DE1589369C - Festkörper Bildspeicher, lnsbeson dere zur Verwendung mit Röntgenstrahlen als Anregungsstrahlung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Festkörper-Bildspeicher, insbesondere zur Verwendung mit Röntgenstrahlen als Anregungsstrahlung, mit zwei Flächenelektroden, von denen zumindest eine für die Anregungsstrahlung und eine für sichtbares Licht durchlässig ist und zwischen welchen eine Schicht eines auf die Anregungsstrahlung ansprechenden Materials mit photodielektrischen Eigenschaften, insbesondere Zinkoxid, sowie eine Schicht eines elektrolumineszenten Materials angeordnet sind, wobei die beiden Elektroden an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen sind.

Wird bei einem derartigen (aus der französischen Patentschrift 1 398 598 bekannten) Festkörper-Bildspeicher die Materialschicht mit photodielektrischen Eigenschaften einer Anregungsstrahlung mit einer einem Bild entsprechenden Intensitätsverteilung ausgesetzt, so wird von der elektrolumineszenten Materialschicht dieses Bild in sichtbarem Licht abgestrahlt, sofern man während des Einwirkens der Anregungsstrahlung oder einige Zeit danach an die Flächenelektroden eine Wechselspannung anlegt. Trotz nur kurzzeitiger Einwirkung der Anregungsstrahlung kann eine Abstrahlung des sichtbaren Bildes über einen längeren Zeitraum erhalten werden, z. B. über eine halbe Stunde bei Zimmertemperatur. Die Zeitdauer der Speicherung des Bildes in der photodielektrischen Materialschicht kann bei niedrigen Temperaturen, /.. B. bei Aufbewahrung in einem Haushaltskühlschrank mehr als 24 Stunden betragen. Wird die Wechselspannung abgeschaltet, so erlischt das Bild. Bei Wiedcranlegen der Wechselspannung innerhalb der genannten Zeiträume entsteht das Bild von neuem. Durch Erhitzen oder Bestrahlen mit Infrarot-Strahlen kann die photodielektrische Materialschicht wieder in ihren ursprünglichen Zustand gebracht, d. h. das gespeicherte Bild gelöscht werden.

Nachteilig an dem bekannten Festkörper-Bildspeicher ist, daß er nur mit relativ geringen Wechselspannungen betrieben werden kann. Die Bildqualität ist daher nur mäßig. Die zwischen den Flächenelektroden angeordnete Zinkoxidschicht muß relativ dick sein, um den Bildspeicher funktionsfähig zu machen, ίο Je dicker die Zinkoxidschicht ist, desto geringer ist jedoch die bei dem abgestrahlten, sichtbaren Licht erzielbare Auflösung und der bei diesem Bild erreichbare Kontrast.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Festkörper-Bildspeicher der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine verbesserte Bildqualität erhalten wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen der photodielektrischen Schicht und der einen Elektrode eine Schicht eines Materials mit hoher Dielektrizitätskonstante vorgesehen ist.

Diese weitere Schicht eines Materials mit hoher Dielektrizitätskonstante bringt folgende Vorteile:

a) Der Bildspeicher kann zum Abstrahlen des sichtbaren Bildes mit einer wesentlich höheren Wechselspannung betrieben werden, wodurch ein Bild mit höherer Auflösung und besserem Kontrast erhalten wird;

b) die Dicke der Zinkoxidschicht kann verringert werden, was ebenfalls der Bildqualität zugute kommt;

c) die Zuverlässigkeit des Bildspeichers wird wesentlich verbessert, da die Gefahr eines Funkendurchschlags bei Anlegen der Wechselspannung verringert ist. Dieser Punkt ist von besonderer Wichtigkeit, da sich, bei bekannten Bildspeichern gezeigt hat, daß im Augenblick des Anlegens der Wechselspannung die Gefahr eines Funkendurchschlags besteht. Dieser Funkendurchschlag rührt von der raschen Belastungsänderung der zwischen den Flächenelektroden angeordneten Schichten her, wenn ein elektrisches Feld angelegt wird;

d) auf Grund der Schicht mit hoher Dielektrizitätskonstante wird die Lichtmenge verringert, die während des Betriebes des Bildspeichers auf die Schicht mit photodielektrischen Eigenschaften fallen würde. Demgemäß kann ein Bildspeicher nach der Erfindung auch benutzt werden, wenn kein dunkler Raum zur Verfügung steht;

