WO2004017352A2 - Verfahren zur bedampfung eines trägers mit einem nadelförmigen röntgenleuchtstoff sowie röntgenleuchtstoff - Google Patents

Verfahren zur bedampfung eines trägers mit einem nadelförmigen röntgenleuchtstoff sowie röntgenleuchtstoff Download PDF

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WO2004017352A2
WO2004017352A2 PCT/DE2003/002429 DE0302429W WO2004017352A2 WO 2004017352 A2 WO2004017352 A2 WO 2004017352A2 DE 0302429 W DE0302429 W DE 0302429W WO 2004017352 A2 WO2004017352 A2 WO 2004017352A2
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alkali halide
phosphor
alkali
ray
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Erich Hell
Manfred Fuchs
Detlef Mattern
Peter RÖHRER
Wolfgang KNÜPFER
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K4/00—Conversion screens for the conversion of the spatial distribution of X-rays or particle radiation into visible images, e.g. fluoroscopic screens
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7728—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
    • C09K11/7732—Halogenides
    • C09K11/7733—Halogenides with alkali or alkaline earth metals

Definitions

  • the invention relates to a method for vapor deposition of a carrier with a layer of an acicular X-ray phosphor with at least one alkali metal, and the X-ray phosphor.
  • X-ray phosphor can be seen as a "placeholder" for scintillator with fluorescence and storage phosphor with emission by stimulation with laser light. Fluorescence is generally understood to mean the excitation of a phosphor with high-energy radiation (UV, X-ray) with emission of low-energy radiation (emission).
  • low-energy radiation e.g. 680 ⁇ m
  • storage phosphor low-energy radiation causes higher-energy emissions e.g. 420 nm triggered because the "remaining energy" was "stored" in the X-ray.
  • X-ray phosphors are generally used in medical technology and non-destructive material testing. In these applications, on the one hand scintillators with spontaneous emission under X-ray excitation and on the other hand storage phosphors with formation and storage of electrons and holes with subsequent photostimulated emission (PSL) are used when irradiated with, for example, red light.
  • X-ray phosphors based on alkali halides play a very special role. Examples of this are CsI: Na in the X-ray image intensifier, CsI: Tl in a-Si detectors or more recently CsBr: Eu as a storage phosphor plate, as used, for example, in Proc. of SPIE Vol. 4320 (2001), "New Needle-crystalline CR Detector" by Paul J. R. Leblans et.al, pages 59 to 67.
  • M Cs or Rb
  • M 1 at least one alkali metal from the group Li, Na, K, Rb and Cs
  • M 11 at least one divalent metal from the group Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd, Cu and Ni
  • M 111 at least one metal from the group Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, AI, Ga and In
  • B an activator that contains at least one metal from the group Eu, Tb, Ce, Tm, Dy, Pr, Ho, Nd , Yb, Er, Gd, Lu, Sm, Y, Tl, Na, Ag, Cu, Mg, Pb, Bi, Mn and In, X, X 'and X "are the same or different and represent a
  • WO 01/03156 A1 describes a production process for a stimulable storage phosphor of the general formula CsX: Eu for the composition of the phosphor for the
  • Such a storage phosphor was produced from CsBr and EuBr, EuBr 3 or EuOBr
  • EP 1 113 458 A1 describes a method for coating a substrate in which Eu is introduced as EuX 2 , EuX 3 and EuOX. All these phosphors have in common that the dopant is a relatively simple molecule. These simple molecules are often attached to interstitials.
  • the invention is based on the object of designing an X-ray phosphor and a method for producing an acicular X-ray phosphor in such a way that an optimal light yield can be achieved.
  • alkali halide phases evaporate simultaneously with an alkali halide, mixed in the vapor phase and evaporated on the support.
  • use begins when the evaporator is loaded with the material to be evaporated.
  • the evaporation of the phase, but the formation of the phase in the layer, cannot be found in any of the above-mentioned literature.
  • the vapor deposition is carried out at temperatures between 50 ° C. and 300 ° C. and a pressure between 0.001 Pa and 3 Pa.
