahl 24 in den vierten Absorptionsbereich 14D ein. Eine Absorption des vierten Emissionsstrahles 24 im vierten Absorptionsbereich 14D erfolgt hier allerdings nicht. Der Emissionsstrahl 24 verläuft durch den Absorptionsbereich 14D und tritt aus diesem aus und in den vierten Speicherbereich 15D ein. Ein ortsgenaues Detektieren der durch den vierten Emissionsstrahl 24 transportierten Röntgeninformation ist somit durch das Empfangsmittel 13 nicht möglich. Anderes geschieht mit dem fünften Emissionsstrahl 25. Dieser verläuft - ausgehend vom Informationszentrum 16C - ebenfalls zunächst durch den fünften Speicherbereich 15E, um dann auf die Grenzschicht zwischen dem fünften Speicherbereich 15E und dem fünften Absorptionsbereich 14E zu treffen. Da der Winkel, unter dem der Emissionsstrahl 25 auf diese Grenzschicht trifft, ebenfalls größer ist als der Aperturwinkel, erfolgt keine Reflektion des Emissionsstrahls 25 an der Grenzschicht. Vielmehr dringt er in den fünften Absorptionsbereich 14E ein. Im Gegensatz zum vierten Emissionsstrahl 24 wird der fünfte Emissionsstrahl 25 allerdings im fünften Absorptionsbereich 14E absorbiert. Er dringt nicht aus dem fünften Absorptionsbereich 14E in den benachbarten sechsten Speicherbereich 16F ein. Ein ortsungenaues Detektieren des Emissionsstrahls 25 durch das Empfangsmittel 13 ist somit nicht möglich. Gleiches geschieht mit dem achten Emissionsstrahl 28. Auch dieser dringt - ausgehend von dem Informationszentrum 16C - in den fünften Absorptionsbereich 14E ein und wird durch durch diesen absorbiert. Ein Eindringen des achten Emissionsstrahls 28 in den sechsten Speicherbereich 15F erfolgt nicht. Der absorbierte achte Emissionsstrahl 28 trägt somit ebenfalls nicht zu einer Ortsunschärfe bei.
Auch der sechste Emissionsstrahl 26 trifft - ausgehend vom Informationszentrum 16C - auf die Grenzschicht zwischen dem fünften Speicherbereich 15E und dem fünften Absorptionsbereich 14E. Hier ist der Winkel, unter dem der sechste Emissionsstrahl 26 auf die Grenzschicht trifft, größer als der Aperturwinkel. Es erfolgt somit keine Reflektion des sechsten Emissionsstrahls an der Grenzschicht hin zum fünften Absorptionsbereich 14E. Vielmehr dringt der sechste Emissionsstrahl 26 in den fünften Absorptionsbereich 14E ein, geht durch ihn hindurch und gelangt anschließend in den sechsten Speicherbereich 15F. Der Emissionsstrahl 26 wurde somit in dem fünften Absorptionsbereich 14E nicht absorbiert. Der Emissionsstrahl 26 verläuft durch den sechsten Speicherbereich 15F hindurch und gelangt an die Grenzschicht zwischen dem sechsten Speicherbereich 15F und dem sechsten Absorptionsbereich 14F. Auch hier ist der Winkel, unter dem der Emissionsstrahl 26 auf diese Grenzschicht trifft, grö- ßer als der Aperturwinkel, so dass wiederum keine Reflektion erfolgt. Der Emissionsstrahl 26 dringt vielmehr in den sechsten Absorptionsbereich 14F ein, geht durch ihn hindurch und gelangt weiter in den siebten Speicherbereich 15G. Eine Absorption des sechsten Emissionsstrahls 26 in dem sechsten Absorptionsbereich 14F erfolgte somit nicht. Anders sieht es wiederum mit dem siebten Emis- sionsstrahl 27 aus. Auch dieser verläuft ähnlich wie der sechste Emissionsstrahl 26 - ausgehend von dem Informationszentrum 16C - durch den fünften Absorptionsbereich 14E und den sechsten Speicherbereich 15F. Anschließend trifft er ebenfalls auf die Grenzschicht zwischen dem sechsten Speicherbereich 15F und dem sechsten Absorptionsbereich 14F. Da wiederum der Winkel, unter dem der Emissionsstrahl 27 auf diese Grenzschicht trifft, größer ist als der Aperturwinkel, erfolgt keine Reflektion an der Grenzschicht. Der Emissionsstrahl 27 dringt in den sechsten Absorptionsbereich 14F ein, wird dort allerdings, im Gegensatz zum Emissionsstrahl 26, absorbiert. Ein weiterer Verlauf des siebten Emissionsstrahl 27 durch den Absorptionsbereich 14F in den siebten Speicherbereich 15G erfolgt nicht. Man erkennt, dass der sechste Absorptions- bereich 14F dazu beiträgt, eine weitere Ortsunschärfe aufgrund der Weiterverbreitung des siebten Emissionsstrahls 27 zu verhindern.
