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DE68905107T2 - Reproduktion von roentgenbildern mit einem photostimulierbaren leuchtstoff. - Google Patents

Reproduktion von roentgenbildern mit einem photostimulierbaren leuchtstoff.

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DE68905107T2
DE68905107T2 DE8989201834T DE68905107T DE68905107T2 DE 68905107 T2 DE68905107 T2 DE 68905107T2 DE 8989201834 T DE8989201834 T DE 8989201834T DE 68905107 T DE68905107 T DE 68905107T DE 68905107 T2 DE68905107 T2 DE 68905107T2
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DE
Germany
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phosphor
photoexcitation
light
group
excitation
Prior art date
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George Blasse
Andries Meijerink
Lodewijk Marie Neyens
David Richard Terrell
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Agfa Gevaert NV
Original Assignee
Agfa Gevaert NV
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Description

  • Die Erfindung betrifft einen photoanregbaren Halogenborat-Leuchtstoff und ein Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe eines Röntgenbildes unter Verwendung einer Bindemittelschicht, die diesen Leuchtstoff in einem Schirm oder in einer Platte enthält.
  • Es ist wohlbekannt, daß Röntgenstrahle geeignete Stoffe zum Leuchten bringen können. Stoffe, die unter Einwirkung von Röntgenstrahlen das Lumineszenzphänomen aufweisen, werden Leuchtstoffe genannt.
  • Nach einem herkömmlichen Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe eines Röntgenbildes werden zur Erzeugung von Röntgenaufnahmen Leuchtstoffe in Verbindung mit photographischen Materialien mit einer Silberhalogenidemulsion verwendet, welche Materialien äußerst empfindlich sind für das emittierte Fluoreszenzlicht.
  • Die bei diesen Schirmen eingesetzten Leuchtstoffe müssen zwar leuchten aber dürfen nach Abschalten der Röntgenquelle keine merkbare langlebige Emission aufweisen. Beim Einsatz eines Schirmes mit bedeutend langlebiger Emission würde der Schirm nach Aufhören des Röntgenstrahls sein Bild festhalten und ein unbelichteter Film, der mit dem Schirm in Berührung kommt, würde einen sogenannten Geistereffekt erhalten, der im nächsten zu erzeugenden Bild Störungen hervorrufen würde. Diese Erscheinung, die bei der Röntgenphotographie durch Kontaktbelichtung an einem fluoreszierenden Röntgenumwandlungsschirm unerwünscht ist, ist unter den Bezeichnungen "Nachleuchten" und "Nacheilen" bekannt.
  • Nach einem weiteren Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe eines Röntgenbildes, das z.B. in der US-P 3 859 527 beschrieben wird, wird ein Sondertyp von Leuchtstoff eingesetzt der als photoanregbarer Leuchtstoff bekannt ist, der nach Einarbeitung in eine Platte an einstrahlenden bildgemäß modulierten Röntgenstrahlen belichtet wird und demzufolge Energie, die im Röntgenstrahlungsbild enthalten ist, zeitweilig darin speichert. Nach einiger Zeit nach der Belichtung tastet ein Strahl sichtbaren Lichtes oder Infrarotlichtes die Platte ab, damit die gespeicherte Energie als Licht freigesetzt wird. Dieses Licht wirdt erfaßt und in sequentielle elektrische Signale umgewandelt, die sich zur Erzeugung eines sichtbaren Bildes verarbeiten lassen. Zu diesem Zweck muß der Leuchtstoff möglichst viel von der einstrahlenden Röntgenenergie speichern und möglichst wenig Energie emittieren, es sei denn, daß er durch den Abtaststrahl angeregt wird.
  • Wie in der US-P 4 239 968 beschrieben wird, eignen europiumdotierte Bariumfluorhalogenide sich besonders zur Anwendung als anregbare Leuchtstoffe aufgrund deren hoher Empfindlichkeit für das Anregungslicht eines He-Ne-Laserstrahls (633 nm), eines Rubinlaserstrahls (694 mm) und eines YAG-Laserstrahls (1064 nm), wobei der Bestwert der Anregung im Bereich von 500 bis 700 nm liegt. Das bei der Anregung emittierte Licht, angeregtes Licht genannt, befindet sich im Wellenlängenbereich von 350 bis 450 nm mit seiner wichtigsten Spitze bei 390 nm (siehe Zeitschrift 'Radiology', September 1983, S. 834).
  • Wie in dieser Zeitschrift beschrieben wird, ist die mit dem anregbaren Leuchtstoff versehene Bilderzeugungsplatte wiederholt verwendbar zur Speicherung von Röntgenbildern, indem sie zum Löschen des sich in der Platte befindlichen Energierückstandes einfach mit Licht bestrahlt wird.
  • Wie man aus der DE-OS 3 347 207 entnehmen kann, sind europiumdotierte Bariumfluorhalogenide chemisch nicht stabil und insbesondere feuchtigkeitsempfindlich, was den Versuchen entsprechend ihr Fluoreszenzvermögen beeinflußt.
  • Herkömmliche Röntgenleuchtstoffe sind unbrauchbar als Speicherleuchtstoffe weil sie den überwiegenden Teil der absorbierter Energie sofort wieder emittieren und nur einen geringen Teil speichern. Deshalb gibt es nach wie vor eine eingehende Forschung nach Leuchtstoffen, die den Anforderungen bezüglich zweckmäßiger Speicherung der Röntgenenergie, Photoanregbarkeit und Feuchtigkeitsbeständigkeit entsprechen.
  • Bereits früher haben T.E. Peters und J. Baglio in J. Inorg. Nucl. Chem., Jg. 32. S. 1089-1095 (1970) und K. Machida, G. Adachi, N. Yasuoka. N. Kasai und J. Shiokawa in Inorg. Chem., Jg. 19, S. 3807-3811 (1980) berichtet, daß mit bivalentem Europium dotierte Halogenborat-Leuchtstoffe zweckmäßige photoanregbare und weniger zweckmäßige kathodenstrahlanregbare Leuchtstoffe sind. V.G. Kronganz, I.G. Kaplenov und A.T. Merzlyakov berichteten in Izv. Akad. Nauk SSSR. Seriya Fizucheskaya, Jg. 38. S. 1145- 1150 (1974) über die röntgenlumineszierenden Eigenschaften des bleidotierten Ca&sub2;B&sub5;O&sub9;Cl. Dieser Leuchtstoff weist zwar ein hohes Verhältnis von gespeichertem Licht zu stationärer Intensität (sofortige Emission) auf, aber einen niedrigen relativen Intensitätszuwachs unter Einwirkung von Anregungslicht.