  • a better distribution of the evaporated phases and an increase in the luminous efficacy are obtained if a temperature treatment of the phosphor layer is carried out after the evaporation and cooling, the temperature treatment after cooling preferably to room temperature in the presence of steam.
  • the temperature treatment can be carried out in the range from 100 ° C. to 300 ° C. in ambient air or an inert gas.
  • Cs x Eu y Br (x + 2y) can advantageously be used as the alkali halide phase and CsBr can be used as the alkali halide, so that an X-ray storage phosphor of the general formula CsBr: Cs x Eu y Br (x + 2y) forms.
  • the carrier can form a storage phosphor plate with the layer of the needle-shaped X-ray phosphor.
  • the alkali halide phase and the alkali halide can be mixed and introduced separately into several evaporator boats in an evaporator ship or the alkali halide phase and the alkali halide.
  • the object is achieved for the X-ray phosphor by producing it according to the following formula:
  • M is at least one alkali metal ion from the group Na, K, Rb and Cs , H ⁇ at least one halide from the group F, Cl, Br and I and S at least one lanthanide ion from the Group La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb or Lu.
  • the invention was based on the idea of producing the alkali halide phases and simultaneously evaporating them with an alkali halide.
  • the evaporation can take place from one evaporator ship or from two or more evaporator boats.
  • a temperature treatment of the storage phosphor layer carried out after the evaporation and cooling leads to a better distribution of the evaporated phases and thus increases the light yield by a factor of 2-10, typically a factor of 4-5.
  • the temperature treatment is effective only after cooling to room temperature in the presence of water vapor.
  • the water vapor can be added to an inert gas Ar, N 2 , He, Ne, Kr, for example, or it can be in the ambient air. Direct heating up - even after cooling down after evaporation - does not improve the light output. The layer must therefore "have seen water vapor" first.
  • phase material in the alkali halide Due to the pressure and temperature control during vapor deposition, needle-shaped layers are created which enable a homogeneous distribution of the phase material in the alkali halide. As a result, 100 - 800 pp of the phase material (average over the layer thickness) is sufficient to achieve an optimal light yield.
  • temperatures between 50 ° C and 300 ° C and pressures between 0.001 Pa and 3 Pa are set.
  • the temperature during the subsequent annealing is advantageously as high as the average substrate temperature during the vapor deposition.
  • the annealing time is selected so that the desired light output is achieved.
  • the alkali halides M 'and M * + may be the same or different.
  • the halides H ' ⁇ , H " _ and ⁇ 0" ⁇ can be the same or different.
  • the factor k can also be 0, so that “pure” phase material is obtained.
  • a) 50 g of CsEuBr 3 are mixed with 550 g of CsBr and then a storage phosphor CsBr: Cs x Eu y Br (x + 2y) (needle-shaped) is produced using the usual vapor deposition method.
  • b) 20 g of CsEu 2 Br 5 are mixed with 580 g of CsBr and then a storage phosphor CsBr: Cs x Eu y Br (x + 2y) (needle-shaped) is produced using the usual vapor deposition method.
  • n) 30 g CsEuBr 3 and 20 g Cs 2 EuBr 4 are mixed with 550 g CsBr and then a storage phosphor CsBr: Cs x Eu y Br (x + 2y) (needle-shaped) is produced with the usual vapor deposition method, o) 60 g CsEuBr 3 and 20 g of Cs 3 EuBr 5 are mixed with 520 g of CsBr and then a storage phosphor CsBr: Cs x Eu y Br (x + y) (needle-shaped) is produced using the usual vapor deposition method.
  • CsBr Cs x Eu y Br (x + 2y)
  • pure CsBr can also be refilled and this mixture can then be evaporated. This can also be done several times until the CsBr: Cs x Eu y Br (x + 2y) concentration has dropped below 0.1 mol%.
  • the individual substances Cs x Eu y Br (x + y) and CsBr can also be evaporated from two or more evaporator boats. Also from an evaporator Shuttles CsBr and Cs x Eu y Br (x + 2y) as a mixture and a pure substance, e.g. CsBr, can be evaporated from another.