Die Fig. 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Speicherschicht 4, die Röntgeninformationen enthält. Diese Röntgeninformationen werden auch in diesem Ausführungsbeispiel mittels eines Lesekopfes ausgelesen, der die Strahlungsquelle 12 und das Empfangsmittel 13 aufweist. Die Fig. 5 zeigt die Darstellung der Strahlungsquelle 12, des Empfangsmittels 13 und der zwischen diesen beiden angeordneten Speicherschicht 4 in Ausbreitungsrichtung B einer Zeile der Speicherschicht 4, die mittels der Strahlungsquelle 12 angeregt wird. Die Fig. 5 zeigt schematisch einen Schnitt durch die Speicherschicht 4 entlang der Richtung B.
Der in Fig. 5 dargestellte Schnitt der Speicherschicht 4 enthält einen achten nadeiförmigen Speicherbereich 15H, einen neunten nadeiförmigen Speicherbe- reich 15K, einen zehnten nadeiförmigen Speicherbereich 15L und einen elften nadeiförmigen Speicherbereich 15M. Zwischen diesen vier Speicherbereichen 15H bis 15M sind jeweils Absorptionsbereiche vorhanden, die ein Absorptionsmaterial zum Absorbieren von Lichtstrahlung enthalten. Im Gegensatz zu den Ausführungsbeispielen gemäß der Fig. 3 und 4 sind hier allerdings in diese Absorptionsbereiche jeweils Luftspalte eingebracht. Zwischen dem achten Speicherbereich 15H und dem neunten Speicherbereich 15K sind somit ein siebter Absorptionsbereich 14G und ein achter Absorptionsbereich 14H vorhanden. Diese beiden Absorptionsbereiche 14G und 14H wiederum sind durch einen Luftspalt 29A voneinander getrennt. Der Luftspalt 29A enthält eine Luftschicht. Entsprechendes befindet sich zwischen dem neunten Speicherbereich 15K und dem zehnten Speicherbereich 15L. Zwischen diesen beiden Speicherbereichen 15K und 15L ist ein neunter Absorptionsbereich 14K und ein zehnter Absorptionsbereich 14L vorhanden. Diese beiden Absorptionsbereiche 14K und 14L wiederum sind durch einen Luftspalt 29B mit einer Luftschicht voneinander getrennt. Zwischen dem zehnten Speicherbereich 15L und dem elften Speicher- bereich 15M befinden sich ein elfter Absorptionsbereich 14M und ein zwölfter Absorptionsbereich 14N. Diese beiden Absorptionsbereiche 14M und 14N sind durch einen Luftspalt 29C mit einer Luftschicht voneinander getrennt.
Zur Verdeutlichung der Funktionsweise der zwischen den einzelnen Absorp- tionsbereichen vorhandenen Luftschichten 29A bis 29C wird im folgenden erneut anhand der Fig. 5 ein Strahlenverlauf von Anregungs- und Emissionsstrahlen beschrieben. Die Strahlungsquelle 12 sendet im Betrieb eine Vielzahl von Anregungsstrahlen in Richtung der Speicherschicht 4 aus. Stellvertretend für diese Vielzahl von Anregungsstrahlen ist in der Fig. 5 der Anregungsstrahl 30 darge- stellt. Dieser Anregungsstrahl 30 dringt in den neunten Speicherbereich 15K ein und trifft dort auf ein Informationszentrum 16D. Aufgrund der Anregung des Informationszentrums 16D durch den Anregungsstrahl 30 werden eine Vielzahl von Emissionsstrahlen im wesentlichen isotrop ausgesandt. Stellvertretend für diese Vielzahl von Emissionsstrahlen sind in der Fig. 5 ein neunter Emissionsstrahl 31 , ein zehnter Emissionsstrahl 32, ein elfter Emissionsstrahl 33, ein zwölfter Emissionsstrahl 34 und ein dreizehnter Emissionsstrahl 35. Der neunte Emissionsstrahl 31 wird von dem Informationszentrum 16D in Richtung des Empfangsmittels 13 ausgesandt. Der Emissionsstrahl 31 trifft allerdings auf die Grenzschicht zwischen dem neunten Speicherbereich 15K und dem neunten Absorptionsbe- reich 14K. Der Winkel, unter dem der Emissionsstrahl 31 auf diese Grenzschicht trifft, ist kleiner als der Aperturwinkel, so dass eine Reflektion an der Grenz- schicht erfolgt. Der reflektierte neunte Emissionsstrahl 31 verläuft anschließend weiter durch den neunten Speicherbereich 15K und tritt aus diesem aus, um von dem Empfangsmittel 13 aufgefangen zu werden. Der Aperturwinkel an der Grenzschicht zwischen dem neunten Speicherbereich 15K und dem neunten Absorptionsbereich 14K wird wiederum durch die Brechungsindizes der Speicherbereichmaterialien und der Absorptionsbereichmaterialien bestimmt.