  • M.D. Khalupouskii, L.P. Benderskaya, V.I. Ishunin und G.Ya. Goncharova berichteten in Sb. Nauchn. Tr., Vses Nauchno-Issled. Instit. Lyuminoforov. Osobo Christ. Veschestv. Jg. 11, S. 7-11 (1974) über die photolumineszierenden Eigenschaften von manganaktivierten Calcium- und Strontiumchlorboraten des Typs Me&sub2;B&sub5;O&sub9;Cl.
  • In keiner dieser Veröffentlichungen wird aufgeführt, daß Halogenborat- Leuchtstoffe zweckmäßige Aufspeicherung der Röntgenenergie und Anregbarkeit durch Sichtbares Licht oder Infrarotlicht aufweisen. Die Anregbarkeit von bleidotierten Ca&sub2;B&sub5;O&sub9;Cl-Leuchtstoffen ist so gering, daß solche Leuchtstoffe unbrauchbar sind als photoanregbare Leuchtstoffe.
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Röntgenbildern zu verschaffen, bei dem besondere, europiumdotierte Halogenborat-Leuchtstoffe angewendet werden, um die Energie von einfallenden Röntgenstrahlen zweckmäßig zu speichern und diese Energie durch Photoanregung in hoher Ausbeute freizusetzen in Form elektronisch erfaßbarer Photone, deren Wellenlänge kürzer ist als die des bei der Photoanregung eingesetzten Lichtes.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Röntgenschirm oder eine Röntgenplatte zu verschaffen, die diesen in einer Bindemittelschicht dispergierten, photoanregbaren Leuchtstoff enthalten.
  • Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung lassen sich der nachstehenden Beschreibung entnehmen.
  • Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe eines Röntgenbildes verschafft, das folgende Schritte umfaßt :
  • (1) man bringt einen photoanregbaren Leuchtstoff bildgemäß oder mustergemäß zum Absorbieren von modulierten Röntgenstrahlen,
  • (2) man regt den Leuchtstoff durch sichtbares Licht oder Infrarotlicht an, damit er den absorbierten Röntgenstrahlen entsprechend elektromagnetische Strahlung freisetzt, deren Wellenlängen sich von denen der bei der Photoanregung eingesetzten Strahlung unterscheiden und
  • (3) man erfaßt das durch Photoanregung emittierte Licht, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtstoff ein Halogenborat ist, das folgender Molekularformel (I) entspricht :
  • M2-xB&sub5;O9,5-y/2Xy:Dx
  • in der bedeuten :
  • M wenigstens ein Erdalkalimetall aus der Gruppe Ca, Sr und Ba,
  • X wenigstens ein Halogen aus der Gruppe Cl, Br und I,
  • D ein Dotierstoff, der wenigstens ein Metall der seltenen Erde aus der Gruppe Eu²&spplus; und Ce³&spplus; ist, wahlweise in Verbindung mit wenigstens einem Kodotierstoff aus der Gruppe von La, Y, Sc und den Lanthanelementen mit Ausnahme von Eu²&spplus; und Ce³&spplus;, oder ein oder mehrere Alkalimetalle aus der Gruppe Na, K, Rb und Cs,
  • x im Bereich 5.10&supmin;&sup5; &le; x < 4.10&supmin;¹ liegt und
  • y im Bereich 0,4 &le; y &le; 1,6 liegt.
  • Das Vorhandensein eines Gemisches aus Dotierstoffen D, in dem verschiedene wie oben beschriebene und/oder dieselben Elemente mit unterschiedlicher chemischer Valenzbezeichnung eingesetzt werden, verschafft eine starke, photoanregbare Luminiszenz nach der Röntgenbestrahlung.
  • Ein bevorzugter, photoanregbarer Leuchtstoff nach der obigen Molekularformel (I) ist ein Halogenborat, in dem M Sr und/oder Ba ist, X Cl und/oder Br ist. D Eu²&spplus; oder Ce³&spplus; ist, wahlweise in Verbindung mit wenigstens einem Element der Gruppe La, Y, Sc und die Lanthanelemente ausschließlich Eu²&spplus; und Ce³&spplus; oder Na und/oder K, x im Bereich 10&supmin;&sup4; &le; x &le; 5.10&supmin;² liegt und y im Bereich 0,4 &le; y &le; 1,6 liegt.
  • Ein besonders bevorzugter, photoanregbarer Leuchtstoff zur erfindungsgemäßen Verwendung enthält als Kodotierstoff D ein oder mehrere der Elemente Gd, Y, La, Sm und Lu oder Na und/oder K.
  • Die photoanregbaren Leuchtstoffe, die sich zur erfindungsgemäßen Verwendung eignen, können erzeugt werden durch das bis 4 h lange Brennen von Gemischen aus Ca-, Sr- und/oder Ba-Halogeniden, sauerstoffhaltigen Ca- , Sr- und/oder Ba-Salzen wie Carbonat, Nitrat und Sulfat, H&sub3;BO&sub3; und/oder B&sub2;O&sub3; und wasserfreien und/oder hydratierten Halogeniden, Oxiden oder sauerstoffhaltigen Salzen des D-Elementes oder der D-Elemente, wahlweise in Verbindung mit NH&sub4;Br und/oder NH&sub4;Cl bei Temperaturen zwischen 700 und 1000ºC. Wahlweise können ein oder mehr D-Elemente eingeführt werden durch Mitfällung mit Ca-, Sr- und/oder Ba-Halogeniden und/oder sauerstoffhaltigen Salzen und/oder Oxiden.
  • Zur Förderung der Bildung der Halogenborat-Leuchtstoffe kann überschüssiges MX&sub2; und/oder ein oder mehrere Fließmittel, z.B. (NH&sub4;)&sub2;CO&sub3;, NH&sub4;Br, NH&sub4;Cl, H&sub3;BO&sub3; und B&sub2;O&sub3; zugegeben werden.
  • Zur Verwendung beim erfindungsgemäßen Verfahren liegt der photoanregbare Halogenborat-Leuchtstoff vorzugsweise in dispergierter Form in einer Bindemittelschicht vor, die selbsttragend ist oder unterstützt wird und einen Schirm oder eine Platte, Speicherplatte für Röntgenbilder genannt, bildet.
  • Geeignete Bindemittel zur Bildung einer Bindemittelschicht, die den Leuchtstoff in dispergierter Form enthält, sind die filmbildenden, organischen Polymeren, z.B. ein Celluloseacetobutyrat, Polyalkyl(meth)acrylate, z.B. Polymethylmethacrylat, ein Polyvinyl-n-butyral, z.B. wie in der US-P 3 043 710 beschrieben wird, ein Vinylacetat/Vinylchlorid-Copolymeres und ein Acrylnitril/Butadien/Styrol- Copolymeres oder ein Vinylchlorid/Vinylacetat/Vinylalkohol-Copolymeres oder Mischung davon.
