DE1041184B - Screen for X-ray fluoroscopy with a layer that is sensitive to X-rays and emits visible light and a cell that amplifies this visible light - Google Patents
Screen for X-ray fluoroscopy with a layer that is sensitive to X-rays and emits visible light and a cell that amplifies this visible lightInfo
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- G21K4/00—Conversion screens for the conversion of the spatial distribution of X-rays or particle radiation into visible images, e.g. fluoroscopic screens
Description
Schiren für Röntgenstrahldurchleuchtung mit einer für Röntgenstrahlen empfindlichen, sichtbares Licht emittierenden Schicht und einer dieses sichtbare Licht verstärkenden Zelle Die Erfindung bezieht sich auf Schirme für Röntgenstrahldurchleuchtung und insbesondere auf solche, die verstärkte sichtbare Bilder erzeugen, wenn sie durch Röntgenstrahlen angeregt werden.X-ray fluoroscopy screens with one for X-rays sensitive, visible light-emitting layer and one of this visible Light Amplifying Cell The invention relates to X-ray fluoroscopic screens and particularly those that produce enhanced visible images when they be excited by X-rays.
Wenn die von den Röntgenstrahlen erzeugten Durchleuchtungsbilder vom menschlichen Auge und nicht von einer photographischen Platte aufgenommen werden, wie es bei das Durchleuchtungsbild aufnehmenden Schirmen geschieht, ist das Bedürfnis nach einer Helligkeitsverstärkung der Bilder auf diesen Schirmen besonders groß. Dieses Bedürfnis ist teilweise eine Folge der Mängel des menschlichen Auges im Vergleich mit einer photographischen Platte. Einige derartige Mängel sind der viel kleinere Gesichtswinkel und die geringe Dunkeladaption des menschlichen Auges.If the fluoroscopic images produced by the X-rays are from human eye and not from a photographic plate, as happens with fluoroscopic imaging screens, is the need especially large after increasing the brightness of the images on these screens. This need is in part a consequence of the shortcomings of the human eye in comparison with a photographic plate. Some of such shortcomings are the much smaller one Angle of view and the low dark adaptation of the human eye.
Aus diesem Grund sind verschiedene Bildverstärkerschirme für Röntgenstrahldurchleuchtung geschaffen worden. Es ist ein solcher Schirm bekannt, der eine Vakuumkammer enthält, in der ein starkes elektrisches Feld aufrechterhalten wird. Von den einfallenden Röntgenstrahlen werden Photoelektronen an einer Metallschicht ausgelöst, die, infolge des starken Feldes beschleunigt, mit hoher Geschwindigkeit auf einem sichtbares Licht aussendenden Leuchtschirm aufprallen und auf diese Weise ein gut sichtbares Sekundärbild erzeugen. Die Aufrechterhaltung des Vakuums und des starken elektrischen Feldes ist mit einem erheblichen Aufwand an Apparaturen verbunden.For this reason, various image intensifier screens are available for X-ray fluoroscopy created. Such a screen is known which contains a vacuum chamber, in which a strong electric field is maintained. From the incoming X-rays are triggered by photoelectrons on a metal layer, which, as a result of the strong field accelerates, at high speed on a visible one Light-emitting luminescent screen impinge and in this way a clearly visible one Generate secondary image. Maintaining the vacuum and strong electrical Feldes is associated with a considerable amount of equipment.
Es ist auch ein Bildverstärker bekannt, der aus mehreren unmittelbar aufeinanderliegenden Festkörperschichten besteht. Folgende Schichten lagern bei diesem Verstärker aufeinander: 1. eine äußere Glasschicht, 2. eine lichtdurchlässige, elektrisch leitende Schicht, 3. eine Schicht, die Elektrolumineszenz zeigt.It is also known an image intensifier that consists of several direct solid layers lying on top of one another. The following layers are included this amplifier on top of each other: 1. an outer glass layer, 2. a translucent, electrically conductive layer, 3. a layer showing electroluminescence.
4. eine Photoleiterschicht, 5. wieder eine lichtdurchlässige leitende Schicht und 6. eine äußere Glasschicht.4. a photoconductor layer, 5. again a transparent conductive one Layer and 6. an outer glass layer.
Es ist jedoch fraglich, inwieweit ein derartiger Verstärker zur Verstärkung von sichtbaren Röntgenbildern benutzt werden kann, die beim Auftreffen von Röntgenstrahlen auf einer geeigneten Substanz entstehen. Im Hinblick auf den angegebenen Aufbau ist er offenbar wegen der mangelnden Auflösung für eine Verwendung- bei Röntgenstrahlen ungeeignet.However, it is questionable to what extent such an amplifier can be used for amplification of visible x-ray images that can be used when impinging on x-rays arise on a suitable substance. With regard to the specified structure it is apparently because of the lack of resolution for use with X-rays not suitable.