e) ein Bildspeicher, der eine Schicht mit hoher Dielektrizitätskonstante aufweist, insbesondere,

wenn diese Schicht ein Element mit hoher Atomnummer (z. B. Barium) enthält, hat eine größere Absorptionsfähigkeit für Röntgenstrahlen als ein Bildspeicher ohne diese Schicht. Eine solche erhöhte Absorptionsfähigkeit ist dann von Vorteil, wenn ein solcher Bildspeicher mit Röntgenstrahlen als Anregungsstrahlung verwendet werden soll.

Ein Ausfiihrungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher beschrieben, in der ein Festkörpcr-Bildspeicher im Querschnitt dargestellt ist.

stellt eine für sichtbares Licht durchlässige

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Glasplatte dar, auf deren einen Oberfläche ein eben- spannung abhängt. Die Dicke der Zinkoxidschicht 13 falls für sichtbares Licht durchlässiger leitfähiger darf die Dicke der Schichten 12 und 14 zusammen Film 11 z. B. aus Zinnoxid in bekannter Weise auf- nicht überschreiten und kann beispielsweise bis ] % gebracht ist. Der Film 11 ist in herkömmlicher Weise der Dicke der elektrolumineszenten Schicht 12 bean eine elektrische Zuleitung 16 angeschlossen, so 5 tragen.

daß die Glasplatte 10 mit dem Film 11 die eine Flä- Es hat sich erwiesen, daß die Funktionstüchtigkeit

chenelektrode des Bildspeichers bildet. Auf dem des erfindungsgemäßen Bildspeichers von der Quali-

FiIm 11 befindet sich eine Schicht eines elektrolumi- tat des verwendeten Zinkoxids abhängt. Werden daher

neszenten Materials wie z. B. Zinksulfid, das in orga- mit einer Zinkoxidqualität keine zufriedenstellenden

nischem Harz oder Lack eingebettet ist. Die Schicht io Ergebnisse erzielt, muß eine andere Zinkoxidqualität

12 kann auf die aus der Herstellung üblicher Elek- versucht werden. Statt Zinkoxid können auch andere

trolumineszenzlampen bekannten Weise hergestellt Materialien mit photodielektrischen Eigenschaften

werden, und sie kann eine bei diesen Lampen übliche Verwendung finden.

Dicke aufweisen. Nach dem Trockenen dieser Elek- Ein in obiger Weise hergestellter Bildspeicher hat

trolumineszenzschicht 12 während etwa 30 bis 15 sich insbesondere bei Verwendung mit Röntgenstrah-

45 Minuten bei.etwa 100 bis 120° C und nach deren len als Anregungsstrahlung bewährt. Das Röntgen-

Abkühlung wird die Elektrolumineszenzschicht 12 bild eines Gegenstandes kann erhalten werden, indem

mit einer dünnen Zinkoxidschicht 13 in einem Nitro- der Gegenstand vor den Bildspeicher gebracht und

zellulosebutylazetatlack überzogen. Nach Verdamp- der Bildspeicher den Röntgenstrahlen ausgesetzt

fen des Lösungsmittels wird dieser Verbundkörper 20 wird. Danach kann der Gegenstand wieder entfernt

weitere 30 bis 45 Minuten bei 100 bis 120° C werden. Nach Anliegen einer Wechselspannung zwi-

erhitzt. sehen den Flächenelektroden wird dann von dem

Die Zinkoxidschicht 13 wird dann mit einer Schicht Bildspeicher das Röntgenbild des Gegenstandes im

14 hoher Dielektrizitätskonstante, die z. B. aus in sichtbaren Bereich abgestrahlt. Dieses Röntgenbild

einem organischen Bindemittel eingebettetem fein- 25 bleibt mehrere Minuten oder sogar bis eine halbe

pulverigem Bariumtitanat, Bariumstrontiumtitanat Stunde und mehr auf dem Bildspeicher, wobei die

oder Titandioxid besteht, überzogen. Daraufhin wird Bildqualität sich nur geringfügig verschlechtert. Die

die Konstruktion wieder 20 bis 30 Minuten bei 90 Verschlechterung der Bildqualität kann in gewissen

bis 100° C erhitzt. Fällen durch Änderung der Amplitude und/oder

Die Schicht 14 hoher Dielektrizitätskonstante wird 30 Frequenz der an den Bildspeicher angelegten

dann mit einer elektrisch leitenden Schicht 15 ent- Wechselspannung vermindert werden,

weder durch Aufstreichen von Kolloidgraphit oder Es wurde gefunden, daß eine größere Gefahr zur