  • Vorzugsweise wird eine Mindestmenge Bindemittel eingesetzt, um eine hohe Absorption der Röntgenenergie zu erzielen. Weil eine sehr niedrige Menge des Bindemittels allerdings zu einer zu spröden Schicht führen kann, muß ein Kompromiß eingegangen werden. Der Leuchtstöffauftrag liegt vorzugsweise im Bereich von ca. 300 bis 1500 g/m².
  • Einer bevorzugten Ausführungsform entsprechend wird die Leuchtstoffschicht als eine unterstützte Schicht auf einem Trägerbogen eingesetzt. Geeignete Trägermaterialien werden aus einem filmbildenden organischen Harz erzeugt. z.B. Polyethylenterephthalat, aber Träger aus Papier oder Pappe, auf die wahlweise eine Harzschicht wie eine &alpha;-olefinische Harzschicht aufgetragen wurde, sind ebenfalls besonders brauchbar. Weiterhin werden Träger aus Glas oder Metall aufgeführt. Die Stärke der Leuchtstoffschicht liegt vorzugsweise im Bereich von 0,05 nm bis 0,5 mm.
  • Bei der Herstellung des photoanregbaren Leuchtstoffschirms werden die Leuchtstoffteilchen in einer Lösung des Bindemittels gründlich dispergiert und dann auf den Träger aufgetragen und getrocknet. Das Auftragen der Leuchtstoffbindemittelschicht kann nach irgendeinem üblichen Verfahren erfolgen, z.B. durch Spritzbeschichtung, Tauchbeschichtung oder nach dem Rakelstreichverfahren. Nach dem Beguß werden die Lösemittel (wird das Lösemittel) der Beschichtungsmasse durch Verdampfen entfernt, z.B. durch Trocknen an einem warmen (60ºC) Luftstrom.
  • Zur Verbesserung des Volumenfaktors (d.h. das Verhältnis des Leuchtstoffes in Gramm zur trockenen Schicht in cm³) und zur Durchführung der Entlüftung der Leuchtstoff/Bindemittel-Kombination kann eine Ultraschallbehandlung angewendet werden. Vor dem eventuellen Auftrag einer Schutzschicht kann die Leuchtstoff/Bindemittel-Schicht zur Verbesserung des Volumenfaktors kalandriert werden.
  • Wahlweise wird zur Verstärkung der Leistung des bei der Photoanregung emittierten Lichtes zwischen der Schicht, die den Leuchtstoff enthält, und deren Träger eine Lichtreflexionsschicht versehen. Solche Lichtreflexionsschicht kann in einem Bindemittel dispergierte, weiße Pigmentteilchen enthalten, z.B. Titandioxidteilchen, oder sie kann aus einer aufgedampften Metallschicht angefertigt werden, z.B. einer Aluminiumschicht, oder sie kann eine gefärbte Pigmentschicht darstellen, die zwar Anregungsstrahlung absorbiert aber das emittierte Licht reflektiert, wie z.B. in der US-P 4 380 702 beschrieben wird.
  • Zur Verbesserung des Auflösungsvermögens kann unter der Leuchtstoffschicht eine Schicht, die das emittierte Licht absorbiert, versehen werden, z.B. eine rußhaltige Schicht, oder kann ein gefärbter Träger eingesetzt werden, z.B. ein grauer oder schwarzer Filmträger.
  • Bei einer Ausführungsform des obengenannten Verfahrens zur Aufzeichnung und Wiedergabe eines Röntgenbildes erfolgt die Photoanregung der bildgemäß oder mustergemäß an Röntgenstrahlen belichteten Leuchtstoff/Bindemittel-Schicht mit einem abtastenden Lichtstrahl, vorzugsweise einem Laserstrahl, z.B. einem Helium-Neon- oder Argon-Ion- Laserstrahl.
  • Das durch Photoanregung emittierte Licht wird vorzugsweise mit einem Umwandler, der Lichtenergie in elektrische Energie umwandelt, erfaßt, z.B. mit einer Photoröhre (einem Photovervielfacher), die sequentielle, elektrische Signale verschafft, die sich digitalisieren und speichern lassen. Nach der Speicherung können diese Signale einer digitalen Verarbeitung unterzogen werden. Die digitale Verarbeitung umfaßt z.B. Verstärkung des Bildkontrastes, Verstärkung der Ortsfrequenz, Bildsubtraktion, Bildaddition und Verbesserung der Konturenschärfe bestimmter Bildteile.
  • Gemäß einer Ausführungsform zur Wiedergabe des aufgezeichneten Röntgenbildes werden die wahlweise verarbeiteten, digitalen Signale in analoge Signale umgewandelt, die zum Modulieren eines schreibenden Laserstrahls eingesetzt werden, z.B. mittels eines akusto-optischen Modulators. Darauf wird der modulierte Laserstrahl beim Abtasten eines photographischen Materials angewendet, z.B. eines Films mit Silberhalogenidemulsionsschicht, worauf das Röntgenbild wahlweise nach der Bildverarbeitung wiedergegeben wird. Hinsichtlich dieser Ausführungsform und des dabei eingesetzten Gerätes wird z.B. auf die Zeitschrift Radiology, September 1983, S. 833-838 Bezug genommen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden die digitalen Signale. erhalten infolge Analog-Digitalumwandlung der elektrischen Signale die dem durch Photoanregung erhaltenen Licht entsprechen, auf einer Kathodenstrahlröhre angezeigt. Vor deren Anzeige können die Signale von einem Rechner verarbeitet werden. Zur Verringerung des Rauschabstands des Bildes und zur Verbesserung der Bildqualität der groben oder feinen Bildmerkmale der Röntgenaufnahme können herkömmliche Bildverarbeitungsverfahren angewendet werden.
  • An den erfindungsgemäßen Leuchtstoffen wurden Messungen zur Ermittlung der photophysikalischen Eigenschaften durchgeführt.
  • Zuerst wird das Emissionsspektrum des Leuchtstoffes bei Röntgenanregung gemessen. Die Messung erfolgt unter Verwendung eines Spektralfluorometers, in dem die Anregung infolge Röntgeneinstrahlung mit einer Röntgenquelle von 110-kV-Spitzenspannung durchgeführt wird. Während stetiger Röntgenanregung wird das emittierte Licht mit einem an einen Photovervielfacher angeschlossenen Monochromator abgetastet. Dieses Emissionsspektrum ist dem bei der Photoanregung erhaltenen Spektrum gleich und dient zur Ermittlung der bei allen weiteren Messungen einzusetzenden Filter. Ein erstes Filter läßt das bei der Photoanregung erhaltene Emissionslicht durch aber sperrt fast all das Anregungslicht. Bei der He- Ne-Laseranregung wird ein HOYA-B-390-Filter von 2,5 mm eingesetzt, dessen Transmissionsspektren im von der Fa. HOYA, Tokyo, Japan, herausgegebenen HOYA Color Filter Glass Catalogue Nr. 8503E beschrieben werden.
