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DE2928244A1 - Verfahren und vorrichtung zur aufzeichnung und wiedergabe eines bestrahlungsbildes - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur aufzeichnung und wiedergabe eines bestrahlungsbildes

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Publication number
DE2928244A1
DE2928244A1 DE19792928244 DE2928244A DE2928244A1 DE 2928244 A1 DE2928244 A1 DE 2928244A1 DE 19792928244 DE19792928244 DE 19792928244 DE 2928244 A DE2928244 A DE 2928244A DE 2928244 A1 DE2928244 A1 DE 2928244A1
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DE
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phosphor
radiation
group
wavelength
excitation
Prior art date
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DE19792928244
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DE2928244C2 (de
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Syusaku Eguchi
Hisatoyo Kato
Noboru Kotera
Seiji Matsumoto
Junji Miyahara
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Description

Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufzeichnung und Wiedergabe eines Bestrahlungsbildes und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufzeichnung bzw. Speicherung eines Bestrahlungsbildes mit Hilfe eines anregbaren Leuchtstoffes und zur Wiedergabe des aufgezeichneten bzw. gespeicherten Bestrahlungsbildes unter Ausnutzung der Anregbarkeit des anregbaren Leuchtstoffes.
Zur Aufzeichnung eines Bestrahlungsbildes ist es allgemein bekannt, ein photographisches Aufzeichnungsmaterial unter Verwendung eines Silbersalzes einzusetzen. In jüngerer Zeit jedoch entwickelte sich wegen Problemen, wie zum Beispiel Verknappung der Süberquellen, ein Bedürfnis für ein Verfahren zur Aufzeichnung von Bestrahlungsbildern, die ohne ein Silbersalz arbeiten.
Es ist ein Verfahren bekannt, das das oben erwähnte photographische Aufzeichnungsmaterial ersetzen kann, welches darin besteht, daß man (i) eine durch ein Objekt hindurchdringende Strahlung durch einen anregbaren Leuchtstoff absorbieren läßt, (ii) den Leuchtstoff durch eine bestimmte Art Energie anregt, um die in ihm gespeicherte Bestrahlungsenergie als Fluoreszenzlicht freizusetzen, und (iii) das Fluoreszenzlicht auffängt. Beispielsweise offenbaren die Britische Patentschrift 1 462 769 und die Japanische Offenlegungsschrift 29 889/1976 ein derartiges, oben beschriebenes Verfahren, bei dem ein durch Wärme anregbarer Leuchtstoff, nämlich ein Thermolumineszenzleuchtstoff , und thermische Energie als anregbarer Leuchtstoff bzw. Anregungsenergie verwendet werden. Das heißt bei dem Verfahren der beiden oben beschriebenen Veröffentlichungen wird eine Bestrahlungsbild-Speicherplatte aus einer Trägerbasis und einer darauf befindlichen Thermolumineszenzleuchtstoff-Schicht verwendet, wobei ein Bestrahlungsbild aufgezeichnet und reproduziert wird, indem man eine ein Objekt durchdringende Strahlung durch die Thermolumineszenzleuchtstoff-
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Schicht der Platte absorbieren läßt, um die Bestrahlungsenergie entsprechend der Bestrahlungsintensität darin zu speichern, die gespeicherte Bestrahlungsenergie in Form eines Lichtsignäles durch Erhitzen der Thermolumineszenzleuchtstoff-Schicht freisetzt und anschließend das Lichtsignal auffängt. Jedoch ist die Art der Materialien, die in der Thermolumines- ' zenzleuchtstoff-Schicht und in der Trägerbasis der Platte verwendet werden können, außerordentlich beschränkt, da die Platte zur Umsetzung des gespeicherten Bestrahlungsbildes in ein Lichtsignal erhitzt werden muß und es somit absolut notwendig ist, daß die Platte hitzebeständig ist (hitzebeständig bezüglich Verformung oder Alterung bzw. Zerstörung). In Anbetracht dieser Einschränkungen ist es somit schwierig, das in den oben genannten Veröffentlichungen offenbarte Verfahren in der Praxis zu verwenden.·