Den Ausgangspunkt der Erfindung bildet daher ein Bildverstärkerschirm für Röntgenstrahldurchleuchtung, der aus einer für Röntgenstrahlen empfindlichen Schicht, die bei Anregung von Röntgenstrahlen sichtbares Licht emittiert, und aus einer dieses sichtbare Licht verstärkenden, auf dieses mit höchster Empfindlichkeit ansprechenden, an Spannung liegenden Zelle besteht. Gemäß der Erfindung besteht diese Zelle aus zwei Elektroden, -zwischen denen ein lichtempfindlicher, elektrolumineszierender Stoff so untergebracht ist, daß er das Licht aufnehmen kann, welches von der für Röntgenstrahlen empfindlichen Schicht emittiert wird.The starting point of the invention is therefore an image intensifier screen for X-ray fluoroscopy, which consists of an X-ray sensitive Layer that emits visible light when excited by X-rays, and off one that intensifies this visible light, with the highest sensitivity to it responsive cell with voltage. According to the invention there is this cell consists of two electrodes, -between which a light-sensitive, electroluminescent Fabric is housed in such a way that it can absorb the light emitted by the for X-rays sensitive layer is emitted.
Der lichtempfindliche, elektrolumineszierende Stoff und das Material der für Röntgenstrahlen empfindlichen Schicht sind so gewählt, daß die maximale Emission an sichtbarem Licht der für Röntgenstrahlen empfindlichen Schicht im wesentlichen der maximalen spektralen Empfindlichkeit des elektrolumineszierenden Stoffes entspricht, der als lichtverstärkende Schicht ausgebildet ist. Ein Einfall von Röntgenstrahlen auf die röntgenstrahlempfindliche Schicht bewirkt, daß diese kurzwelliges sichtbares Licht aussendet. Das kurzwellige sichtbare Licht ist auf die das Licht verstärkende Leuchtstoffschicht gerichtet, welche insbesondere für diese Wellenlänge empfindlich ist, und bewirkt die Erzeugung von Erregerelektronen, deren Zahl in der Leuchtstoffschicht durch die Auslösung einer Elektronenlawine infolge eines aufgedrückten elektrischen Feldes vergrößert wird. Die aus der Elektronenlawine risultier:nden Elektronen erregen im weiter°n Verlauf Lumineszenzzentren in der das Licht verstärkenden Leuchtstoffschicht. Infolge der Vervielfachung der Erregerelektronen in dem das Licht verstärkenden Leuchtstoff durch die Anwesenheit des aufgedrückten elektrischen Feldes ist die gesamte Strahlungsenergie des von dem zusammengesetzten Fluorenszenzschirm ausgesandten sichtbaren Lichtes wesentlich größer als die Strahlungsenergie der einfallenden Röntgenstrahlung. Auf diese `'eise wird tatsächlich eine Verstärkung der Strahlung erzielt.The photosensitive electroluminescent substance and material the X-ray sensitive layer are chosen so that the maximum Emission of visible light of the X-ray sensitive layer essentially corresponds to the maximum spectral sensitivity of the electroluminescent substance, which is designed as a light-amplifying layer. An incidence of X-rays on the X-ray sensitive layer causes this short-wave visible Emits light. The short-wave visible light is based on the intensifying light Luminous layer directed, which is particularly sensitive to this wavelength is, and causes the generation of excitation electrons, their number in the phosphor layer by triggering an electron avalanche as a result of an imposed electrical one Field enlarged will. Which result from the electron avalanche In the further course, electrons excite luminescence centers in the one that amplifies the light Phosphor layer. As a result of the multiplication of the exciter electrons in which the Light amplifying phosphor due to the presence of the imprinted electrical Field is the total radiant energy of the composite fluorescent screen emitted visible light is much greater than the radiant energy of the incident X-rays. In this way a reinforcement actually becomes the radiation achieved.
Die beschriebene Bildverstärkerzelle der Erfindung kann auch eine photoleitende Schicht enthalten, die in Reihe mit einer elektrolumineszierenden Schicht angeordnet ist: an diese beiden Schichten wird dann ein elektrisches Gleich- oder Wechselfeld angelegt.The described image intensifier cell of the invention can also be a contain photoconductive layer in series with an electroluminescent Layer: an electrical equalization is then applied to these two layers. or alternating field created.