  • Die sofortige Emission wird gemessen, indem ein Schirm stetig an einer Röntgenquelle von 85-kV-Spitzenspannung und 20 mA belichtet wird und die Emission überwacht wird. Zu diesem Zweck wird eine MONODOR-Röntgenquelle (Warenzeichen der Fa. Siemens AG, Deutschland) eingesetzt. Die weichen Röntgenstrahlen werden mit einer 21-mm-Aluminiumplatte aus dem Röntgenspektrum abgetrennt. Die Hochspannung ist sinusförmig mit Frequenz von 50 Hz und führt zu kurzen Röntgenimpulsen bei einer Frequenz von 100 Hz. Die Dosis eines einzelnen Impulses wird ermittelt, indem die Dosis eine bekannte Zeitspanne (1 s) lang gemessen und die Pulszahl gezält wird. Die Emission wird mit einem HAMAMATSU (Warenzeichen)-R-1398- Photovervielfacher, der an einen Verstärker angeschlossen und mit einem TEKTRONIX (Warenzeichen)-7D20-Digitaloszilloskop überwacht wird, durch ein 1,77-mm²-Loch gemessen. Es werden 100 Impulse pro Sekunde erfaßt. Die Spur eines dieser Impulse wird unter Verwendung des Oszilloskops gespeichert und die Oberfläche unter der Kurve wird berechnet. Weil die Empfindlichkeitsfaktoren des Photovervielfachers, des Verstärkers und des Analog-Digitalumwandlers bekannt sind, kann die sofortige Energieemission pro Impuls berechnet werden und die Teilung dieses Werts durch die Röntgendosis des Anregungsimpulses ergibt den sofortigen Emissionswirkungsgrad in pJ/mm²/mR.
  • Bei der zweiten Messung wird die gesamte photoanregbare Energie, die bei Belichtung an einer bestimmten Röntgendosis gespeichert wird, ermittelt. Vor der Röntgenanregung wird möglicher, noch im Leuchtstoffschirm vorhandener Energierückstand durch Bestrahlung entfernt. Um Photoanregung während des Löschens zu vermeiden, wird zwischen einer Lampe, die das Photoanregungslicht emittiert, und dem Leuchtstoffschirm ein Sperrfilter SCHOTT GG435 angebracht. Dieses Filter beseitigt alle Wellenlängen unter 435 nm und wird im Filterglaskatalog Nr. 3531/4d, herausgegeben von der Fa. SCHOTT GLASWERKE, Mainz, Deutschland, beschrieben. Darauf wird der Leuchtstoffschirm mit einer Röntgenquelle von 85-kV-Spitzenspannung und 20 mA angeregt. Zu diesem Zweck kann die MONODOR-Röntgenquelle von Siemens AG. Deutschland, verwendet werden. Zur Aufhärtung des Röntgenspektrums werden die weichen Röntgenstrahlen mit einer 21-mm-Aluminiumplatte abgetrennt. Nach der Röntgenanregung wird der Leuchtstoffschirm im Dunklen nach der Meßeinrichtung übertragen. Bei dieser Einrichtung wird Laserlicht verwendet, um den mit Röntgenstrahlen bestrahlten Leuchtstoffschirm mit Licht anzuregen. Die bei dieser Messung verwendeten Laser sind He-Ne- (633 nm), Argon-Ion- (514 nm) und Halbleiterlaser (750 und 820 nm).
  • Die Laseroptik umfaßt einen elektronischen Verschluß, einen Strahlausweiter und zwei Filter. Ein Photovervielfacher (HAMAMATSU R 1398) sammelt das bei der Photoanregung emittierte Licht und liefert einen entsprechenden elektrischen Strom. Der Meßvorgang wird mit einem an ein HP-6944-Multiprogrammiergerät angeschlossenen HEWLETT-PACKARD-HP-9826- Rechner gesteuert. Nach der Verstärkung durch einen Stromstärke- Spannungsumsetzer macht ein TEKTRONIX-7D20-Digitaloszilloskop den erhaltenen Photoemissionsstrom sichtbar. Wenn sich der elektronische Verschluß öffnet, fängt der Laserstrahl mit der Anregung des Leuchtstoffschirms an und wird das Digitaloszilloskop angestellt. Unter Verwendung eines feinen Lochs, das mit dem Schirm in Kontakt steht, wird eine Fläche von nur 1,77 mm² belichtet. Nur die Hälfte der Laserleistung (5 mW) erreicht die Schirmoberfläche. Auf diese Weise ist die Intensität des Anregungsstrahls gleichmäßiger. Ein genau vor dem Laser angebrachtes Rotfilter (3 mm SCHOTT OG 590) beseitigt die weichen ultravioletten Komponenten der Laseremission. Die Amplitude des Signals vom Photovervielfacher ist linear zur Intensität des Photoanregungslichtes und zur gespeicherten photoanregbaren Energie. Das Signal verringert sich exponentiell. Wenn die Signalkurve eingegeben wird, wird das Oszilloskop abermals angestellt, um die statische Abweichung zu messen, die bestimmt wird als diejenige Komponente des Fehlers, die konstant und von den Eingaben unabhängig ist. Nach Abzug dieser statischen Abweichung wird der Punkt berechnet an dem das Signal 1/e des Höchstwerts erreicht. Darauf wird das Integral der Kurve vom Anfang bis zu diesem 1/e-Punkt berechnet. Die Funktion wird mathematisch beschrieben durch
  • f(t) = A.e-t/&tau;
  • in der A die Amplitude, &tau; die Zeitkonstante, t die Anregungszeit und e die Basis der natürlichen Logarithmen bezeichnen.
  • Der 1/e-Punkt wird bei t = &tau;ln2 erreicht, wobei die Hälfte der gespeicherten Energie freigesetzt worden ist. Um dieses Ergebnis zu erzielen, multipliziert der Rechner das Integral mit der Empfindlichkeit des Systems. Zu diesem Zweck müssen die Empfindlichkeiten des Photovervielfachers und des Verstärkers in Abhängigkeit von der Anoden- Kathodenspannung des Photovervielfachers und der Faltung des Emissionsspektrums des Leuchstoffes gemessen und das Transmissionsspektrum des Sperrfilters berechnet werden. Weil das Emissionslicht in allen Richtungen verstreut wird, wird nur ein Bruchteil des emittierten Lichtes vom Photovervielfacher erfaßt. Die Platte und der Photovervielfacher sind so aufgestellt, daß letzterer 10% der Gesamtemission erfaßt. Nach der Durchführung aller diesen Berichtigungen wird der Umwandlungswirkungsgrad (C.E.) in pJ/mm²/mR erhalten. Weil dieser Wert mit der Schirmstärke variiert, müssen die Messungen bei einem konstanten Leuchtstoffauftrag durchgeführt werden, um vergleichbar zu sein.