Die US-PS 3 859 527 offenbart ein anderes Verfahren der oben beschriebenen Art und eine dafür geeignete Vorrichtung, wobei ein Leuchtstoff, der durch sichtbares Licht oder Infrarotstrahlen anregbar ist und somit sichtbares Licht oder Infrarotstrahlen als anregbarer Leuchtstoff bzw. Änregungsenergie verwendet werden. Das in dieser US-Patentschrift offenbarte Verfahren erscheint geeigneter als das in der genannten Britischen Patentschrift und in der Japanischen Offenlegungsschrift offenbarte Verfahren, da die in dem Verfahren der US-Patentschrift verwendete Platte zur Umsetzung der darin gespeicherten Bestrahlungsenergie in ein Lichtsignal nicht der Hitze ausgesetzt werden muß, sondern mit sichtbarem Licht oder Infrarotstrahlung bestrahlt wird und die Platte somit nicht hitzebeständig sein muß. Als Leuchtstoffe, die durch sichtbares Licht oder Infrarotstrahlung angeregt und somit in diesem Verfahren verwendet werden können, sind nur einige Leuchtstoffe bekannt wie zum Beispiel ein durch Cer und Samarium aktivierter Strontiumsulfidleuchtstoff (SrS:Ce, SM), ein cLurciL Europium und aktivierter Strontiumsulfidleuchtstoff (SrSiEu,Sm), ein durch Europium und Samarium aktivierter Lanth/anoxysulfidleuchtstoff
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2O2S:Eu,Sm) und ein durch Mangan und Halogen aktivierter Zinkcadmiumsulfidleuchtstoff £(Zn,Cd)S:Mn,X, wobei X Halogen bedeutet/. Darüber hinaus ist die Empfindlichkeit des Verfahrens, bei dem diese Leuchtstoffe verwendet werden, sehr niedrig, da die Anregbarkeit dieser Leuchtstoffe sehr gering ist. Im Hinblick auf die praktische Verwendung dieses Verfahrens ist es daher wünschenswert, die Empfindlichkeit zu verbessern.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe eines Bestrahlungsbildes unter Verwendung eines Leuchtstoffes, der durch sichtbare Strahlung oder Infrarotstrahlung anregbar ist, zu schaffen, wobei die Aufzeichnung und die Wiedergabe durch eine hohe Empfindlichkeit gekennzeichnet sind.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zur Verfügung zu stellen.
Zur Lösung dieser Aufgaben wurden zahlreiche Untersuchungen durchgeführt, um einen Leuchtstoff zu finden, der durch sichtbares Licht oder Infrarotstrahlung anregbar ist, und der eine hohe Anregbarkeit aufweist.
Im Rahmen dieser Untersuchungen wurde festgestellt, daß ein Erdalkalimetallfluorhalogenidleuchtstoff (-phosphor) der allgemeinen Formel
eine beträchtlich hohe Anregbarkeit durch sichtbares Licht oder Infrarotstrahlen aufweist, wobei in der allgemeinen Formel M wenigstens ein zweiwertiges Metall ist, ausgewählt aus der Gruppe Mg, Ca, Sr, Zn und Cd, X wenigstens ein Halogen ist, ausgewählt aus der Gruppe Cl, Br und J, A wenigstens ein Element ist, ausgewählt aus der Gruppe Eu, Tb, Ce, Tm, Dy, Pr, Ho, Nd, Yb und Er, vorzugsweise aus der Gruppe Eu, Tb, Ce und
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Tm, und χ und y Zahlen sind, die den Bedingungen O= X= 0,6 und 0 L y L 0,2 genügen.