Die als neu angesehenen Kennzeichen der vorliegenden Erfindung werden an fIand der folgenden Beschreibung erläutert. welche auf die zugehörigen Zeichnungen Bezug nimmt. Dabei ist Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 ein vertikaler Querschnitt durch die Anordnung nach Fig. 1.The features of the present invention believed to be novel will become explained in the following description. which on the accompanying drawings Refers. 1 is a perspective view of an embodiment of the invention, FIG. 2 shows a vertical cross section through the arrangement according to FIG. 1.
In Fig.l ist eine Röntgenstrahlduelle. beispielsweise eine Röntgenstrahlröhre 1, so angeordnet, daß sie Röntgenstrahlen 2 auf einen das Licht verstärkenden Leuchtschirm 3 fallen läßt, so daß ein Bild 2' darauf erscheint. Der Aufbau des Lichtverstärkerschirmes für Röntgenstrahldurchleuchtung 3 wird in Fig. 2 in Einzelheiten dargestellt. Sie zeigt die Ansicht eines vertikalen Querschnittes durch den Schirm 3. In Fig.2 enthält der Leuchtschirm 3 eine Schicht aus für Röntgenstrahlen empfindlichem, sichtbares Licht emittierendem Material 4 und eine Schicht aus einem für sichtbares Licht empfindlichen und sichtbares Licht aussendenden Material 5, wobei die Schicht 5 zwischen transparenten leitenden Schichten 6 und 7 untergebracht ist und unmittelbar an diesen anliegt. Der aus vielen Schichten bestehende Aufbau ist auf einer transparenten Grundplatte 8 befestigt. Elektrischer Kontakt mit den transparenten leitenden Schichten 6 und 7 wird mittels der Kontaktklemmen 9 bzw. 10 erreicht. Eine elektrische Gleichspannung wird von einer Gleichstromduelle her an die Kontakte 9 und 10 gelegt, welche ganz. allgemein durch die Batterie 11 dargestellt ist.In Fig.l is an X-ray duel. for example an x-ray tube 1, arranged so that X-rays 2 are directed onto a light-intensifying fluorescent screen 3 drops so that an image 2 'appears on it. The structure of the light intensifier screen for X-ray fluoroscopy 3 is shown in detail in FIG. she shows the view of a vertical cross section through the screen 3. Contains in Fig.2 the luminescent screen 3 is a layer made of a layer which is sensitive to X-rays and which is visible Light emitting material 4 and a layer of a visible light sensitive and visible light emitting material 5, the layer 5 between transparent conductive layers 6 and 7 is housed and is in direct contact with them. The structure, which consists of many layers, is on a transparent base plate 8 attached. Electrical contact with the transparent conductive layers 6 and 7 is achieved by means of the contact terminals 9 and 10, respectively. An electrical direct voltage is placed from a DC duel to contacts 9 and 10, which completely. generally represented by battery 11.
Das für Röntgenstrahlen empfindliche, sichtbares Licht emittierende Material 4 kann irgendeines der :Materialien sein, die im Augenblick dafür bekannt :sind, daß sie diese Eigenschaft besitzen und die bei Röntgenstrahldurchleuchtung sowohl für Schirme zur direkten Betrachtung als auch solchen zur Bildregistrierung verwendet werden. Einige dieser Materialien sind in dem USA.-Patent 2 129 296, W u r s t 1 i i i, beschrieben. welches Calcium-'##@Tolframat (CaWo,) angibt, und in dem USA.-Reissue-Patent 21 216, E g g e r t et a1, welches verschiedene Zinksulfide (Zi S) angibt. Es ist selbstverständlich, daß, obwohl diese Stoffe als Beispiele angegeben sind, für die Verwendung in Bildverstärkerschirmen für Röntgenstrahldurchleuchtung irgendwelche andere bekannte. für Röntgenstrahlen empfindliche, sichtbares Licht emittierende Phosphore, beispielsweise Cadmiumsulfid oder Zink-Cadmium-Sulfid, in dieser Beziehung verwendet werden können. Es fällt insbesondere auch in den Bereich der vorliegenden Erfindung, daß die für Röntgenstrahlen empfindliche, sichtbares Licht emittierende Schicht 4 aus einem gemischten Sulfid von Zink und Cadmium besteht und daß sie ein Wellenlängenspektrum abgibt, «-elches im Bereich der maximalen Empfindlichkeit der für sichtbares Licht empfindlichen und sichtbares Licht emittierenden Phosphorschicht 5 liegt.The visible light that is sensitive to X-rays Material 4 can be any of the: Materials currently known to be : are that they have this property and that of X-ray fluoroscopy for screens for direct viewing as well as screens for image registration be used. Some of these materials are described in U.S. Patent 2,129,296, W u r s t 1 i i i. which calcium - '## @ tolframate (CaWo,) indicates, and in U.S. Reissue Patent 21,216, E g e r t et a1, which discloses various zinc sulfides (Zi S) indicates. It goes without saying that although these substances are given as examples for use in X-ray fluoroscopy image intensifier screens any other known. visible light sensitive to X-rays emitting phosphors, for example cadmium sulfide or zinc-cadmium sulfide, in this relationship can be used. In particular, it also falls into the area of the present invention that the X-ray sensitive, visible Light-emitting layer 4 consists of a mixed sulfide of zinc and cadmium and that it emits a wavelength spectrum, "- something in the range of maximum sensitivity the visible light sensitive and visible light emitting phosphor layer 5 lies.