  • Die Photoanregungsenergie wird bis die zur Anregung der Hälfte der gespeicherten Energie benötigte Energie bestimmt und wird in uJ/mm² ausgedrückt.
  • Bei einer dritten Messung wird die Ansprechzeit ermittelt. Diese wird gemessen, indem man den Leuchtstoffschirm mit kurzen Lichtimpulsen anregt. Das Laserlicht wird mittels eines akusto-optischen Modulators moduliert. Die Anstiegzeit des Anregungslichtes beträgt 15 ns. Das emittierte Licht wird mittels eines Photovervielfachers (HAMAMATSU R 1398) mit kleinem Anodenwiderstand (150 ) zum Erreichen einer weiten Bandbreite (10 MHz) gemessen. Die Anstiegzeit des Meßsystems an sich beträgt 35 ns. Die Ansprechzeit ist die Zeit, die zum Erreichen der Hälfte der Höchstintensität des emittierten Lichtes erforderlich ist, und wird als t1/2 bezeichnet.
  • Bei einer vierten Messung wird das Anregungsspektrum ermittelt. Das Licht einer Wolfram-(Jodquarz)lampe wird in einen Monochromator (der Fa. Bausch und Lomb, Deutschland) eingegeben und darauf durch eine Drehscheibe mit einfachem Loch mechanisch zerhackt. Die Lampe verschafft ein stufenloses Spektrum vom nahen Ultraviolett über das sichtbare Spektrum zum Infrarot. Das 33-86-02-Gitter von Bausch und Lomb ist ein Gitter von 1350 Linien/mm, das sich über den sichtbaren Bereich von 350 bis 800 nm in der ersten Ordnung erstreckt und bei 500 nm angezeichnet ist. Die Wellenlänge des Anregungslichtes läßt sich über einen an den Monochromator angeschlossenen Stufenmotor rechnergesteuert einstellen. Die zweite Oberwelle des Monochromators wird entfernt, indem ein SCHOTT-GG435-Filter von 4 mm vor den Leuchtstoffschirm angebracht wird. Durch Zerhacken des Anregungslichtes (Auslastungsgrad 1/200) wird nur ein geringer Teil der absorbierten Energie im Leuchtstoff freigesetzt. Nur das AC-Signal wird gemessen, um die angefallene Abweichung infolge z.B. des Dunkelstroms des Photovervielfachers zu beseitigen. Indem der Durchschnittswert mehrerer Impulse genommen wird, erzielt man einen guten Rauschabstand. Nach der Beendigung der Messung verbessert der Rechner die Kurve für die Abhängigkeit der Intensität und Wellenlänge von der Jodquarzlampe. Die Messung kan wiederholt werden, so daß die Entwicklung des Anregungsspektrums über einen bis 15stündigen Zeitraum überwacht werden kann.
  • Bei einer fünften Messung wird die Abhängigkeit des Umwandlungswirkungsgrads von der Zeit zwischen Röntgenbelichtung und Anregung (dem sogenannten Dunkelabfall) bei Raumtemperatur ermittelt. Dies wird ausgewertet, indem der Leuchtstoff mit einer hohen Röntgendosis angeregt wird, die Proben zur Vorbeugung gegen unbeabsichtigte Belichtung in einen Dunkelkasten eingeführt und mit regelmäßigen Unterbrechungen durch eine funktionsgebergesteuerte (650-nm)-Leuchtdiodenquelle (LED) mit kurzen (20 us), niederenergetischen Impulsen angeregt werden. Üblicherweise wird ein Bündel von 8 Impulsen pro Zeitspanne gelöst. Die Gesamtenergie aller Impulse ist so niedrig, daß während der Ermittlung nur 1% gespeicherte Energie angeregt wird. Das emittierte Licht wird unter Verwendung eines SCHOTT-BG-3 oder HOYA-B390-Filters vom Anregungslicht abgetrennt und mit einem Photovervielfacher und einem empfindlichen, elektronischen Verstärker verstärkt. Die Impulse werden an einem Digitaloszilloskop überwacht und der Durschnittsimpuls des Bündels von 8 Impulsen wird zur Berechnung der Signalamplitude dem Rechner übertragen. Wenn diese Amplitude nicht der Empfindlichkeit des Oszilloskops entspricht, wird die Empfindlichkeit automatisch abgeändert und die Messung neu angefangen. Je nach der Zeitspanne zwischen den Impulsbündeln (üblicherweise 30 Minuten) können 100stündige oder längere Messungen durchgeführt werden. Der Rechner speichert alle Messungen in seinem Speicher und sobald die Messung abgeschlossen wird, wird die sogenannte Dunkelabfallskurve gezeichnet.
  • Unter Bezugnahme auf die in den Abb. 1 bis 9 gezeigten Kurven wird die Erfindung an Hand der nachstehenden Beispielen näher erläutert. Die Beispiele sind keineswegs beschränkend. In den Beispielen verstehen sich die Prozentsätze und Verhältnisse in Gewichtsteilen bzw. Gew.-% bis zur Angabe des Gegenteils. Die Atomgewichtsprozentsätze beziehen sich auf das Atomgramm eines einzelnen Dotierstoffes D, bezogen auf die Gesamtatomgramme aller Dotierstoffe zusammen.
  • Abb. 1 bezieht sich auf das Röntgenbeugungsspektrum (XRD-Spektrum) eines erfindungsgemäßen Halogenborat-Leuchtstoffes, der nach dem Verfahren des 1. Beispiels erhalten wurde. In dieser Abb. 1 wird die Spitzenintensität (P.I.) gegen 2&theta; eingetragen, was steht für den Winkel in Grad, an dem die Spitzen festgestellt werden.
  • Die Abb. 2, 6, 7 und 9 zeigen die sofortigen Emissionsspektren der im einschlägigen Beispiel beschriebenen Leuchtstoffe. In den graphischen Darstellungen ist die relative Intensität der sofortigen Emission (R.I.E.p) auf der Ordinatenachse und der Wellenlängenbereich in nm auf der Abszisse eingetragen worden.
  • Die Abb. 3, 4 und 8 zeigen die Anregungsspektren der im einschlägigen Beispiel beschriebenen Leuchtstoffe. In den graphischen Darstellungen ist die relative Intensität der Anregungsemission (R.I.E.s) bei ihrer Spitzenwellenlänge auf der Ordinatenachse und die Wellenlänge in nm des Anregungslichtes auf der Abszisse eingetragen worden.