Es wurde somit gefunden, daß bei einem Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe eines Bestrahlungsbildes und einer dafür geeigneten Vorrichtung, die Aufzeichnung und Wiedergabe des Bestrahlungsbildes mit einer beträchtlich hohen Empfindlichkeit durchgeführt werden kann, wenn ein oben genannter Erdalkalimetallfluorhalogenidleuchtstoff verwendet wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe eines Bestrahlungsbildes besteht darin, daß man (i) eine ein Objekt durchdringende Strahlung durch einen Leuchtstoff, der durch sichtbares Licht oder Infrarotstrahlung anregbar ist, absorbieren läßt, (ii) den Leuchtstoff durch Anregungsstrahlung, ausgewählt aus der Gruppe sichtbares Licht und Infrarotstrahlung, anregt, um die darin gespeicherte Bestrahlungsenergie in Form von Fluoreszenzlicht freizusetzen, und Ciü) das Fluoreszenzlicht auffängt, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß man als Leuchtstoff wenigstens einen Leuchtstoff verwendet, ausgewählt aus der Gruppe der Erdalkalimetallfluorhalogenidleuchtstoffe der oben angegebenen Formel, und daß man Anregungsstrahlen verwendet, deren Wellenlänge nicht unterhalb 500 nm liegt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Aufzeichnung und Wiedergabe des Bestrahlungsbildes besteht aus (i) einer BestrahlungsTDild-Speicherplatte, die einen Leuchtstoff enthält, der durch sichtbares Licht oder Infrarotstrahlen anregbar ist, und der eine durch ein Objekt hindurchdringende Strahlung absorbiert, (ii) einer Lichtquelle, die Anregungsstrahlung emittiert, welche den Phosphor zur Freisetzung der in ihm gespeicherten Bestrahlungsenergie in Form von Fluoreszenzlicht, anregt, und (iii) einem Detektor zum Auffangen des Fluoreszenzlichtes,und sie ist dadurch charakterisiert, daß als Leuchtstoff wenigstens ein Leuchtstoff,ausgewählt aus der Gruppe der oben angegebenen Erdalkalimetallfluorhalogenidleuchtstoffe, verwendet wird, und
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daß die Wellenlänge der Anregungsstrahlung nicht unterhalb 500 nm liegt.
In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 schematisch ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform zur Aufzeichnung und Wiedergabe eines Bestrahlungsbildes,
Fig. 2A und Fig. 2B jeweils einen Längsschnitt durch verschiedene Ausführungsforraen einer Bestrahlungsbild-Speicherplatte, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden können,
Fig. 3 eine graphische Darstellung eines Anregungsspektrums des in der vorliegenden Erfindung verwendeten BaFBr:Er-Leuchtstoffes und
Fig. 4 die graphische Darstellung eines angeregten Emissionsspektrums des bei der vorliegenden Erfindung verwendeten BaFCl:Eu-Leuchtstoffes.
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung näher erläutert.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden folgende, in Fig. 1 dargestellte Teile angeordnet: eine Bestrahlungsquelle 11, ein Objekt 12, eine Bestrahlungsbild-Speicherplatte 13 mit einer Leuchtstoffschicht aus dem oben beschriebenen Erdalkalimetallfluorhalogenidleuchtstoff, eine Lichtquelle 14, die sichtbares Licht mit einer Wellenlänge nicht unter 500 nm oder Infrarotstrahlung emittiert, welches bzw. welche die Leuchtstoffschicht anregt und damit die darin gespeicherte Bestrahlungsenergie in Form von Fluoreszenzlicht freisetzt, ein Photosensor 15 zum Auffangen des von der Platte 13 emittierten Lichtes, eine Reproduktionsvorrichtung 16 zur Umwandlung des von dem Photosensor 15 erhaltenen elektrischen Signales in ein dem Bestrahlungsbild entsprechendes Bild, eine Sichtanzeigevorrichtung 17 zur Sichtbarmachung des Bildes und ein Filter 18, der die von der Lichtquelle 14 emittierte und von der Platte 13 reflektierte Anregungsstrahlung abtrennt
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und nur das von der Platte 13 emittierte Fluoreszenzlicht hindurchläßt. In der in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird der Photosensor 15 als Detektor zum Auffangen des Fluoreszenzlichtes verwendet und die Reproduktion bzw. Wiedergabe des Bestrahlungsbildes wird mit Hilfe des Photosensors 15, der Reproduktionsvorrichtung 16 und der Sichtanzeigevorrichtung 17 durchgeführt. Jedoch sind die Vorrichtungen zur Reproduktion eines Bestrahlungsbildes nicht auf diese genannten Vorrichtungen beschränkt.