Die - für sichtbares Licht empfindliche und sichtbares Licht emittierende Phosphorschicht 5 ist eint, homogene, kristalline, ununterbrochene, nicht aus einzelnen Teilen bestehende Phosphorschicht mit keinen elektrischen Ungleichmäßigkeiten in ihrem Innern. Unter dem Ausdruck ununterbrochen, wie er oben verwandt wurde, wird verstanden, daß die Schicht 5 von der einen Randfläche bis zur gegenüberliegenden Fläche ganz aus Phosphor besteht und daß sie keine unterschiedlichen elektrischen Widerstandswerte in ihrem Innern aufweist. Diese Bedingung ist erforderlich, damit eine Vervielfachung der Erregerelektronen durch die Erscheinung einer Elektronenlawine auftritt, wie dies im folgenden noch beschrieben wird. Aus dem Vorhergehenden wird deutlich, daß die üblichen Pulversuspensionen von Phosphorkristallen in einem dielektrischen Bindemittel der oben angegebenen Bedingung nicht genügen und daß sie nicht die Verstärkung der Strahlungsenergie erzielen, wie sie bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erreicht wird.The - sensitive to visible light and emitting visible light Phosphor layer 5 is unified, homogeneous, crystalline, uninterrupted, not made up of individual ones Share in existing phosphor layer with no electrical irregularities their inside. The term continuous as it was used above is used understood that the layer 5 from one edge surface to the opposite Surface is made entirely of phosphorus and that it has no different electrical Has resistance values inside. This condition is required in order for it to be a multiplication of the excitation electrons through the appearance of an electron avalanche occurs, as will be described below. The foregoing becomes clearly that the usual powder suspensions of phosphorus crystals in a dielectric Binders do not meet the above condition and that they do not provide reinforcement achieve the radiant energy, as in this embodiment of the present Invention is achieved.
Der sichtbares Licht emittierende Phosphor 5 wird für kurzwelliges sichtbares Licht im blauen Bereich des sichtbaren Spektrums vorzugsweise zwischen 4000 und 5500 Ängströmeinheiten empfindlich gemacht. Der für das sichtbare Licht empfindliche, das Licht verstärkende Phosphor 5 kann für die Anregung durch diese Wellenlänge des sichtbaren Lichtes entsprechend der vorliegenden Erfindung durch eines oder mehrere der im folgenden angegebenen Mittel empfindlich gemacht werden. Der Phosphorfilm 5 kann eine Mischung von Zink- und Cadmium-Sulfiden enthalten, wobei das Zink den Anteil von 0 bis 70°i0 umfassen kann, bezogen auf das Gewicht der Gesamtmenge der Sulfide. Dieses gemischte Sulfid kann durch 0,5 bis 2 Gewichtsprozent Mangan und 0.001 bis 0,3 Gewichtsprozent Chlor aktiviert werden. in Abänderung dessen kann der das Licht verstärkende Phosphor 5 ein Zink-Sulfoselenid enthalten, in dem das Zinksulfid 0 bis 70 Gewichtsprozent des gesamten Zinksalzes ausmachen kann, während der Rest Zinkselenid ist. Diese gemischte Salz kann durch 0.5 bis 2 Gewichtprozent Mangan und 0,001 bis 0,3 Gewichtsprozent Chlor aktiviert werden. Der Phosphorfilm 5 kann auch für kurzwelliges sichtbares Licht empfindlich gemacht werden, wenn das Salz vor allem Zinksulfid enthält, das durch 0,5 bis 2 Gewichtsprozent Mangan und 0.001 bis 0,3 Gewichtsprozent Jod. Gallium oder Indium aktiviert ist. Es ist klar, daß der das Licht verstärkende Phosphorfilm 5 entsprechend irgendeiner Kombination aus den obenerwähnten drei Mitteln zubereitet werden kann, um den Film für kurzwelliges sichtbares Licht empfindlich zu machen. So kann