Der zehnte Emissionsstrahl 32 verläuft ebenfalls - ausgehend vom Informationszentrum 16D - in Richtung der Grenzschicht hin zum neunten Absorptionsbe- reich 14K. Da allerdings der Winkel, unter dem der Emissionsstrahl 32 auf diese Grenzschicht trifft, größer ist als der Aperturwinkel, erfolgt keine Reflektion, vielmehr dringt der zehnte Emissionsstrahl 32 in den neunten Absorptionsbereich 14K ein und trifft anschließend, da er im Absorptionsbereich 14K nicht absorbiert wird, auf die Grenzschicht zwischen dem neunten Absorptionsbe- reich 14K und der Luftschicht 29B. An dieser Grenzschicht erfolgt eine Reflektion des zehnten Emissionsstrahls 32, da der Winkel, unter dem der Emissionsstrahl 32 auf diese Grenzschicht zur Luftschicht 29B hin trifft, kleiner ist als der Aperturwinkel. Dieser Aperturwinkel wird durch die Brechungsindizes des Absorptionsmaterials und Luft bestimmt. Der Aperturwinkel zwischen dem Absorp- tionsmaterial und Luft, im folgenden Luftaperturwinkel genannt, ist größer als der Aperturwinkel zwischen dem Absorptionsmaterial und dem Speicherbereichmaterial, im folgenden Materialaperturwinkel genannt. Es ist somit möglich, dass Lichtstrahlen unter einem solchen Winkel auf eine Grenzfläche treffen, der größer ist als der Materialaperturwinkel, so dass keine Reflektion erfolgt, der aller- dings kleiner ist als der Luftaperturwinkel, so dass an einer Grenzschicht hin zur Luft eine Reflektion erfolgt. Durch das Anbringen der Luftschichten 29A bis 29C zwischen den einzelnen Absorptionsbereichen 14G bis 14N erfolgt somit eine Absorption von Lichtstrahlen innerhalb der Absorptionsbereiche 14G bis 14N. Gleichzeitig wird durch die Luftschichten 29A bis 29C allerdings der Aperturwin- kel an den Grenzschichten der Luftschichten 29A bis 29C gegenüber den
Grenzschichten zwischen dem Speicherbereichmaterial und dem Absorptions- material vergrößert. Dies wird insbesondere durch den Verlauf des zehnten Emissionsstrahls 32 verdeutlicht. Dieser zehnte Emissionsstrahl 32 dringt zwar in den Absorptionsbereich 14K ein, wird allerdings an der Grenzschicht hin zur Luftschicht 29B reflektiert. Dies erfolgt insbesondere deshalb, weil der Apertur- winke! an der Grenzschicht zwischen Absorptionsbereich 14K und Luftschicht 29B größer ist, als der Aperturwinkel an der Grenzschicht zwischen dem Speicherbereich 15K und dem Absorptionsbereich 14K.