Wie in Fig. 1 dargestellt, wird das Objekt 12 zwischen der Bestrahlungsquelle 11 und der Bestrahlungsbild-Speicherplatte aufgestellt. Wenn das Objekt 12 einer Bestrahlung durch die Quelle 11 ausgesetzt wird, durchdringt diese Strahlung das Objekt 12. Die Intensität der Strahlung, die durch das Objekt 12 hindurchgelangt ist, ist ein Maß für die Durchlässigkeit des Objektes 12. Durch die auf der Bestrahlungsbild-Speicherplatte auftreffende Strahlung wird daher ein Bild erhalten, das ein Muster der Durchlässigkeit des Objektes 12 darstellt. Die Strahlung in Form des Bildes, welches das Muster der Durchlässigkeit des Objektes 12 darstellt, wird von der Leuchtstoffschicht der Platte 13 absorbiert, wobei in der Leuchtstoffschicht Elektronen oder Defektelektronen bzw. Lochelektronen erzeugt werden. Die Menge der erzeugten Elektronen oder Defektelektronen hängt von dem Betrag an absorbierter Bestrahlungsenergie ab. Die Elektronen oder Defektelektronen werden in der Potentialfalle bzw. -mulde (trap level) des Leuchtstoffes gespeichert und somit wird das Bestrahlungsbild in der Bestrahlungsbild-Speicherplatte 13 gespeichert.
Durch Anregung mit sichtbarem Licht oder Infrarotstrahlen„ die von einer Lichtquelle 14 emittiert werden, wird dann das in der Platte 13 gespeicherte Bestrahlüngsbild sichtbar gemacht. Das heißt, die Leuchtstoffschicht der Platte 13 wird sichtbarer Strahlung mit einer Wellenlänge nicht unterhalb 500 nm oder Infrarotstrahlung ausgesetzt, welches bzw. welche von einer Lichtquelle 14 emittiert wird, wobei die in der Potentialfalle
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des Leuchtstoffes gespeicherten Elektronen oder Defektelektronen befreit werden und somit das in der Platte 13 gespeicherte Bestrahlungsbild in Form von Fluoreszenzlicht freigesetzt wird. Die Leuchtdichte des von der Platte 13 emittierten Fluoreszenzlichtes hängt von der Anzahl der in der Leuchtstoffschicht gespeicherten Elektronen oder Defektelektronen ab, das heißt von dem dabei absorbierten Betrag an Bestrahlungsenergie. Das Fluoreszenzlicht (Lichtsignal) wird durch einen Photosensor 15, zum Beispiel einen Sekundärelektronen-Vervielfacher, aufgefangen und in ein elektrisches Signal umgewandelt. Das erhaltene elektrische Signal wird durch eine Reproduktionsvorrichtung 16 in ein dem Bestrahlungsbild entsprechendes Bild umgewandelt und das Bild wird auf der Sichtanzeigevorrichtung 17 sichtbar gemacht. Auf diese Weise wird das Bestrahlungsbild reproduziert.
Die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Aufzeichnung und Wiedergabe eines Bestrahlungsbildes verwendete Bestrahlungsbild-Speicherplatte 13 und die Lichtquelle 14 werden nachfolgend näher beschrieben.
Wie in Fig. 2A dargestellt, besteht die Bestrahlungsbild-Speicherplatte aus einer Trägerbasis 21 und einer darauf befindlichen Leuchtstoffschicht 22. Die Leuchtstoffschicht 22 besteht aus wenigstens einem Leuchtstoff ausgewählt aus der Gruppe der Erdalkalimetallluorhalogenidleuchtstoffe der allgemeinen Formel
(Ba1-x Μ χ ΐ:Ε)Ρχ:ΥΑ /
in welcher M wenigstens ein zweiwertiges Metall, ausgewählt aus der Gruppe Mg, Ca, Sr, Zn und Cd ist, X wenigstens ein Halogen, ausgewählt aus der Gruppe Cl, Br und J ist, A wenigstens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe Eu, Tb, Ce!, Tm, Dy, Pr, Ho, Nd, Yb und Er ist, und χ und y Zahlen sind, die den Bedingungen 0 =x lo,6 und 0 Iy £o,2 genügen. Wenn M , X, A, χ undydie obige Bedeutung haben, emittiert der (Ba,, M }
• χ χ
FX:yA-Leuchtstoff^ nach der Bestrahlung mit Röntgenstrahlen,