  • a europium / bromine compound (eg EuBr 2 , EuBr 3 ) can also be evaporated together with the Cs x Eu y Br (X + y) and CsBr.
  • the fluorides, chlorides and / or iodides can also be used.
  • Europium oxibromides e.g. EuOBr, Eu 3 0 4 Br, Eu 3 OBr 4 , Eu 4 OBr 6
  • EuOBr 6 Europium oxibromides
  • the oxyfluorides, oxychlorides and / or oxyiodides can also be used.
  • the europium oxides (eg EuO, Eu 2 0 3 ) can also be evaporated together with the Cs x Eu y Br (x + 2y) and CsBr.
  • Europium oxibromide and europium oxide can also be vaporized together with the Cs x Eu y Br (x + 2y) and CsBr.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bedampfung eines Trägers mit einer Schicht eines nadelförmigen Röntgenleuchtstoffs mit wenigstens einem Alkalimetall, bei dem Alkalihalogenidphasen gleichzeitig mit einem Alkalihalogenid verdampft, in der Dampfphase gemischt und auf dem Träger aufgedampft werden, sowie einen nadelförmigen Röntgenleuchtstoff mit wenigstens einem Alkalimetall hergestellt gemäss folgender Formel (I), wobei M+ wenigstens ein Alkalihalogenid aus der Gruppe Na, K, Rb und Cs, H- wenigstens ein Halogenid aus der Gruppe F, Cl, Br und I sowie Sz+ wenigstens ein Lanthanid aus der Gruppe La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb oder Lu sind.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Bedampfung eines Trägers mit einem nadeiförmigen Röntgenleuchtstoff sowie Röntgenleuchtstoff
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bedampfung eines Trägers mit einer Schicht eines nadeiförmigen Röntgenleuchtstoffs mit wenigstens einem Alkalimetall sowie den Röntgenleuchtstoff. Röntgenleuchtstoff ist dabei als "Platzhalter" für Szintillator mit Fluoreszenz und Speicherleuchtstoff mit Emission durch Stimulieren mit Laser-Licht zu sehen. Unter Fluoreszenz wird allgemein die Anregung eines Leuchtstoffes mit hochenergetischer Strahlung (UV, Röntgen) unter Aussendung von niederenergetischer Strahlung (Emission) verstanden. Beim Speicherleuchtstoff wird mit niederenergetischer Strahlung (z.B. 680 um) höher energetischer Emission z.B. 420 nm ausgelöst, da die "restliche Energie" beim Röntgen "gespeichert" wurde.
In der Medizintechnik und der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung werden allgemein Röntgenleuchtstoffe verwendet. Bei diesen Anwendungen werden einerseits Szintillatoren mit spontaner Emission unter Röntgenanregung und andererseits Speicherleuchtstoffe mit Bildung und Speicherung von Elektronen und Löchern mit anschließender photostimulierter Emission (PSL) beim Bestrahlen mit beispielsweise Rotlicht eingesetzt. Eine ganz besondere Rolle nehmen dabei die Röntgenleuchtstoffe auf Basis der Alkalihalogenide ein. Beispiele hierfür sind CsI :Na im Röntgenbildverstärker, CsI:Tl in a-Si-Detektoren oder neuerdings CsBr:Eu als Speicherleuchtstoffplatte, wie er beispielsweise in Proc. of SPIE Vol. 4320 (2001), "New Needle- crystalline CR Detector" von Paul J. R. Leblans et.al, Seiten 59 bis 67 beschrieben ist.
Allen genannten medizinischen Anwendungen der Alkalihalogenide ist gemein, dass einerseits zur Erreichung einer hohen DQE in der Alkalihalogenidschicht eine hohe Röntgenabsorption er- folgen muss und andererseits das Signal (Licht) deutlich über dem Rauschen liegen muss. Eine hohe Röntgenabsorption wird durch eine ca. 500 - 600 μm dicke Alkalihalogenidschicht erreicht. Das Problem einer noch zu niedrigen Lichtausbeute ist bei allen genannten medizinischen Anwendungen noch vorhanden. Insbesondere die mangelnde Lichtausbeute des Speicherleuchtstoffs CsBrrEu stellt ein noch nicht vollständig gelöstes Problem dar.