  • Die Abb. 5 zeigt die Dunkelabfallskurve des im Beispiel 2 beschriebenen Leuchtstoffes. In dieser Kurve ist die relative Intensität (R.I.) der Anregungsemission bei der Emissionswellenlänge der eingesetzten Leuchtdiode auf der Ordinatenachse und die Zeit in h au der Abszisse eingetragen worden.
  • BEISPIEL 1
  • 6,9704 g BaCO&sub3;, 0,01408 g Eu&sub2;O&sub3;, 3,4960 g B&sub2;O&sub3;, 1,53258 g BaBr&sub2;.2H&sub2;O und 2,4290 g NH&sub4;Br werden 15 Minuten lang mit 7 ml Ethanol in einer Planetenkugelmühle vermischt. Das Gemisch wird in einem Aluminiumoxidtiegel 6 h lang bei 850ºC gebrannt in einer doppelten Tiegeleinrichtung mit 7 g Holzkohle und 3,5 g zweimal destilliertem Wasser in einem geschlossenen Außentiegel zur Bildung einer Reduktionsatmosphäre während des Brennens. Es wird mit 0,2 Atom-% Eu²&spplus; dotiertes Ba&sub2;B&sub5;O9,5-y/2Br erhalten. Die Abb. 1 zeigt das XRD-Spektrum dieses Leuchtstoffes.
  • Die nachstehende Tabelle 1 zeigt die Stellen der Spitzen 2&theta; und die entsprechenden Atomabstände d in nm mit deren relativen Spitzenhöhen (I/I291 nm) x 100. TABELLE 1
  • Darauf wird das Muster einer Röntgenanregung unterzogen und wird das sofortige Emissionsspektrum ermittelt. Dies kennzeichnet sich durch eine einzige Emissionsspitze bei 420,5 nm, deren Halbwertsbreite ca. 35,5 nm beträgt, wie es die Abb. 2 zeigt.
  • Das zerriebene Pulver wird dann in einer Bindemittellösung, die in Methylethylketon aufgelöstes Celluloseacetobutyrat enthält, dispergiert. Die erhaltene Dispersion wird mit einem Auftrag von 1000 g/m² auf eine 100-um-Klarsichtfolie aus Polyethylenterephthalat aufgegossen. Unter Verwendung dieses Schirms werden die Energieaufspeicherungskenngrößen des Leuchtstoffes ermittelt. Nach Löschen möglichen gespeicherten Energierückstands durch Bestrahlung mit Weißlicht, das zur Entfernung der UV-Bestandteile gefiltert wurde, wird das Schirm mit einer gegebenen Röntgendosis bestrahlt und anschließend mit He-Ne-Laserlicht (633 nm), wie oben beschrieben, angeregt. Das während der Bestrahlung mit Anregungslicht erhaltene Licht wird mit einem Photovervielfacher erfaßt und der Umwandlungswirkungsgrad wird auf die oben beschriebene Weise ermittelt.
  • Das bei der Photoanregung erhaltene Licht wird zur Entfernung des Rückstands an Anregungslicht gefiltert, ohne daß das mit dem Photovervielfacher erfaßte Emissionslicht gedämpft wird.
  • Es werden ein sofortiger Emissionswirkungsgrad von 13.8 pJ/mm²/mR, ein Umwandlungswirkungsgrad von 1,0 pJ/mm²/mR und eine Anregungsenergie von 110 uJ/mm² erzielt.
  • Darauf wird die Ansprechzeit dieses Leuchtstoffschirms ermittelt, indem der bestrahlte Schirm mit kurzen Laserlichtimpulsen eines Argon-Ion- Lasers, wie oben beschrieben, angeregt wird. Die Ansprechzeit, die sich versteht als die zum Erreichen der Hälfte der Höchstenergie des emittierten Lichtes erforderliche Zeit und mit t1/2 bezeichnet wird, beträgt 0,74 us.
  • Zuletzt wird das Anregungsspektrum dieses Leuchtstoffes auf die oben beschriebene Weise ermittelt. Dieses wird in der Abb. 3 gezeigt und weist eine Spitze bei ca. 630 nm auf.
  • BEISPIEL 2
  • 5,93636 g BaCO&sub3;, 0,01136 g Eu&sub2;O&sub3;, 6,18794 g H&sub3;BO&sub3; und 3,33217 g BaBr&sub2;.2H&sub2;O werden 15 Minuten lang im Trockenzustand in einer Planetenkugelmühle vermischt. Das Gemisch wird in einem Aluminiumoxidtiegel 29 h lang bei 800ºC gebrannt in einer doppelten Tiegeleinrichtung mit 10 g Holzkohle und 5 g zweimal destilliertem Wasser in einem geschlossenen Außentiegel zur Bildung einer Reduktionsatmosphäre während des Brennens. Es wird mit 0,16 Atom-% Eu²&spplus; dotiertes Ba&sub2;B&sub5;O9,5-y/2Bry erhalten, wie es dessen XRD-Spektrum bestätigt (siehe Beispiel 1).
  • Es werden der Umwandlungswirkungsgrad und die Anregungsenergie bei Anregung mit einem He-Ne-Laser (633 nm) auf die im 1. Beispiel beschriebene Weise ermittelt und diese betragen 0,12 pJ/mm²/mR bzw. 63 uJ/mm². Der sofortige Emissionswirkungsgrad beträgt 23,1 pJ/mm²/mR.
  • Das Anregungsspektrum dieses Leuchtstoffes wird auf die oben beschriebene Weise ermittelt. Dieses wird in der Abb. 4 gezeigt und weist eine Spitze bei ca. 630 nm auf.
  • Der Dunkelabfall wird auf die oben beschriebene Weise ermittelt und die Dunkelabfallskurve wird in der Abb. 5 gezeigt, aus der sich entnehmen läßt daß der Dunkelabfall bei Raumtemperatur sehr langsam verläuft.
  • BEISPIEL 3
  • 5,9202 g BaCO&sub3;, 0,01407 g Eu&sub2;O&sub3;, 2,4427 g BaCl&sub2;.2H&sub2;O und 6,183 g H&sub3;BO&sub3; werden 15 Minuten lang mit 7 ml Ethanol in einer Planetenkugelmühle vermischt. Das Gemisch wird in einem Aluminiumoxidtiegel 6 h lang bei 850ºC in einer Atmosphäre von 99,8 Vol.-% Stickstoff und 0,2 Vol.-% Wasserstoff gebrannt.
  • Es wird mit 0,2% Eu²&spplus; dotiertes Ba&sub2;B&sub5;O9,5-y/2Cly erhalten, wie es dessen XRD-Spektrum bestätigt. Das XRD-Spektrum dieses Leuchtstoffes ist schon 1970 von T.E. Peters und J. Baglio in J. Inorg. Nucl. Chem., Jg. 32, S. 1089-1095 beschrieben worden.