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UV-Strahlen und Kathodenstrahlen,angeregtes Licht hoher Leuchtdichte, wenn er durch sichtbares Licht mit einer Wellenlänge nicht unterhalb 500 nm oder Infrarotstrahlen angeregt wird. Der Leuchtstoff weist selbst dann eine angeregte Emission hoher Leuchtdichte auf, wenn er keinen Aktivator A enthält, das heißt wenn y gleich null ist. Andererseits nimmt die Leuchtdichte der angeregten Emission des Leuchtstoffes erheblich ab, wenn die Menge an Aktivator A größer als 0,2 Grammatom pro 1 mol der Matrix /TBa1- Mx )FX/ ist, das heißt, wenn y größer als 0,2 ist, und der Leuchtstoff kann dann nicht mehr in einer Bestrahlungsbild-Speicherplatte verwendet werden. Wenn jedoch y in einem Bereich von 10 bis 5x10 liegt, nimmt die Leuchtdichte der angeregten Emission des Leuchtstoffes erheblich zu, wodurch die Aufzeichnung und die Wiedergabe eines Bestrahlungsbildes mit einer beträchtlich hohen Empfindlichkeit durchgeführt werden kann, wenn dieser Leuchtstoff in der Bestrahlungsbild-Speicherplatte verwendet wird. Weiterhin nimmt die Leuchtdichte der angeregten Emission des Leuchtstoffes deutlich ab, wenn das Barium, welches einer der Matrixbestandteile des
(Ba1 vM ■'■jFXcyA-Leuchtstoffes ist, in höheren Mengen als 0,6 ixx J1--
Grammatom durch das zweiwertige Metall M ersetzt wird, das heißt wenn χ größer als 0,6 ist, wodurch der Leuchtstoff dann nicht mehr in einer Bestrahlungsbild-Speicherplatte verwendet werden kann. Vorzugsweise ist χ nicht größer als 0,5.
Beispielsweise kann die in Fig. 1 dargestellte Bestrahlungsbild-Speicherplatte wie folgt hergestellt werden:
Es wird eine Überzugsdispersion mit einer Viskosität von 50 Centistokes hergestellt, indem man 8 Gewichtsteile des oben erwähnten Erdalkalimetall luorhalogenidleuchtstof f es mit einem Gewichtsteil einer Nitrozellulose unter Verwendung eines Lösungsmittels (eine Mischung aus Aceton, Äthylacetat und Butyl-" acetat) mischt. Anschließend wird die Überzugsdispersion gleichmäßig auf einen horizontal angeordneten Polyäthylenterephthalatfilm (Trägerbasis) aufgebracht und einen Tag lang auf natürliche Weise getrocknet, so daß man eine Leuchtstoffschicht mit
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einer Stärke von etwa 300 μ erhält. Als Trägerbasis kann ebenso eine transparente Glasplatte oder eine Metallfolie, zum Beispiel eine Aluminiumfolie verwendet werden.
Auf die gleiche Weise kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren oder der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Bestrahlungsbild-Speicherplatte der in Fig. 2B dargestellten Struktur verwendet werden. Die Bestrahlungsbild-Speicherplatte von Fig. 2B besteht aus zwei transparenten Trägerbasen 23 und 24 und einer dazwischen angeordneten Leuchtstoffschicht 22. Die Leuchtstoffschicht 22 besteht aus dem bzw. enthält den oben beschriebenen Erdalkalimetallluorhalogenidleuchtstoff. Beispielsweise kann die Bestrahlungsbild-Speicherplatte hergestellt werden, indem man eine Leuchtstoffschicht einer geeigneten Stärke sandwichartig zwischen zwei Glasplatten anordnet und dann die Kanten an der Leuchtstoffschicht versiegelt.
Als Lichtquelle, die die Anregungsstrahlung emittiert, mit welcher die Leuchtstoffschicht der oben beschriebenen Bestrahlungsbild-Speicherplatte angeregt wird, kann eine solche Lichtquelle verwendet werden, die Licht einer einzigen Wellenlänge emittiert, wie zum Beispiel ein He-Ne-Laserstrahl (633 nm), ein YAG-Laserstrahl (1064 nm) und ein Rubinlaserstrahl (694 nm) , oder es kann ebenso gut eine Lichtquelle verwendet werden,die Licht mit einem Bandspektrum in einem Bereich des sichtbaren Lichts mit einer Wellenlänge von nicht weniger als 500 nm oder Infrarotstrahlen emittiert. Eine hohe Anregungsenergie kann insbesondere unter Verwendung eines Laserstrahls erhalten werden. Unter den Laserstrahlen wird der He-Ne-Laserstrahl bevorzugt.