In der US 5,028,509, Beispiel 14 ist beschrieben, wie das dort als Speicherleuchtstoff verwendete CsBr:Eu aus CsBr und Eu2θ3 hergestellt wird. Die allgemeine Formel für die Zusammensetzung des Alkalihalogenide-Leuchtstoff (Cs und Rb) ist wie folgt angegeben:
(M1_x.MI x)X.aMIIX2.bMIIIX^ : dB, wobei M = Cs oder Rb, M1 wenigstens ein Alkalimetall aus der Gruppe Li, Na, K, Rb und Cs, M11 wenigstens ein zweiwertiges Metall aus der Gruppe Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd, Cu und Ni , M111 wenigstens ein Metall aus der Gruppe Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, AI, Ga und In, B ein Aktivator, der wenigstens ein Metall aus der Gruppe Eu, Tb, Ce, Tm, Dy, Pr, Ho, Nd, Yb, Er, Gd, Lu, Sm, Y, Tl, Na, Ag, Cu, Mg, Pb, Bi, Mn and In ist, X, X' and X" sind gleich oder verschieden und repräsentieren ein Halogenatom aus der Gruppe F, Cl, Br und I.
Aus der WO 01/03156 AI ist ein Herstellungsverfahren für einen stimulierbaren Speicherleuchtstoff der allgemeinen Formel CsX : Eu für die Zusammensetzung des Leuchtstoffs für die
Cs-Bromide und/oder -Chloride bekannt. Ein derartiger Speicherleuchtstoff wurde aus CsBr und EuBr , EuBr3 oder EuOBr hergestellt
In der EP 1 113 458 AI ist ein Verfahren zur Beschichtung eines Substrats beschrieben, bei dem Eu als EuX2, EuX3 und EuOX eingebracht wird. Alle diese Leuchtstoffe haben gemeinsam, dass der Dotierstoff ein relativ einfaches Molekül ist. Diese einfachen Moleküle werden oft auf Zwischengitterplätzen angelagert.
Bei Versuchen mit Speicherleuchtstoffpulvern hat sich gezeigt, dass mikroskopisch kleine Phasen des Dotierstoffs im Alkalihalogenid gebildet werden können. In aufgedampften Schichten CsBr:Eu wurden diese Phasen bisher nicht gefunden. Dies liegt einerseits daran, dass die Eu-Konzentration in der Schicht herstellungsbedingt (unterschiedliche Dampfdrücke CsBr und EuBr2 ) nur maximal 3000 ppm (0.3 mol%) beträgt, während bei der Verwendung von Pulver Phasen und ein optimales PSL-Signal erst bei Eu-Konzentrationen >1 mol% vorhanden waren.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, einen Röntgenleucht- stoff sowie ein Verfahren zur Herstellung eines nadeiförmigen Röntgenleuchtstoffs derart auszubilden, dass eine optimale Lichtausbeute erreicht werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bezüglich des Verfahrens dadurch gelöst, dass Alkalihalogenidphasen gleichzeitig mit einem Alkalihalogenid verdampft, in der Dampfphase gemischt und auf dem Träger aufgedampft werden. Dabei beginnt der Einsatz bereits beim Beschicken des Verdampfers mit Verdampfungsgut. In keiner der obengenannten Literatur ist das Verdampfen der Phase, sondern eine Bildung der Phase in der Schicht zu entnehmen.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Bedampfung bei Temperaturen zwischen 50°C und 300°C und einem Druck zwischen 0,001 Pa und 3 Pa durchgeführt wird.
Eine bessere Verteilung der eingedampften Phasen und Erhöhung der Lichtausbeute erhält man, wenn nach der Bedampfung und einer Abkühlung eine Temperaturbehandlung der Leuchtstoffschicht durchgeführt wird, wobei die Temperaturbehandlung nach Abkühlen vorzugsweise auf Raumtemperatur bei Anwesenheit von Wasserdampf erfolgt.