der Phosphor beispielsweise aus irgendeiner Chemikalie bestehen, welche die Formel M-X:Y,Z hat. Dabei steht M für 0 bis 70 Gewichtsprozent Zink, während der Rest Cadmium ist, X steht für 0 bis 70 Gewichtsprozent Schwefel, während der Rest Selen ist, Y steht für 0,5 bis 2 Gewichtsprozent Mangan, Z steht für 0,001 bis 0,3 Gewichtsprozent Chlor, Indium, Gallium oder Jod.The visible light emitting phosphor 5 is used for short-wave visible light in the blue region of the visible spectrum, preferably between 4000 and 5500 angstrom units made sensitive. The one for visible light sensitive, the light amplifying phosphor 5 can be used for the excitation by this Visible light wavelength according to the present invention one or more of the agents indicated below can be made sensitive. The phosphor film 5 can contain a mixture of zinc and cadmium sulfides, wherein the zinc can comprise the proportion of 0 to 70 ° 10, based on the weight the total amount of sulphides. This mixed sulfide can be 0.5 to 2 percent by weight Manganese and 0.001 to 0.3 percent by weight chlorine are activated. in modification of this The light intensifying phosphor 5 may contain a zinc sulfoselenide in which the zinc sulfide can account for 0 to 70 percent by weight of the total zinc salt, while the remainder is zinc selenide. This mixed salt can be by 0.5 to 2 percent by weight Manganese and 0.001 to 0.3 percent by weight of chlorine are activated. The phosphor film 5 can also be made sensitive to short-wave visible light if that Salt contains mainly zinc sulphide, which is manganese and manganese by 0.5 to 2 percent by weight 0.001 to 0.3 percent by weight iodine. Gallium or Indium is activated. It's clear, that the light intensifying phosphor film 5 according to any combination can be prepared from the above three means to make the film for short-wave to make visible light sensitive. For example, the phosphorus can be made from any chemical that has the formula M-X: Y, Z. M stands for 0 to 70 percent by weight zinc, while the remainder is cadmium, X stands for 0 to 70 Weight percent sulfur, while the remainder is selenium, Y stands for 0.5 to 2 percent by weight Manganese, Z stands for 0.001 to 0.3 percent by weight of chlorine, indium, gallium or iodine.
Die transparenten leitfähigen Elektroden 6 und 7 bestehen zweckmäßig-erweise aus dünnen Filmen mit einer Dicke von annähernd 0,1 bis 1 Mikron, und zwar aus Titandioxyd. Dies wird durch die Reaktion von Titan-Tetrachlorid-Dämpfen und Wasserdampf bei einer erhöhten Temperatur von etwa 150 bis 200°C erzeugt. Wenn sie niedergeschlagen sind, haben diese Filme zu Anfang einen hohen Widerstand, aber die darauffolgende Wärmebehandlung in Anwesenheit einer Zinkverbindung oder in einer reduzierenden Atmosphäre macht die Filme ausreichend leitfähig, so daß sie als transparente leitende Elektroden bei der Anordnung gemäß vorliegender Erfindung dienen können.The transparent conductive electrodes 6 and 7 are expediently made from thin films with a thickness of approximately 0.1 to 1 micron, namely from titanium dioxide. This is caused by the reaction of titanium tetrachloride vapors and generates water vapor at an elevated temperature of about 150 to 200 ° C. if They are dejected, these films have high resistance at the beginning, however the subsequent heat treatment in the presence of a zinc compound or in a reducing atmosphere makes the films sufficiently conductive that they can be considered transparent conductive electrodes can serve in the arrangement according to the present invention.