Die graphische Darstellung von Fig. 3 zeigt den Zusammenhang zwischen der Wellenlänge der Anregungsstrahlung und der Leuchtdichte der angeregten Strahlung, das heißt das Anregungsspektrum eines erfindungsgemäß verwendeten BaFBr:0,0008Eu-Leuchtstoffes. Das AnregungsSpektrum wurde dadurch erhalten, daß man den BaFBr:0,0008Eu-Leuchtstoff einer Röntgenstrahlung
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von 80 KVp aussetzte, den Leuchtstoff mit sichtbarem Licht und Infrarotstrahlen variierender Wellenlänge anregte und dann die Leuchtdichte der angeregten Strahlung ermittelte. Die Fig. 3 zeigt deutlich, daß der BaFBr:Eu-Leuchtstoff durch eine Strahlung mit einer Wellenlänge innerhalb eines Bereiches von 500 bis 1100 nm angeregt werden kann, wobei die optimale Anregung in einem Bereich zwischen 500 und 700 nm stattfindet. Obgleich die Wellenlänge der Anregungsstrahlung des (Ba1 M )FX:yA-Leuchtstoffes, welche bzw. welcher erfindungsgemäß verwendet werden kann, in Abhängigkeit von der unterschiedlichen Zusammensetzung des Leuchtstoffes, leicht unterschiedlich sein kann, liegt sie immer zwischen etwa 500 und 1100 nm, wobei der optimale Wellenlängenbereich zwischen 500 und 700 nm liegt.
Bei dem Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe eines Bestrahlungsbildes unter Verwendung eines anregbaren Leuchtstoffes ist es günstiger, einen durch sichtbares Licht anregbaren Leuchtstoff zu verwenden als einen durch Infrarotstrahlen anregbaren Leuchtstoff. Da die Potentialfalle bzw. Potentialmulde des durch Infrarotstrahlen anregbaren Leuchtstoffes flacher ist als die des durch sichtbares Licht anregbaren Leuchtstoffes, weist eine Bestrahlungsbild-Speicherplatte aus einem durch " Infrarotstrahlen anregbaren Leuchtstoff ein deutliches Verblassen auf, wodurch die Speicherzeit des Bestrahlungsbildes kurz ist. Wenn beispielsweise die Platte, die den durch Infrarotstrahlen anregbaren Leuchtstoff enthält, mit Infrarotstrahlung abgetastet wird und das von diesem emittierte Fluoreszenzlicht in Elektrizität umgewandelt wird, wird eine gewisse Zeit benötigt, um die gesamte Fläche der Platte abzutasten, und es besteht somit die Möglichkeit, daß ein Unterschied entsteht zwischen der AnfangsausSendung und der EndausSendung, obwohl der zunächst abgetastete Bereich der Platte eine ebenso große Menge an vorausgegangener Strahlung absorbiert hat wie der gegen Ende abgetastete Bereich der Platte.
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Aus den oben geschilderten Gründen ist es günstiger bei dem Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe eines Strahlungsbildes unter Verwendung eines anregbaren Leuchtstoffes, einen solchen anregbaren Leuchtstoff zu verwenden, der eine tiefstmögliche Potentialmulde aufweist und somit wirksam durch Strahlung hoher Energie, das heißt durch Strahlen einer kurzen Wellenlänge, angeregt wird. Wie bereits oben beschrieben, ist sichtbares Licht mit einer Wellenlänge in einem Bereich zwischen 500 und 700 nm die optimale Anregungsstrahlung für den erfindungsgemäß verwendeten (Ba1- M )FX:yA-Leuchtstoff.
Somit zeigt die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendete Bestrahlungsbild-Speicherplatte ein nur geringes Verblassen und eine hohe Bewahrungsfähigkeit.
Weiterhin ist es günstig bei dem Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe eines Bestrahlungsbildes unter Verwendung eines anregbaren Leuchtstoffes, einen solchen anregbaren Leuchtstoff zu verwenden, der angeregtes Licht kürzestmöglicher Wellenlänge emittiert. Dafür sprechen die folgenden Gründe:
(i) Beim Auffangen bzw. Aufzeichnen des von der Platte emittierten, angeregten Lichtes ist es notwendig, das angeregte Licht von den durch die Platte reflektierten Anregungsstrahlen zu trennen.