Die Fig. 5 zeigt des weiteren den elften Emissionsstrahl 33, der von dem Infor- mationszentrum 16D ausgeht und in den Absorptionsbereich 14H eindringt. In diesem Absorptionsbereich 14H wird der elfte Emissionsstrahl 33 absorbiert, d. h. ein weiteres Eindringen des Emissionsstrahls 33 in einen anderen Speichermaterialbereich wird verhindert. Im Gegensatz dazu dringt der zwölfte Emissionsstrahl 34 - ausgehend vom Informationszentrum 16 - in den neunten Absorptionsbereich 14K ein. Der Emissionsstrahl 34 geht durch diesen Absorptionsbereich 14K sowie die Luftschicht 29B und den zehnten Absorptionsbereich 14L hindurch, da die Winkel, unter denen der Strahl 34 jeweils auf Grenzschichten trifft, größer ist als die jeweiligen Aperturwinkel. Der Emissionsstrahl 12 dringt somit in den zehnten Speicherbereich 15L ein und verläuft durch diesen hindurch, bis er an die Grenzschicht zu dem elften Absorptionsbereich 14M trifft. An dieser Grenzschicht wird der Strahl reflektiert und verläuft durch den zehnten Speicherbereich 15L in Richtung des Empfangsmittels 13. Der Strahl 34 tritt schließlich aus der Speicherschicht 4 aus und wird durch das Empfangsmittel 13 aufgefangen. Der dreizehnte Emissionsstrahl 35 verläuft - ausgehend vom Informationszentrum 16D - durch den neunten Speicherbereich 15K, den neunten Absorptionsbereich 14K und die Luftschicht 29B in den zehnten Absorptionsbereich 14L. In diesem zehnten Absorptionsbereich 14L wird der dreizehnte Emissionsstrahl 35 absorbiert. Ein Weiterverbreiten des dreizehnten Emissionsstrahls 35 und schließlich ein Austreten dieses Emissions- Strahles aus der Speicherschicht 4 und ein entsprechendes Detektieren durch das Empfangsmittel 13 an einem Ort, der nicht in unmittelbarer Nähe des ursprünglichen Informationszentrums 16D liegt, wird somit verhindert.
Hierzu 3 Blatt Zeichnunqen

Claims

Patentansprüche:
1. Speicherschicht (4) zum Speichern von Röntgeninformationen mit einer Vielzahl von nadeiförmigen Speichermaterialbereichen (15A-15L) zum Führen von Lichtstrahlung (17-28, 30-36, 39), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einzelnen nadeiförmigen Speichermaterialbereichen (15A- 15L) ein Absorptionsbereich (14A-14N) mit Absorptionsmaterial zum Absorbieren von Lichtstrahlung (17-28, 30-36, 39) vorhanden ist.
2. Speicherschicht nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Absorptionsbereich (14A-14N) direkt an nadeiförmige Speichermaterialbereiche (15A-15L) angrenzt.
3. Speicherschicht nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jeweils zwei benachbarten, nadeiförmigen Speichermaterialbereichen (15A-15L) zwei Absorptionsbereiche (14G-14N) mit Absorptionsmaterial zum Absorbieren von Lichtstrahlung (17-28, 30-36, 39) vorhanden sind und zwischen diesen zwei Absorptionsbereichen (14G-14N) eine Luftschicht (29A-29C) vorhanden ist.
4. Speicherschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorptionsmaterial so ausgestaltet ist, dass es einen Betrag der Intensität der Lichtstrahlung (20, 22-28, 31-36) absorbiert, der kleiner als die gesamte Lichtstrahlung (20, 22-28, 31-36) ist.
5. Speicherschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorptionsmaterial Farbpigmente (37) enthält.
6. Speicherschicht nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem Absorptionsmaterial enthaltenen Farbpigmente (37) in einem Lösungsmittel (38) gelöst sind.
7. Speicherschicht nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbpigmente (37) überwiegend blaue Farbpigmente enthalten.
8. Speicherschicht nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbpigmente (37) überwiegend rote Farbpigmente enthalten.
9. Vorrichtung zum Auslesen von Röntgeninformationen aus einer Speicherschicht (4) mit einer Speicherschicht (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, einer Strahlungsquelle (12) zum Anregen der Speicherschicht (4) mittels einer Anregungsstrahlung (17-19, 21 , 30) und einem Empfangsmittel (13) zum Empfangen einer Emissionsstrahlung (20, 22-28, 31-36, 39), die von der Speicherschicht (4) aufgrund des Anregens mittels der Anregungsstrahlung (17-19, 21 , 30) ausgebbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorptionsmaterial so ausgestaltet ist, dass die Anregungsstrahlung (17-19, 21 , 30) zumindest teilweise absorbierbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorptionsmaterial so ausgestaltet ist, dass die Emissionsstrahlung (20,
22-28, 31-36) zumindest teilweise absorbierbar ist.
12. Röntgenkassette mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11.
3. Wandlungsschicht (6) zum Wandeln von Röntgeninformationen mit einer Vielzahl von nadeiförmigen Wandelmaterialbereichen (15A-15L) zum Wandeln von Röntgenstrahlung (11) in eine Lichtstrahlung mit einer Wellenlänge im sichtbaren Bereich des Spektrums, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einzelnen nadeiförmigen Wandelmaterialbereichen (15A-15L) ein Absorptionsbereich (14A-14N) mit Absorptionsmaterial zum Absorbieren von Lichtstrahlung vorhanden ist.
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