Erfindungsgemäß kann die Temperaturbehandlung im Bereich von 100°C bis 300°C in Umgebungsluf oder einem Inertgas erfolgen.
In vorteilhafter Weise kann als Alkalihalogenidphase CsxEuyBr(x+2y) und als Alkalihalogenid CsBr Verwendung finden, so dass sich ein Röntgenspeicherleuchtstoff der allgemeinen Formel CsBr : CsxEuyBr(x+2y) bildet.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn eine Menge x der Alkalihalogenidphase und eine Menge (600g -x) des Alkalihalo- genids gemeinsam verdampft werden.
Erfindungsgemäß kann der Träger mit der Schicht des nadeiförmigen Röntgenleuchtstoffs eine Speicherleuchtstoffplatte bilden.
Zur erfindungsgemäßen Mischung in der Dampfphase können die Alkalihalogenidphase und das Alkalihalogenid gemischt und in ein Verdampferschiff oder die Alkalihalogenidphase und das Alkalihalogenid getrennt in mehreren Verdampferschiffchen eingebracht werden.
Die Aufgabe wird für den Röntgenleuchtstoff erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass er gemäß folgender Formel hergestellt wird:
((M' -)a(M' -)(l_a))k : (M'+χSz+ yH'- H-z*y)b(M'+ xSz+ yH^ H"-z*y)c
(M'+χSz+ yH//"xH'/"z*y)d(M#+χSz "xH"-z*y)e wobei M wenigstens ein Alkalimetallion aus der Gruppe Na, K, Rb und Cs, H~ wenigstens ein Halogenid aus der Gruppe F, Cl, Br und I sowie S wenigstens ein Lanthanoidion aus der Gruppe La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb oder Lu sind.
Besonders vorteilhaft ist ein Röntgenspeicherleuchtstoff gemäß folgender Formel :
CsBr : CsxEuyBr(x+2y)
Der Erfindung lag nun der Gedanke zu Grunde, die Alkalihalo- genidphasen herzustellen und diese gleichzeitig mit einem Alkalihalogenid zu verdampfen. Die Verdampfung kann dabei aus einem Verdampferschiff oder aus zwei oder mehreren Verdampferschiffchen erfolgen. Eine nach der Bedampfung und Abkühlung durchgeführte Temperaturbehandlung der Speicherleuchtstoffschicht führt zu einer besseren Verteilung der eingedampften Phasen und erhöht somit die Lichtausbeute um Faktor 2 - 10, typischerweise Faktor 4 - 5.
Versuche haben gezeigt, daß die Temperaturbehandlung erst nach Abkühlung auf Raumtemperatur bei gleichzeitiger Anwesenheit von Wasserdampf wirksam wird. Der Wasserdampf kann sowohl z.B. einem Inertgas Ar,N2, He, Ne, Kr zugesetzt werden oder auch in der Umgebungsluft sein. Ein direktes Hochheizen - auch nach Abkühlung nach der Bedampfung - hat keine Verbesserung der Lichtausbeute zur Folge. Die Schicht muss also zunächst "Wasserdampf gesehen haben" .
Bedingt durch die Druck- und Temperaturführung beim Bedampfen entstehen nadeiförmige Schichten, die eine homogene Verteilung des Phasenmaterials im Alkalihalogenid ermöglichen. Als Folge davon reichen bereits 100 - 800 pp des Phasenmaterials (Mittelwert über die Schichtdicke) aus, um eine optimale Lichtausbeute zu erreichen.
Beim Bedampfen werden Temperaturen zwischen 50°C und 300°C und Drücke zwischen 0,001 Pa und 3 Pa eingestellt. Die Temperatur beim Anschließenden Tempern ist vorteilhafterweise so hoch, wie die mittlere Substrattemperatur beim Bedampfen war. Die Temperzeit wird so gewählt, dass die gewünschte Lichtausbeute erreicht wird.
Als Ergebnis dieser Mischung in der Dampfphase aus Alkalihalogenid und Alkalihalogenidphase wird ein neuer nadeiförmiger Leuchtstofftyp hergestellt, der sich wie folgt mit chemischen Formeln beschreiben lässt.