(ii) Der Photosensor, der die von der Platte emittierte, angeregte Strahlung aufnimmt bzw. auffängt, hat im allgemeinen eine hohe Empfindlichkeit gegenüber Strahlen, die eine Wellenlänge von weniger als 600 nm aufweisen.
Der erfindungsgemäß verwendete (Ba1 M )PX:yA-Leuchtstoff
I —X X
erfüllt die oben beschriebene Bedingung. Das heißt der (Ba1- M )FX:yA-Leuchtstoff zeigt eine angeregte Emission mit einem Hauptbandenmaximum in einem Wellenlängenbereich, der kleiner als 500 nm ist. Somit kann das von dem (Ba1 M )FX:yA-
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Leuchtstoff emittierte,angeregte Licht leicht von der Änregungsstrahlung getrennt werden. Weiterhin kann die angeregte Strahlung in wirksamer Weise von dem Photosensor aufgenommen werden, da das Spektrum der angeregten Strahlung in guter Übereinstimmung mit der spektralen Empfindlichkeit des Photosensors steht. In Fig. 4 ist das angeregte Emissionsspektrum des BaFCIiEu-Leuchtstoffes dargestellt, gemessen durch Anregung des Leuchtstoffes mit einem He-Ne-Laserstrahl, nachdem er einer Röntgenstrahlung von 80 KVp ausgesetzt worden war.
Tabelle 1 zeigt die Empfindlichkeit der Bestrahlungsbild-Speicherplatten, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet wurdai (Nr. 2 bis Nr. 8} im Vergleich zu einer herkömmlichen Bestrahlungsbild-Speicherplatte unter Verwendung eines SrS:Eu,Sm-Leuchtstoffes (Nr. T). Die Empfindlichkeit wird repräsentiert durch die relative Leuchtdichte des von der Platte emittierten angeregten Lichtes, bezogen auf die Leuchtdichte von angeregtem Licht, welches von einer herkömmlichen Platte emittiert wird, und welche auf* 1 normiert wurde» Die Leuchtdichte wurde gemessen, indem man die Leuchtstoffschicht der Platte einer Röntgenstrahlung von 80 KVp aussetzte, die Leuchtstoffschicht mit einem He-Ne-Laserstrahl anregte und das von der Leuchtstoffschicht emittierte Fluoreszenzlicht (angeregtes Licht) mit einem Photosensor (ein Sekundärelektronen-Vervielfacher mit einer spektralen Empfindlichkeit von S-5) auffing.
Tabelle 1
Nr. In der Platte enthaltener Leuchtstoff _ ,i^ft^f .. . - - Empfindlichkeit
1 SrS:0,0001Eu, 0,0001Sm 1
2 BaFCl 300
3 BaFCIrO,001Eu 1000
4 BaFCl:0,001Ce 500
5 BaFBr:0,0008Eu 2000
6 (Ba 0 9'Μ?ο -|)FBr:0f00iEu 3000
7 (Ba0 7,Ca0 3)FBr:0,003Eu 3000
8 BaFBr:0,000iCe, 0,0001Tb 2500
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Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, daß die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendetenBestrahlungsbild-Speicherplatten (Nr. 2 bis Nr. 8) eine beträchtlich höhere Empfindlichkeit aufweisen als die herkömmliche Bestrahlungsbild-Speicherplatte (Nr. 1). Demzufolge kann die Aufzeichnung und Wiedergabe eines Bestrahlungsbildes unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit beträchtlich höherer Empfindlichkeit durchgeführt werden, als unter Verwendung des herkömmlichen Verfahrens und der herkömmlichen Vorrichtung.
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ORIGINAL INSPECTED
Leerseite

Claims (1)

  1. pat ε ν ta rs; wä lt έ.
    MTJI PHOTO ElIiEI CO. ? LTD.
    Nakanuma, Hinamiasliigara-sni,
    Kartagawa-ken, Japan
    A. GRÜNECKER
    OtPL-IN(I
    H. KINKELDEY
    W. STOCKMAIR
    DR-INa - AeE (CAtJECH)
    K. SCHUMANN
    DR RER NAT. · OPt-PHVS
    P. H. JAKOB
    DIPL-ING.