Silber oder durch Aufdampfen eines Aluminium- Verschlechterung des Speicherbildes besteht, wenn

oder Goldfilms überzogen. Die elektrisch leitende die angelegte Wechselspannung bzw. deren Frequenz

Schicht 15 wird ebenfalls an eine elektrische Zu- 35 zu hoch ist. Daher wird gewöhnlich bei derartigen

leitung 17 angeschlossen und bildet die zweite, für Bildspeichern mit etwa 240 Volt und 50 Hertz bzw.

die Anregungsstrahlung des Bildspeichers durch- 110 Volt und 60 Hertz gearbeitet. Zur Verstärkung

lässige Flächenelektrode. der Röntgenstrahlen kann in den Bildspeicher auch

Ein auf diese Weise hergestellter Bildspeicher, des- z. B. ein Material wie Kalziumwolframat eingebettet

sen eine Flächenelektrode zwar für die Anregungs- 40 werden, das dann z. B. einen Teil des dielektrischen

strahlung, jedoch nicht für sichtbares Licht durch- Materials ersetzen kann.

lässig ist, kann auch ohne Dunkelkammer zum Be- Der Bildspeicher nach vorliegender Erfindung trachten des gespeicherten Bildes verwendet werden, eignet sich nicht nur zur Röntgendurchleuchtung für wobei der Kontrast des Bildes selbstverständlich ärztliche und zahnärztliche Zwecke, sondern auch zur durch Abschirmung des Umgebungslichtes verbessert 45 zerstörungsfreien Materialprüfung mittels Röntgenwerden kann. strahlen. Ein weiterer Verwendungszweck besteht in

Für die Funktionstüchtigkeit eines erfindungsge- der Aufspürung von z. B. radioaktiven Strahlen oder

mäßen Bildspeichers sind die Dicken der einzelnen von Laserstrahlen. Selbstverständlich darf die Inten-

Schichten und deren Gleichmäßigkeit von Bedeutung. sität dieser Strahlung nicht so groß sein, daß die bei

Die Dicke der elektrolumineszenten Schicht 12 und 50 der Herstellung des Bildspeichers verwendeten Binde-

der Schicht 14 mit hoher Dielektrizitätskonstante ent- mittel zersetzt werden. Ebenso kann der Bildspeicher

spricht der bei gewöhnlichen Elektrolumineszenzlam- nach einer gleichmäßigen Erregung z. B. mittels

pen üblichen Dicke, wobei der Fachmann weiß, daß Röntgenstrahlen zur Aufspürung von Infrarotstrahlen

die genaue Schichtstärke teilweise von der Arbeits- verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Festkörper-Bildspeicher, insbesondere zur Verwendung mit Röntgenstrahlen als Anregungsstrahlung, mit zwei Flächenelektroden, von denen zumindest eine für die Anregungsstrahlung und eine für sichtbares Licht durchlässig ist und zwischen welchen eine Schicht eines auf die Anregungsstrahlung ansprechenden Materials mit photodielektrischen Eigenschaften, insbesondere Zinkoxid, sowie eine Schicht eines elektrolumineszenten Materials angeordnet sind, wobei die beiden Elektroden an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der photodielektrischen Schicht (13) und der einen Elektrode (15) eine Schicht (14) eines Materials mit hoher Dielektrizitätskonstante vorgesehen ist.

2. Bildspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material mit hoher Dielektrizitätskonstante eine Titanverbindung ist.

3. Bildspeicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Titanverbindung Bariumtitanat, Bariumstrontiumtitanat oder Titandioxid ist.

4. Bildspeicher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Schicht (13) mit photodielektrischen Eigenschaften nicht weniger als 1 % der Dicke der elektrolumineszenten Schicht (12) beträgt.