Durch die Bildung einer Phase CsxEuyBr(x+2y) in CsBr ergibt sich ein Speicherleuchtstoff mit sehr hoher Lichtausbeute der Zusammensetzung :
CsBr : CsxEuyBr(x+2y) .
Die allgemeine Formel für die M -Alkalihalogenide Na, K, Rb und Cs sowie H_ -Halogenide F, Cl, Br und I lautet:
M H : M xEuv y H XH 2y , (,auch, mö..gl-,i.ch, :.... „HxH„/2y )
wobei die Halogenide H'~ und ϊ ~ gleich oder verschieden sein können .
Es können als Wirtsgitter auch zwei (oder mehr) Alkalihalogenide zur Anwendung kommen, die allgemeine Summenformel lautet dann:
Figure imgf000007_0001
wobei die Alkalihalogenide M' und M*+ gleich, als auch verschieden sein können. Ebenso können die Halogenide H'~, H"_ und Ε0"~ gleich oder verschieden sein.
Nach obiger Konfiguration sind auch andere Phasen denkbar:
(M /+H'-)a (M'+H"-)(l_a) :M"+ xEuy H"-χH^2y , und
(M/+H'" )a (M'+H"~ ) '((1-a) M/+ xEu, H'" XHΛ "2y M* xEu, H XH 2y
und verallgemeinert :
(M'+H'- )a ^ -
Figure imgf000008_0001
)e
(oder auch ohne H* , nur aus H,_ , H*- ) , wobei a gleich 1, b, c, d und e gleich 0 werden können und H_ , ü"~ und H*"- gleich oder verschieden sein können.
Anstatt Eu können auch andere Lanthaniden Sz aus der Gruppe La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb oder Lu verwendet werden. Die entsprechende allgemeine Formel lautet dann:
((M'+H'")a(M' - )(1_a))k : (M'+ XSZVxH-z*y)b (M'+XSZ+ yH"xH"z*y)c
Figure imgf000008_0002
Der Faktor k kann auch 0 sein, so dass man „reines" Phasenmaterial erhält.
Unter den genannten Röntgenleuchtstoffen sind sowohl Szintil- latoren (Leuchtstoffe) , als auch Speicherleuchtstoffe enthalten.
Nachfolgend sind einige Ausführungsbeispiele zur Herstellung des erfindungsgemäßen Leuchtstoffes beschrieben:
a) 50 g CsEuBr3 werden mit 550 g CsBr gemischt und anschließend mit der üblichen Aufdampfmethode ein Speicherleuchtstoff CsBr : CsxEuyBr(x+2y) (nadeiförmig) hergestellt. b) 20 g CsEu2Br5 werden mit 580 g CsBr gemischt und anschließend mit der üblichen Aufdampfmethode ein Speicherleuchtstoff CsBr : CsxEuyBr(x+2y) (nadeiförmig) hergestellt. c) 100 g CsEu3Br7 werden mit 500 g CsBr gemischt und anschließend mit der üblichen Aufdampfmethode ein Speicherleuchtstoff CsBr : CsxEuyBr(x+2y) (nadeiförmig) hergestellt. d) 10 g Cs2EuBr werden mit 590 g CsBr gemischt und anschließend mit der üblichen Aufdampfmethode ein Speicherleuchtstoff CsBr : CsxEuyBr(x+2y) (nadeiförmig) hergestellt. e) 10 g Cs3EuBr5 werden mit 590 g CsBr gemischt und anschließend mit der üblichen Aufdampfmethode ein Speicherleuchtstoff CsBr : CsxEuyBr(X+2y) (nadeiförmig) hergestellt. f) 100 g CsEuBr6 werden mit 500 g CsBr gemischt und anschließend mit der üblichen Aufdampfmethode ein Speicherleuchtstoff CsBr : CsxEuyBr(x+2y) (nadeiförmig) hergestellt. g) 30 g CsEu2Br6 werden mit 570 g CsBr gemischt und anschließend mit der üblichen Aufdampfmethode