    G. BEZOLD
    DR RER. ΝΑΠ- DIPL-OOA
    8 MÜNCHEN
    MAXIMILIANSTRASS=
    12. Juli 1979 P 14 074
    Verfahren und Vorrichtung zur Aufzeichnung und
    Wiedergabe eines Bestralilungs"bil&es
    Patentansprüche
    Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe eines Bestrahlungsbildes, bei welchem man
    (i) eine ein Objekt durchdringende Strahlung durch einen Leuchtstoff, der durch sichtbare Strahlen oder Infrarotstrahlen anregbar ist, absorbieren läßt,
    (ii) den Leuchtstoff mit Anregungsstrahlen,ausgewählt aus der Gruppe sichtbare Strahlen und Infrarotstrahlen, anregt, um die in ihm gespeicherte Strahlungsenergie als Fluoreszenzlicht freizusetzen, und
    (iii) das Fluoreszenzlicht auffängt, ·
    dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtstoff wenigstens ein Leuchtstoff ist, ausgewählt aus der Gruppe der Erdalkalimetallluorhalogenidleuchtstoffe der
    TELEPON (Ο8Θ) SS 28 62
    TELEX 0S-3B38O
    TELEQRAMME MONARAT
    ORIGINAL INSPECTED
    ^x Mx I]C)FX:yAf
    in der M wenigstens ein zweiwertiges Metall ist, ausgewählt aus der Gruppe Mg, Ca, Sr, Zn und Cd, X wenigstens ein Halogen ist, ausgewählt aus der Gruppe Cl, Br und J, A wenigstens ein Element ist,ausgewählt aus der Gruppe Eu, Tb, Ce, Tm, Dy, Pr, Ho, Nd, Yb und Er, und χ und y Zahlen sind, die den Bedingungen θ! χ L 0,6 und O Iy =0,2 genügen,und daß die Wellenlänge der Anregungsstrahlung nicht unter 500 nm liegt.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenlänge der Anregungsstrahlung nicht oberhalb 1100 nm liegt.
    3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenlänge der Anregungsstrahlung in einem Bereich zwischen 500 und 700 nm liegt.
    4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Anregungsstrahlung ein Laserstrahl verwendet wird.
    5. Verfahren nach . -. Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Laserstrahl ein He-Ne-Laserstrahl verwendet wird.
    6. Vorrichtung zur Aufzeichnung und Wiedergabe eines Bestrahlungsbildes, bestehend aus
    (i) einer Bestrahlungsbild-Speicherplatte, die einen Leuchtstoff enthält, der durch sichtbares Licht oder Infrarotstrahlen anregbar ist und die ein Objekt durchdringende Strahlung absorbiert, (ii) einer Lichtquelle, die Anregungsstrahlung emittiert, um den Leuchtstoff anzuregen · und die in ihm gespeicherte Bestrahlungsenergie als Fluoreszenzlicht freizusetzen, und
    909884/0895
    ORIGINAL INSPECTED
    (iii) einem Detektor zum Auffangen des Fluoreszenzlichtes, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtstoff wenigstens ein Leuchtstoff ist, ausgewählt aus der Gruppe der Erdalkalimetallfluorhalogenidleuchtstoffe der allgemeinen Formel
    (Ba^x Mx 11JFX:yA,
    in welcher M wenigstens ein zweiwertiges Metall ist, ausgewählt aus der Gruppe Mg, Ca, Sr, Zn und Cd, X wenigstens ein Halogen ist, ausgewählt aus der Gruppe Cl, Br und Jr A wenigstens ein Element ist, ausgewählt aus der Gruppe Eu, Tb, Ce, Tm, Dy, Pr, Ho, Nd, Yb und Er, und χ und y Zahlen sind, die den Bedingungen O= χ =0,6 und 0 Iy =0,2 genügen, und daß die Wellenlänge der Anregungsstrahlen nicht unterhalb 500 mti liegt.
    7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenlänge der Anregungsstrahlung nicht oberhalb 1100 mn liegt.
    8. Vorrichtung nach den Ansprüchen S und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenlänge der Anregungsstrahlung in einem Bereich zwischen 500 und 700 nra liegt.
    9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Anregungsstrahlung ein Laserstrahl verwendet wird.
    10- Vorrichtung nach Anspruch 9ι dadurch gekennzeichnet, daß als Laserstrahl ein He-Ne-Laserstrahl verwendet wird.
    90 9 8 847 089 5
    ORIGINAL INSPECTED
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