Der Bildverstärkerschirm für Röntgenstrahldurchleuchtung 3 kann wie folgt hergestellt werden: Eine transparente feuerfeste Grundplatte 8 aus einem Material, welches Temperaturen von etwa 500 bis 600° C aushält, beispielsweise Glas oder Quarz, wird in eine Reaktionskammer gebracht und auf eine Temperatur von etwa 200° C aufgeheizt. Dämpfe, welche Titan-Tetrachlorid und Wasserdampf enthalten, werden in der Nähe der Platte 8 miteinander in Kontakt gebracht. Dies hat zur Folge, daß sich auf deren Oberfläche eine dünne Schicht 7 aus Titandioxyd niederschlägt. Die Platte 8 mit dem Film 7 aus Titandioxyd wird dann herausgenommen und in eine zweite Reaktionskammer gebracht und dort mit einem dünnen transparenten Film aus Zinksulfid überzogen, das mit Mangan oder Jod aktiviert ist. Dies wird dadurch erreicht, daß eine bestimmte Menge Zink, Zinkjodid und Manganjodid in einem Tiegel auf eine Temperatur von etwa 750° C erhitzt wird, wodurch die Bestandteile dieser Füllung verdampft werden. Zu gleicher Zeit wird einem reduzierenden Gas, beispielsweise Schwefelwasserstoff, Selenwasserstoff oder eine Mischung aus Schwefelwasserstoff und Selenwasserstoff der Zutritt in die Kammer ermöglicht, so daß das Gas und die Dämpfe der Bestandteile der Füllung in der Nähe der Glasplatte 8 miteinander reagieren. Dies hat zur Folge, daß ein transparenter lumineszierender Film chemisch niedergeschlagen wird, der im wesentlichen aus Zink-Sulfoselenid besteht, das mit Jod aktiviert ist. Es ist klar, daß der Prozentsatz und die Bestandteile der Füllung so verändert werden können, daß der aus dem Dampf niedergeschlagene Film aus einem gemischten Salz von Zink- und Cadmiumsulfiden oder -seleniden bestehen kann. Darüber hinaus kann Jod durch Indium oder Gallium ersetzt werden.The X-ray fluoroscopy image intensifier screen 3 can be like are produced as follows: A transparent, refractory base plate 8 made of a material which can withstand temperatures of around 500 to 600 ° C, for example glass or quartz, is placed in a reaction chamber and heated to a temperature of about 200 ° C. Vapors, which contain titanium tetrachloride and water vapor, are nearby the plate 8 brought into contact with each other. This has the consequence that on their Surface a thin layer 7 of titanium dioxide precipitates. The plate 8 with the film 7 of titanium dioxide is then removed and placed in a second reaction chamber brought and coated there with a thin transparent film of zinc sulfide, activated with manganese or iodine. This is achieved by a certain Amount of zinc, zinc iodide and manganese iodide in a crucible to a temperature of about 750 ° C is heated, whereby the components of this filling are evaporated. to at the same time a reducing gas, for example hydrogen sulfide, Hydrogen selenide or a mixture of hydrogen sulfide and hydrogen selenide access to the chamber allows so that the gas and vapors of the constituents the filling in the vicinity of the glass plate 8 react with one another. As a consequence, that a transparent luminescent film is chemically deposited, the consists essentially of zinc sulfoselenide, which is activated with iodine. It is clear that the percentage and the components of the filling can be changed so that the film precipitated from the steam consists of a mixed salt of zinc and cadmium sulfides or selenides. In addition, iodine can get through Indium or gallium can be replaced.
Die aus Glas bestehende Grundplatte 8 mit dem transparenten leitfähigen Film 7 und dem transparenten Phosphorfilm 5 wird dann in die erste Reaktionskammer zurückgebracht und der Vorgang, bei dem ein transparenter leitender Film niedergeschlagen wird, wiederholt. Dabei wird Titan-Tetrachlorid und Wasser in Dampfform in die Kammer eingeführt, während die Platte auf einer Temperatur von etwa 200° C gehalten wird. Nach dem Niederschlagen besitzt der transparente Film keine große Leitfähigkeit, aber er wird dadurch leitfähig gemacht, daß die Reaktionskammer mit Wasserstoff oder Schwefelw-asserstoff oder einem anderen geeigneten reduzierenden Gas für eine Zeitperiode von etwa i/2 bis 1 Stunde durchflutet wird, wobei die Grundplatte auf einer hohen Temperatur gehalten wird. Auf diese Weise wird das Titandioxyd genügend leitfähig gemacht, so daß es als Elektrode bei der erfindungsgemäßen Anordnung dienen kann.The base plate 8 made of glass with the transparent conductive Film 7 and the transparent phosphor film 5 is then placed in the first reaction chamber brought back and the process by which a transparent conductive film is deposited will be repeated. Titanium tetrachloride and water are fed into the chamber in vapor form while maintaining the plate at a temperature of about 200 ° C. After deposition, the transparent film has no great conductivity, but it is made conductive by filling the reaction chamber with hydrogen or hydrogen sulfide or another suitable reducing gas for a Time period of about 1/2 to 1 hour is flooded with the base plate on is kept at a high temperature. In this way the titanium dioxide becomes sufficient Made conductive so that it can serve as an electrode in the arrangement according to the invention can.