  • Das sofortige Emissionsspektrum dieses Leuchtstoffes wird auf die im 1. Beispiel beschriebene Weise gemessen. Es kennzeichnet sich durch eine einzige Emissionsspitze bei 417 nm, deren Halbwertsbreite ca. 31 nm beträgt, wie es die Abb. 6 zeigt. Es werden der Umwandlungswirkungsgrad und die Anregungsenergie bei Anregung mit einem He-Ne-Laser (633 nm) auf die im 1. Beispiel beschriebene Weise ermittelt und diese betragen 0.05 pJ/mm²/mR bzw. 195 uJ/mm².
  • BEISPIEL 4
  • 4,4289 g SrCO&sub3;, 0,01407 g Eu&sub2;O&sub3;, 3,5552 g SrBr&sub2;.6H&sub2;O und 6,36849 g H&sub3;BO&sub3; werden 15 Minuten lang mit 7 ml Ethanol in einer Planetenkugelmühle vermischt. Das Gemisch wird in einem Aluminiumoxidtiegel 6 h lang bei 850ºC gebrannt in einer doppelten Tiegeleinrichtung mit 7 g Holzkohle und 3,5 ml zweimal destilliertem Wasser in einem geschlossenen Außentiegel. Es wird mit 0,2 Atom-% Eu²&spplus; dotiertes Sr&sub2;B&sub5;O9,5-y/2Bry erhalten, wie es dessen XRD-Spektrum bestätigt. Das XRD-Spektrum dieses Leuchtstoffes wird ebenfalls in J. Inorg. Nucl. Chem. (1970), Jg. 32, S. 1089-1095 beschrieben.
  • Das sofortige Emissionsspektrum dieses Leuchtstoffes wird gemessen. Es kennzeichnet sich durch eine einzige Emissionsspitze bei 413,5 nm, deren Halbwertsbreite ca. 27,5 nm beträgt, wie es die Abb. 7 zeigt.
  • Es werden ein sofortiger Emissionswirkungsgrad von 9,4 pJ/mm²/mR, ein Umwandlungswirkungsgrad von 0.10 pJ/mm²/mR und eine Anregungsenergie von 75 uJ/mm² erzielt.
  • Das Anregungsspektrum dieses Leuchtstoffes wird auf die im 1. Beispiel beschriebene Weise ermittelt. Dieses wird in der Abb. 8 gezeigt und weist eine Spitze bei ca. 580 nm auf.
  • Die Ansprechzeit t1/2 beträgt 0.80 us.
  • BEISPIEL 5
  • 4,4289 g SrCO&sub3;, 0,01407 g Eu&sub2;O&sub3;, 2,6662 g SrCl&sub2;.6H&sub2;O und 6,1849 g H&sub3;BO&sub3; werden 15 Minuten lang mit 7 ml Ethanol in einer Planetenkugelmühle vermischt. Das Gemisch wird in einem Aluminiumoxidtiegel 15 h lang bei 850ºC gebrannt in einer doppelten Tiegeleinrichtung mit 7 g Holzkohle und 3,5 ml zweimal destilliertem Wasser in einem geschlossenen Außentiegel. Es wird mit 0,2 Atom-% Eu²&spplus; dotiertes Sr&sub2;B&sub5;O9,5-y/2Cly erhalten, wie es dessen XRD-Spektrum bestätigt. Das XRD-Spektrum dieses Leuchtstoffes wird ebenfalls in J. Inorg. Nucl. Chem. (1970), Jg. 32. S. 1089-1095 beschrieben.
  • Das sofortige Emissionsspektrum kennzeichnet sich durch eine einzige Spitze bei 427 nm, deren Halbwertsbreite ca. 35,5 nm beträgt, wie es die Abb. 9 zeigt.
  • Es werden ein sofortiger Emissionswirkungsgrad von 4.2 pJ/mm²/mR, ein Umwandlungswirkungsgrad von 0,004 pJ/mm²/mR und eine Anregungsenergie von 32 uJ/mm² erzielt. Die Ansprechzeit t1/2 beträgt 0,90 Ps.
  • BEISPIELE 6 BIS 17
  • Die Leuchtstoffe der Beispiele 6 bis 17 werden unter Verwendung von 5,9 BaCO&sub3;, 4 g wasserfreiem BaBr&sub2; (= 33% Molüberschuß), 7 g H&sub3;BO&sub3; (= 10% Molüberschuß) hergestellt unter Zugabe einer angemessenen Menge Eu&sub2;O&sub3; vor dem Brennen, wobei Leuchtstoffe mit Konzentrationen von 0,002 Atom-%, 0,005 Atom-%, 0,010 Atom-%, 0,020 Atom-%, 0,050 Atom-%, 0,100 Atom-%, 0,200 Atom-%, 0,500 Atom-%, 1,000 Atom-%, 2,000 Atom-%, 5,000 Atom-% bzw. 10,000 Atom-% Eu²&spplus; erhalten werden.
  • Die Gemische werden 3 h lang bei 400ºC und nachher 4 h lang bei 875ºC die ganze Zeit lang in einer Stickstoffatmosphäre in Aluminiumoxidtiegeln gebrannt.
  • Mit diesen Leuchtstoffen werden auf die im 1. Beispiel beschriebene Weise Schirme begossen. Die Umwandlungswirkungsgrade und die Anregungsenergien bei einer 633-nm-Anregung werden auf die im 1. Beispiel beschriebene Weise ermittelt und in der Tabelle 2 aufgelistet. TABELLE 2 bei einer 633-nm-Anregung Beispiel Nr. Europiumkonzentration [Atom-%] Umwandlungswirkungsgrad [pJ/mm²/mR] Anregungsenergie [uJ/mm²]
  • BEISPIELE 18 UND 19
  • Die Leuchtstoffe der Beispiele 18 und 19 werden nach einem dem des 13. Beispiels ähnlichen Verfahren hergestellt unter Zugabe einer angemessenen Menge Gadoliniumoxid oder Natriumoxid vor dem Brennen, wobei Leuchtstoffe mit einer Konzentration des Koaktivators Gadolinium oder Natrium und einer Europiumkonzentration von je 0,5 Atom-% erzielt werden.