ein Speicherleuchtstoff CsBr : CsxEuyBr(x+2y) (nadeiförmig) hergestellt. h) 70 g Cs3Eu2Br7 werden mit 530 g CsBr gemischt und anschließend mit der üblichen Aufdampfmethode ein Speicherleuchtstoff CsBr : CsxEuyBr(x+2y) (nadeiförmig) hergestellt. i) 35 g Cs3Eu3Br9 werden mit 565 g CsBr gemischt und anschließend mit der üblichen Aufdampfmethode ein Speicherleuchtstoff CsBr : CsxEuyBr(x+2y) (nadeiförmig) hergestellt. j) 25 g CsEuBr3 und 25 g CsEuBr6 werden mit 550 g CsBr gemischt und anschließend mit der üblichen Aufdampfmethode ein Speicherleuchtstoff CsBr : CsxEuyBr(x+2y) (nadeiförmig) hergestellt, k) 15 g CsEuBr3 und 25 g Cs3Eu3Br9 werden mit 560 g CsBr gemischt und anschließend mit der üblichen Aufdampfmethode ein Speicherleuchtstoff CsBr : CsxEuyBr(x+ y) (nadeiförmig) hergestellt. 1) 20 g CsEuBr3 und 10 g CsEu2Br5 werden mit 570 g CsBr gemischt und anschließend mit der üblichen Aufdampfmethode ein Speicherleuchtstoff CsBr : CsxEuyBr(x+2y) (nadeiförmig) hergestellt. m) 10 g CsEuBr3 und 40 g CsEu3Br7 werden mit 550 g CsBr gemischt und anschließend mit der üblichen Aufdampfmethode ein Speicherleuchtstoff CsBr : CsxEuyBr(x+2y) (nadeiförmig) hergestellt . n) 30 g CsEuBr3 und 20 g Cs2EuBr4 werden mit 550 g CsBr gemischt und anschließend mit der üblichen Aufdampfmethode ein Speicherleuchtstoff CsBr : CsxEuyBr(x+2y) (nadeiförmig) hergestellt, o) 60 g CsEuBr3 und 20 g Cs3EuBr5 werden mit 520 g CsBr gemischt und anschließend mit der üblichen Aufdampfmethode ein Speicherleuchtstoff CsBr : CsxEuyBr(x+ y) (nadeiförmig) hergestellt . p) 40 g CsEuBr3 und 20 g Cs3EuBr7 werden mit 540 g CsBr gemischt und anschließend mit der üblichen Aufdampfmethode ein Speicherleuchtstoff CsBr : CsxEuyBr(x+ 2y) (nadeiförmig) hergestellt .
Es können auch noch andere Mischungen aus zwei Stoffen der Cs2... - und Cs ... -Verbindungen und Cs ... - und Cs oder Cs .....-Verbindungen - wie am Beispiel Cs ... gezeigt wurde - zur Herstellung der Speicherleuchtstoffe verwendet werden. Auch sind andere Mengen-, Mischungs- und Konzentrationsverhältnisse von 0.1 mol% - 20 mol% für die Herstellung von Speicherleuchtstoff geeignet. Auch sind Mischungen nicht nur aus zwei, sondern aus drei, vier... Stoffen als Speicherleuchtstoffbasis geeignet.
Verbleibt ein nicht verdampfbarer Rest im Verdampferschiffchen zurück, in der Regel CsBr : CsxEuyBr(x+2y) , so kann auch reines CsBr nachgefüllt und anschließend diese Mischung verdampft werden. Dies kann auch mehrfach erfolgen, bis die CsBr : CsxEuyBr(x+2y)-Konzentration unter 0.1 mol% abgefallen ist.
Anstelle einer Mischung können auch die Einzelsubstanzen CsxEuyBr(x+ y) und CsBr aus zwei oder mehreren Verdampferschiffchen verdampft werden. Auch kann aus einem Verdampfer- Schiffchen CsBr und CsxEuyBr(x+2y) als Mischung und aus einem anderen eine Reinsubstanz z.B. CsBr verdampft werden.
