DE968667C

DE968667C - Imager

Info

Publication number: DE968667C
Application number: DEST4671A
Authority: DE
Inventors: Dr Wilhelm Stuermer
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1952-04-04
Filing date: 1952-04-04
Publication date: 1958-04-17

Description

Ein Bildwandler dient dazu, dem menschlichen Auge nicht zugängliche Strahlung, z. B. ultraviolettes oder ultrarotes Licht oder Röntgenstrahlung, in eine sichtbare Strahlung umzuwandeln. Die bisher üblichen Bildwandler bestehen aus einer Photokathode, auf die das sichtbar zu machende Bild projiziert wird, einer Elektronenoptik, welche die durch die einfallende Strahlung aus der Photokathode gelösten Elektronen mittels einer angelegten Spannung beschleunigt, und einem Leuchtschirm, der an den von Elektronen getroffenen Stellen aufleuchtet. Alle Teile, nämlich die Kathode, die Elektronenoptik und der Leuchtschirm, werden hierbei in einem evakuierten Glaskolben angeordnet.An image converter is used to capture radiation that is inaccessible to the human eye, e.g. B. ultraviolet or ultra-red light, or X-rays, into visible radiation. So far Common image converters consist of a photocathode onto which the image to be made visible is projected is, an electron optics, which released by the incident radiation from the photocathode Electrons accelerated by means of an applied voltage, and a fluorescent screen that lights up in the places hit by electrons. All parts, namely the cathode, the electron optics and the luminescent screen are placed in an evacuated glass bulb.

Diese bekannten Bildwandler haben den Nachteil, daß man sie nur mit einer begrenzten lichtempfindlichen Fläche ausbilden kann und daß ihr Empfindlichkeitsbereich nur vom Ultravioletten bis zum Ultrarot, d. h. etwa 1,2 μ, verläuft. Außerdem müssen sie, wie bereits angegeben, in einem evakuierten Glaskolben aufgebaut sein, so daß diese Geräte relativ empfindlich, zerbrechlich und teuer werden. Gegenstand der Erfindung ist nun die Herstellung eines Bildwandlers auf völlig neuer Grundlage. Der Erfindungsgedanke liegt darin, daß ein strahlungsempfindliches Material, d. h. ein durch Wellen- und/ oder Materiestrahlen in seiner spezifischen elektrischen Impedanz umkehrbar beeinflußbares Material, z. B. ein sogenannter Photo widerstand, die auf elektrischem Wege durchgeführte Anregung eines Leuchtstoffes, der also Elektrolumineszenz zeigt, steuert.These known image converters have the disadvantage that they can only be designed with a limited light-sensitive area and that their sensitivity range only extends from the ultraviolet to the ultrared, ie about 1.2 μ . In addition, as indicated earlier, they must be constructed in an evacuated glass envelope, making these devices relatively delicate, fragile and expensive. The invention now relates to the production of an image converter on a completely new basis. The idea of the invention is that a radiation-sensitive material, ie a material whose specific electrical impedance can be reversibly influenced by wave and / or material rays, e.g. B. a so-called photo resistance, the electrical excitation of a phosphor, which thus shows electroluminescence, controls.

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Zu diesem Zwecke wird ein geeigneter elektrolumineszierender Stoff zwischen zwei leitende Elektroden gebracht. Wird an diese eine geeignete Gleich- oder Wechselspannung gelegt, so wird durch das angelegte Feld dieser Leuchtstoff zum Leuchten angeregt, und zwar, wie bekannt, um so stärker, je stärker das elektrische Feld in dem Leuchtstoff ist. Die beiden Elektroden werden nun nach der Erfindung durchsichtig ausgeführt. Es können Glasscheiben, die z. B. mit halbleitendem Zinnoxyd belegt sind, verwendet werden. Zwischen die elektrolumineszierende Leuchtstoffschicht und die eine Elektrode wird eine Schicht eines Werkstoffes mit innerem Photoeffekt gebracht, der auf die umzuwandelnde Strahlung durch Änderung seiner spezifischen elektrischen Impedanz anspricht, z. B. Bleisulfid für Ultrarot oder Cadmiumsulfid für Röntgenstrahlung. Die Änderung der elektrischen Impedanz, z. B. des Widerstandes, äußert sich sodann in einer Änderung der Intensität des Leuchtens des Leuchtstoffes. Selbstverständlich muß der Träger der einen Elektrode unbedingt für die einfallende Strahlung durchlässig sein.For this purpose a suitable electroluminescent material is placed between two conductive ones Electrodes brought. If a suitable direct or alternating voltage is applied to this, then through the applied field stimulates this phosphor to glow, and indeed, as is known, the stronger, the more stronger is the electric field in the phosphor. The two electrodes are now according to the invention made transparent. There can be panes of glass which, for. B. covered with semiconducting tin oxide are to be used. Between the electroluminescent phosphor layer and the one A layer of a material with an internal photo effect is placed on the electrode to be converted Radiation responds by changing its specific electrical impedance, e.g. B. lead sulfide for ultrared or cadmium sulfide for X-rays. The change in electrical impedance, z. B. the resistance, is then expressed in a change in the intensity of the glow of the phosphor. It goes without saying that the support of one electrode must be absolutely necessary for the incident radiation be permeable.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Es bedeuten 1 und 6 zwei Glasplatten, die mit einer durchsichtigen, leitenden Schicht 2 bzw. 5, die als Elektroden dienen, belegt sind. Zweckmäßigerweise wird dieser Belag durch Aufdampfen hergestellt. An diese beiden Beläge ist, wie schematisch dargestellt, eine Wechselspannung angelegt. Zwischen diese beiden Elektroden 2 und 5 ist eine Leuchtstoffschicht 4 gelegt, vor welcher auf einer Seite eine lichtempfindliche Widerstandschicht 3 z. B. aus Bleisulfid angeordnet ist. Da die StrahlungAn exemplary embodiment is shown in the drawing. 1 and 6 mean two glass plates that are marked with a transparent, conductive layer 2 and 5, which serve as electrodes, are occupied. Appropriately this covering is produced by vapor deposition. At these two coverings is how schematic shown, an alternating voltage applied. Between these two electrodes 2 and 5 is one Luminous material layer 4 placed in front of which on one side a photosensitive resistance layer 3 z. B. is arranged from lead sulfide. Because the radiation