  • Mit diesen Leuchtstoffen werden auf die im 1. Beispiel beschriebene Weise Schirme begossen. Der Umwandlungswirkungsgrad und die Anregungsenergie bei einer 633-nm-Anregung werden auf die im 1. Beispiel beschriebene Weise ermittelt und in der Tabelle 3 aufgelistet. TABELLE 3 bei einer 633-nm-Anregung Beispiel Nr. Europiumkonzentration [Atom-%] Gadoliniumkonzentration [Atom-%] Natriumkonzentration [Atom-%] Umwandlungswirkungsgrad [pJ/mm²/mR] Anregungsenergie [uJ/mm²]
  • BEISPIEL 20
  • 1,9735 g Ba0,9925:Eu0,0075CO&sub3;, 4,9335 g BaCO&sub3;, 1,2213 g BaCl&sub2;.H&sub2;O, 2,1396 g NH&sub4;Cl und 3,4959 g B&sub2;O&sub3; werden 15 Minuten lang in einer Planetenkugelmühle trocken vermischt. Das Gemisch wird 11 h lang bei 850ºC in einem mit einem Aluminiumoxiddeckel geschlossenen Aluminiumoxidtiegel gebrannt.
  • Nach dem Brennen wird das Muster zerrieben und 2 h lang bei 850ºC erneut gebrannt. Nach beiden Brennvorgängen folgt eine Abschreckung (eine plötzliche Abkühlung der gebrannten Muster auf Raumtemperatur). Die Brennvorgänge erfolgen in einer Atmosphäre von 0.2 Vol.-% Wasserstoff und 99,8 Vol.-% Stickstoff.
  • Es wird mit 0,2% Eu²&spplus; dotiertes Ba&sub2;B&sub5;O9,5-y/2Cly erhalten, wie dessen XRD-Spektrum bestätigt. Das XRD-Spektrum dieses Leuchtstoffes ist schon 1970 von T.E. Peters und J. Baglio in J. Inorg. Nucl. Chem., Jg. 32, S. 1089-1095 beschrieben worden.
  • Es werden der Umwandlungswirkungsgrad und die Anregungsenergie bei Anregung mit einem He-Ne-Laser (633 nm) auf die im 1. Beispiel beschriebene Weise ermittelt und diese betragen 0,325 pJ/mm²/mR bzw. 92,8 uJ/mm².
  • BEISPIEL 21
  • 6,9091 g (Ba:Eu)CO&sub3;, 1,8721 g NH&sub4;Cl, 0,7247 g NH&sub4;I, 1,2212 g BaCl&sub2;.2H&sub2;O und 3,4972 g B&sub2;O&sub3; werden 15 Minuten lang in einer Planetenkugelmühle vermischt.
  • Das Gemisch wird 11 h lang bei 850ºC in einer Atmosphäre von 0.2 Vol.-% Wasserstoff und 99.8 Vol.-% Stickstoff in einem geschlossenen Aluminiumoxidtiegel gebrannt. Das Gemisch wird in heißem Zustand aus dem Ofen genommen und abgeschreckt.
  • Das Erzeugnis ist ein europiumdotiertes Ba&sub2;B&sub5;O9,5-y/2(Cl0,9,I0,1)y und hat einen dem Ba&sub2;B&sub5;O&sub9;Cl ähnlichen Aufbau, wie es dessen XRD-Spektrum zeigt, das dem 1970 von T.E. Peters und J. Baglio in J. Inorg. Nucl. Chem. Jg. 32, S. 1089-1095 beschriebenen ähnlich ist.
  • Es werden der Umwandlungswirkungsgrad und die Anregungsenergie bei Anregung mit einem He-Ne-Laser (633 nm) auf die im 1. Beispiel beschriebene Weise ermittelt und diese betragen 0.107 pJ/mm²/mR bzw. 264 uJ/mm².

Claims (9)

1. Ein Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe eines Röntgenbildes das folgende Schritte umfaßt :
(1) man bringt einen photoanregbaren Leuchtstoff bildgemäß oder mustergemäß zum Absorbieren von modulierten Röntgenstrahlen,
(2) man regt den Leuchtstoff durch sichtbares Licht oder Infrarotlicht an, damit er den absorbierten Röntgenstrahlen entsprechend eine elektromagnetische Strahlung freisetzt, deren Wellenlängen sich von denen der bei der Photoanregung eingesetzten Strahlung unterscheiden und
(3) man erfaßt das durch Photoanregung emittierte Licht, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtstoff ein Halogenborat ist, das folgender Molekularformel (I) entspricht :
M2-xB&sub5;O9,5-y/2Xy:Dx
in der bedeuten
M wenigstens ein Erdalkalimetall aus der Gruppe Ca, Sr und Ba,
X wenigstens ein Halogen aus der Gruppe Cl, Br und I,
D ein Dotierstoff, der wenigstens ein Metall der seltenen Erde aus der Gruppe Eu²&spplus; und Ce³&spplus; ist, wahlweise in Verbindung mit wenigstens einem Kodotierstoff aus der Gruppe von La, Y, Sc und den Lanthanelementen mit Ausnahme von Eu²&spplus; und Ce³&spplus;, oder ein oder mehrere Alkalimetalle aus der Gruppe Na, K, Rb und Cs,
x im Bereich 5.10&supmin;&sup5; &le; x < 4.10&supmin;¹ liegt und
y im Bereich 0,4 &le; y &le; 1,6 liegt.
2. Ein Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtstoff der obengenannten Molekularformel (I) entspricht, in der M Sr und/oder Ba ist, X Cl und/oder Br ist, D Eu²&spplus; oder Ce³&spplus; ist, wahlweise in Verbindung mit wenigstens einem Element der Gruppe La, Y, Sc und die Lanthanelemente ausschließlich Eu²&spplus; und Ce³&spplus;, oder Na und/oder K.
3. Ein Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtstoff der obengenannten Molekularformel (I) entspricht, in der M Sr und/oder Ba ist, X Cl und/oder Br ist, D Eu²&spplus; oder Ce³&spplus; ist, wahlweise in Verbindung mit wenigstens einem Element der Gruppe La, Y, Sc und die Lanthanelemente ausschließlich Eu²&spplus; und Ce³&spplus;, oder Na und/oder K, x im Bereich 10&supmin;&sup4; &le; x &le; 5.10&supmin;² liegt und y im Bereich 0,4 &le; y &le; 1,6 liegt.
4. Ein Verfahren nach irgendeinem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Photoanregung mit einem He-Ne-Laser erfolgt.
5. Ein Verfahren nach irgendeinem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassung des durch Photoanregung emittierten Lichtes mit einer Photoröhre erfolgt, die elektrische Signale verschafft, die digitalisiert und gespeichert werden.
6. Ein Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale nach Aufspeicherung einer digitalen Verarbeitung unterzogen werden.
7. Ein Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß digitale Signale, erhalten infolge Analog-Digitalumwandlung der elektrischen Signale, die dem durch Photoanregung erhaltenen Licht entsprechen, an einer Kathodenstrahlröhre angezeigt werden.
8. Ein Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die digitalen Signale in analoge Signale umgewandelt werden, die zum Modulieren eines schreibenden Laserstrahls eingesetzt werden.
9. Ein Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der modulierte Laserstrahl zum Abtasten eines photographischen Materials angewendet wird.
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