Es kann auch eine Europium/Bromverbindung (z.B. EuBr2 , EuBr3 ) zusammen mit dem CsxEuyBr(X+ y) und CsBr verdampft werden.
Statt den Bromiden können auch die Fluoride, Chloride und/oder Iodide verwendet werden.
Auch Europiumoxibromide (z.B. EuOBr, Eu304Br , Eu3OBr4 , Eu4OBr6 ) können zusammen mit dem CsxEuyBr(x+2y) und CsBr verdampft werden. Statt den Oxybromiden können auch die Oxyfluo- ride, Oxychloride und/oder Oxyiodide verwendet werden.
Es können auch die Europiumoxide (z.B. EuO, Eu203 ) zusammen mit dem CsxEuyBr(x+2y) und CsBr verdampft werden.
Auch Europiumoxibromid und Europiumoxid können zusammen mit dem CsxEuyBr(x+2y) und CsBr verdampft werden.
Statt des beschriebenen Cesiums können auch andere Alkalimetalle (Na, K, Rb) und alle Halogenide (F, Cl, Br, I) in den Mischungen entsprechend der geschilderten allgemeinen Summenformeln eingesetzt werden.
Durch die Dotierung eines Alkalihalogenids mit einer Alkali- halogenid-seltenen-Erden-Phase wurde ein neuer nadeiförmiger - Leuchtstofftyp hergestellt, der in seiner Lichtausbeute den bisher bekannten überlegen ist. Dabei können - je nach LeuchtstoffZusammensetzung sowohl Szintillatoren, als auch Speicherleuchtstoffe entstehen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Bedampfung eines Trägers mit einer Schicht eines nadeiförmigen Röntgenleuchtstoffs mit wenigstens einem Alkalimetall, bei dem Alkalihalogenidphasen gleichzeitig mit einem Alkalihalogenid verdampft, in der Dampfphase gemischt und auf dem Träger aufgedampft werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Bedampfung bei Temperaturen zwischen 50°C und 300°C und einem Druck zwischen 0.001 Pa und 3 Pa durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass nach der Bedampfung und einer Abkühlung eine Temperaturbehandlung der Leuchtstoffschicht durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Temperaturbehandlung nach Abkühlen vorzugsweise auf Raumtemperatur bei Anwesenheit von Wasserdampf erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Temperaturbehandlung im Bereich von 100°C bis 300°C erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Temperaturbehandlung in einem Gemisch aus Inertgas und Wasserdampf erfolgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Temperaturbehandlung in feuchter Luft erfolgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass als Alkalihalogenidphase CsxEuyBr(x+2y) und als Alkalihalogenid CsBr
Verwendung findet, so dass sich ein Röntgenspeicherleucht- stoff der allgemeinen Formel CsBr : CsxEuyBr(x+2y) bildet.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine Menge x der Alkalihalogenidphase und eine Menge (600g -x) des Alkalihalogenids gemeinsam verdampft werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Alkalihalogenidphase und das Alkalihalogenid gemischt und in ein Verdampferschiff eingebracht werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Alkalihalogenidphase und das Alkalihalogenid getrennt in mehreren Verdampferschiffchen eingebracht werden.
12. Nadeiförmiger Röntgenleuchtstoff mit wenigstens einem Alkalimetall hergestellt gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 gemäß folgender Formel: ((M' -)a(M'+H"-)(l_a))k : (M'+χSZ+yH'-χH"-z*y)b(M'+ xSZ+yH'/"xH"-z*y)c
(M/+χSz+ yH'"xHW~z*y)d(M'+χSZ+ yH/-χH"'" Z*y)e wobei M wenigstens ein Alkalimetallion aus der Gruppe Na, K, Rb und Cs, H~ wenigstens ein Halogenid aus der Gruppe F, Cl, Br und I sowie Sz+ wenigstens ein Lanthanoidion aus der Gruppe La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb oder Lu sind.
13. Röntgenleuchtstoff nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass er ein Röntgenspeicher- leuchtstoff gemäß folgender Formel ist:
CsBr : CsxEuyBr(x+2y)
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