Die aus Glas bestehende Grundplatte 8 mit dem transparenten leitfähigen Film 7, dein Phosphorfilm 5 und dem transparenten leitfähigen Film 6 wird dann aus der Reaktionskammer herausgenommen, und eine Schicht von für Röntgenstrahlen empfindlichem, sichtbares Licht emittierendem Material 4, das vorzugsweise aus einem gemischten kristallinen Pulver von Zink- und Cadmium-Sulfiden besteht, wobei das Cadmium 15 bis 35 Gewichtsprozent der Sulfide ausmacht. wird auf den leitfähigen Transparentfilm 6 in einem Nitrozellulose- oder Kaliumsilikatbinder aufgesprüht. Dieses Verfahren ist üblich und in der Technik des Aufbringens von Phosphoren auf Grundplatten gut bekannt. Die gesamte Grundplattenanordnung wird dann für etwa 1 Stunde bei einer Temperatur von etwa 400° C gebacken, um den Kaliumsilikatbinder thermisch frei zu machen, oder bei etwa 200° C, um den Nitrozellulosebinder thermisch frei zu machen.The base plate 8 made of glass with the transparent conductive Film 7, your phosphor film 5 and the transparent conductive film 6 are then turned off removed from the reaction chamber, and a layer of X-ray sensitive, visible light-emitting material 4, which is preferably composed of a mixed crystalline powder of zinc and cadmium sulfides, with cadmium 15 constitutes up to 35 percent by weight of the sulfides. is on the conductive transparent film 6 sprayed on in a nitrocellulose or potassium silicate binder. This method is common and good at the art of applying phosphors to baseplates known. The entire base plate assembly is then for about 1 hour at a Baked at a temperature of around 400 ° C in order to thermally free the potassium silicate binder make, or at about 200 ° C to make the nitrocellulose binder thermally free.
Wenn der Binder frei gemacht ist, werden die Klemmen 9 und 10 mit dem transparenten leitfähigen Film 6 bzw. 7 durch Silberpaste oder andere Mittel, die in der Technik bekannt sind, verbunden, und eine elektrische Gleichspannung wird zwischen die Klemmen 9 und 10 gelegt. so daß ein elektrisches Gleichfeld von 104 bis 107 Volt pro Zentimeter dem das Licht verstärkenden Phosphorfilm 5 aufgedrückt wird.When the tie is released, the clamps 9 and 10 are with the transparent conductive film 6 or 7 by silver paste or other means, known in the art, and a DC electrical voltage is placed between terminals 9 and 10. so that a constant electric field of 104 to 107 volts per centimeter of the light-amplifying phosphor film 5 pressed will.
Beim Betrieb treffen Röntgenstrahlen auf die für Röntgenstrahlen empfindliche, Licht emittierende Schicht 4 und rufen eine Emission von kurzwelligem oder blauem Licht, vorzugsweise mit einer Wellenlänge im Bereich von 4000 bis 5500 Angströmeinheiten geringer Intensität hervor, und zwar entsprechend dem Raster, welcher in den Röntgenstrahlen enthalten ist. Dieses Licht geht durch die transparente leitfähige Elektrode 6 und trifft auf den zur Lichtverstärkung dienenden Phosphorfilm 5, der so gewählt ist, daß er eine maximale Empfindlichkeit besitzt, welche im wesentlichen der maximalen Lichtemission der Schicht 4 entspricht. In der Lichtverstärkerschicht 5 wird durch das angelegte elektrische Gleichfeld jedes Photon der einfallenden Energie durch den Effekt der Elektronenlawine verstärkt, welche die Erzeugung einer Anzahl von Erregerelektronen bewirkt, die im weiteren Verlauf die Erregungszentren anregen, welche durch die Anwesenheit von Mangan und Jod darin enthalten sind. Dadurch bewirken sie die Erzeugung eines wesentlich verstärkten Bildes von dem der Schicht 4a aufgedrückten Röntgenstrahlraster.During operation, X-rays hit the X-ray sensitive, Light-emitting layer 4 and call an emission of short-wave or blue Light, preferably at a wavelength in the range of 4000 to 5500 Angstrom units low intensity, according to the grid, which in the X-rays is included. This light passes through the transparent conductive electrode 6 and strikes the phosphor film 5, which is used for light amplification and is selected in such a way that that it has a maximum sensitivity which is essentially the maximum Light emission of the layer 4 corresponds. In the light amplifier layer 5 is through the applied constant electric field through each photon of the incident energy enhances the effect of the electron avalanche which generates a number of Causes excitation electrons, which in the further course excite the excitation centers, which are contained in it due to the presence of manganese and iodine. By doing this they produce a substantially enhanced image of that imprinted on layer 4a X-ray grid.