(s. in der Figur die Pfeile 7) nur von einer Seite bis zur Schicht 3 durchdringen muß, kann die Glasplatte 6 mit dem durchsichtigen, leitenden Belag 5 auch durch eine nur für das Lumineszenzlicht durchsichtige Metallplatte ersetzt werden. Selbstverständlieh gilt dies im Wechselfall auch für die Platte 1 mit dem Belag 2. Trifft nun eine umzuwandelnde Strahlung durch die Platte 1 und Belag 2 hindurch die lichtempfindliche Schicht 3, so ändert sich deren Widerstand und steuert infolge der Widerstandsänderung die Intensität des Leuchtens der Schicht 4.(See arrows 7 in the figure) only needs to penetrate from one side to layer 3, the glass plate can 6 with the transparent, conductive coating 5 also through a transparent only for the luminescent light Metal plate to be replaced. Of course, this also applies to plate 1 in the event of a change with the covering 2. A radiation to be converted now strikes through the plate 1 and covering 2 the photosensitive layer 3, its resistance changes and controls as a result of the change in resistance the intensity of the glow of layer 4.

Zwischen die strahlungsempfindliche Schicht undBetween the radiation-sensitive layer and

die Elektrolumineszenzschicht kann gegebenenfalls noch eine weitere Schicht gebracht werden, die eine Rückwirkung der Strahlung des Leuchtstoffes auf die strahlungsempfindliche Schicht verhindert, um Nachzieherscheinungen des Bildes zu verhüten.the electroluminescent layer can optionally be applied with a further layer prevents the radiation from the luminescent material from affecting the radiation-sensitive layer, to prevent dragging of the picture.

Der wesentliche Vorteil eines Bildwandlers nach der Erfindung gegenüber dem bekannten Bildwandler liegt darin, daß sein Bereich von der Röntgenstrahlung bis zum Ultrarot reicht, außerdem ist es nicht mehr erforderlich, einen solchen neuen Bildwandler in einem evakuierten Glaskolben anzuordnen, so daß er mechanisch außerordentlich robust ist.The main advantage of an image converter according to the invention over the known image converter is that its range is from X-rays to ultra-red, besides, it is no longer necessary to arrange such a new image converter in an evacuated glass flask, so that it is extremely robust mechanically.

Claims

Patent claims:

1. Imager, characterized in that it has two radiolucent electrodes, between which a radiation-sensitive material, e.g. B. a photoresistor that by Irradiation with the radiation to be converted causes a reversible change in its specific electrical impedance, e.g. B. its resistance, learns, and an electroluminescent Substance whose electrical light excitation is caused by the changes of the radiation-sensitive material is controlled, are located.

2. Image converter according to claim 1, characterized in that that the radiation-sensitive material and the electroluminescent substance each form a layer.

3. Image converter according to claim 1 and 2, characterized in that for the purpose of prevention of trailing effects of the image between the radiation that responds to the radiation to be converted Layer and the electroluminescent layer, an intermediate layer made of such a material is provided that has a retroactive effect prevents the radiation of the electroluminescent layer on the radiation-sensitive layer.

Considered publications:

German Patent No. 658295;

German patent applications A 5403 VIIIc / 2ig, W 5075 VIIIc / 2ig;

Austrian Patent No. 129020;

British Patent No. 315,362;

French Patent No. 826784;

U.S. Patent Nos. 1936 514, 2523132, 2198479;

Book by Fritz B ando w: »Lumineszenz«, Stuttgart, 1950, pp. 159/160;

Philosophical Magazine, 1947, pp. 700 to 739, to 793, 880 to 887.

1 sheet of drawings