Eine spezielle Ausführung der Anordnung in Fig. 2 besteht aus einer Grundplatte 8 aus Glas, einem transparenten leitfähigen Film 7 aus Titandioxyd mit einer Dicke von etwa 0,1 Mikron, einem aus Zink-Cadmium-Sulfid bestehenden, zur Lichtverstärkung dienenden Phosphorfilm mit einem Anteil von 75% Zink und 250/a. Cadmium, aktiviert mit 1 Gewichtsprozent Mangan und 0,1 Gewichtsprozent Jod, wodurch der gesamte Film 10 Mikron dick ist, ferner aus einem transparenten leitfähigen Film 6 aus Titandioxyd mit einer Dicke von 0,3 Mikron, und einer Pulversuspension einer polykristallinen Mischung aus Zinksulfid, aktiviert mit 0,1 Gewichtsprozent Silber in einem Nitrozellulosebinder. Die Dicke der polykristallinen Suspension, welche die für Röntgenstrahlen empfindliche Schicht 4 bildet, beträgt etwa 75 Mikron und spricht auf weiche Röntgenstrahlen von etwa 1 bis 100 An.gströmeinheiten an, welche eine schwache blaue Lumineszenz von etwa 4700 Angströmeinheiten liefert. Auf diese spricht der zur Lichtverstärkung dienende Leuchtstoffilm 5 unter einer Emission von fahlem gelbem Licht einer Wellenlänge von etwa 5700 Angströmeinheiten und hoher Helligkeit an. Die zuvor beschriebene Arbeitsweise wird mit einer Betriebsspannung von 100 Volt erreicht. Das von der elektrolumineszierenden Schicht 5 abgegebene Licht kann auch, falls erwünscht, nach bekannten Verfahren noch weiter verstärkt werden.A special embodiment of the arrangement in FIG. 2 consists of a base plate 8 made of glass, a transparent conductive film 7 made of titanium dioxide with a thickness of about 0.1 microns, a phosphor film made of zinc-cadmium sulfide and used for light intensification with a portion of 75% zinc and 250 / a. Cadmium, activated with 1 percent by weight of manganese and 0.1 percent by weight of iodine, whereby the entire film is 10 microns thick, furthermore of a transparent conductive film 6 of titanium dioxide with a thickness of 0.3 microns, and a powder suspension of a polycrystalline mixture of zinc sulfide, activated with 0.1 weight percent silver in a nitrocellulose binder. The thickness of the polycrystalline suspension forming the X-ray sensitive layer 4 is about 75 microns and is responsive to soft X-rays of about 1 to 100 Angstrom units, which gives a faint blue luminescence of about 4700 Angstrom units. The fluorescent film 5 serving for light amplification responds to this with an emission of pale yellow light having a wavelength of about 5700 Angstrom units and high brightness. The method of operation described above is achieved with an operating voltage of 100 volts. The light emitted by the electroluminescent layer 5 can also, if desired, be amplified even further by known methods.
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|---|---|---|---|
| DEG20531A Pending DE1041184B (en) | 1955-09-12 | 1956-09-11 | Screen for X-ray fluoroscopy with a layer that is sensitive to X-rays and emits visible light and a cell that amplifies this visible light |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1041184B (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE688385C (en) * | 1935-04-26 | 1940-02-19 | Fritz Schroeter Dr | Process to improve the sharpness and brightness of X-ray fluoroscopy |
| US2555424A (en) * | 1948-03-09 | 1951-06-05 | Sheldon Edward Emanuel | Apparatus for fluoroscopy and radiography |
| DE757713C (en) * | 1939-06-25 | 1953-09-07 | Licentia Gmbh | Apparatus for generating visible or photographic images of bodies using a neutron beam source |
-
1956
- 1956-09-11 DE DEG20531A patent/DE1041184B/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE688385C (en) * | 1935-04-26 | 1940-02-19 | Fritz Schroeter Dr | Process to improve the sharpness and brightness of X-ray fluoroscopy |
| DE757713C (en) * | 1939-06-25 | 1953-09-07 | Licentia Gmbh | Apparatus for generating visible or photographic images of bodies using a neutron beam source |
| US2555424A (en) * | 1948-03-09 | 1951-06-05 | Sheldon Edward Emanuel | Apparatus for fluoroscopy and radiography |
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