DE10047916C2 - Vorrichtung zur Erfassung ionisierender Strahlung - Google Patents
Vorrichtung zur Erfassung ionisierender StrahlungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung ioni
sierender Strahlung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Insbesondere bei Röntgenleuchtschirmen kommen als Leucht
stoffe Alkalihalogenide, z. B. CsI, CSBr, NaI, RbBr und dgl.,
zum Einsatz. Alkalihalogenide sind wasserlöslich und hygro
skopisch. Sie absorbieren und chemisorbieren Feuchtigkeit
aus der Luft. Das führt unerwünschterweise zu einer Verringe
rung der Lichtausbeute und zu einer Zersetzung der Leucht
stoffschicht.
Dotierte Alkalihalogenide, z. B. CsBr, die auch Eu enthalten
können, sind in der DE 969 01 603 T2 beschrieben, wobei als
Dotanten Ga1+, Ge2+, Sn2+, Se3+, Se3+ und As3+ vorhanden sein kann.
Um diesem Problem entgegenzuwirken, ist man nach dem Stand
der Technik dazu übergegangen, die Leuchtstoffschicht durch
eine feuchtigkeitsdichte Abdeckung zu schützen. Es wird dazu
beispielsweise auf die DE 42 22 946 C2, die EP 0 932 053 A1
oder die EP 0 903 590 A1 verwiesen.
Es ist außerdem bekannt, zur Behebung des vorgenannten Prob
lems das die Leuchtstoffschicht aufnehmende Substrat in einem
Gehäuse unter Vakuum einzuschließen. Die Herstellung eines
solchen Gehäuses ist aufwendig. Im Laufe der Zeit kann es zum
Verlust des Vakuums kommen. Bei bestimmten Leuchtstoffzusam
mensetzungen, z. B. hoch mit Eu dotiertem CsBr kommt es im Va
kuum zu einer die Lichtausbeute herabsetzenden Verfärbung.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand
der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere eine Vorrich
tung zur Erfassung von ionisierender Strahlung angegeben werden,
die einfach und kostengünstig herstellbar und deren
Lichtausbeute möglichst hoch ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen
der Ansprüche 2 bis 8.
Nach Maßgabe der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Gehäu
se ein Mittel zum Puffern der Luftfeuchtigkeit aufgenommen
ist. - Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass diese
einfache Maßnahme ausreicht, um den nachteiligen Wirkungen
der Luftfeuchtigkeit auf Leuchtstoffe entgegenzuwirken. Ein
solches feuchtigkeitsgepuffertes Gehäuse eignet sich insbe
sondere zur Aufnahme von Leuchtstoffen, die unter Vakuum oder
zu trockener Luft zu einer Verfärbung neigen. Die vorgeschla
gene Vorrichtung ist einfach und kostengünstig herstellbar.
Die Leuchtstoffschicht ist zweckmäßigerweise aus einem do
tierten Alkalihalogenid gebildet. Dabei kann es sich um
CsBr:Eu handeln. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht
die Verwendung von hoch mit Eu dotiertem CsBr. Die im Vakuum
oder bei zu geringer Luftfeuchtigkeit beobachtbare Gelbfär
bung dieses Leuchtstoffs tritt hier nicht auf.
Das Gehäuse kann im wesentlichen aus einem wasserdampfun
durchlässigen Material, vorzugsweise aus Glas, Metall oder
Kunststoff, hergestellt sein. Es ist nicht unbedingt erfor
derlich, dass das Gehäuse gegen den Zutritt von Luftfeuchtig
keit abgedichtet ist.
Der Trocknungspuffer kann eine gesättigte Lösung eines weite
ren Alkalihalogenids enthalten. Als besonders wirksam hat
sich die Verwendung von Alkalichloriden erwiesen. Es kann
aber auch sein, dass das Alkalihalogenid der Leuchtstoff
schicht und das weitere Alkalihalogenid des Trocknungspuffers
dieselbe Zusammensetzung aufweisen. In diesem Fall ist eine
Verunreinigung des Leuchtstoffs ausgeschlossen.
Der Trocknungspuffer kann außerdem Silikagel enthalten. Sili
kagel dient im Gegensatz zu dem weiteren Halogenid der Auf
nahme von Feuchtigkeit aus der Luft. Anstelle von Silikagel
können auch andere gleichwirkende Trocknungsmittel verwendet
werden.
Ein am Gehäuse vorgesehener Frischluftzugang ist zweckmäßi
gerweise so ausgeführt, dass in das Gehäuse eintretende
Frischluft über den Trocknungspuffer geführt wird. Damit wird
jederzeit sichergestellt, dass die Luftfeuchtigkeit im
Gehäuse im vorgegebenen Luftfeuchtigkeitsbereich gehalten
wird. Mit dem Trocknungspuffer wird zweckmäßigerweise eine
konstante Luftfeuchtigkeit im Bereich von 50 bis 60%,
vorzugsweise von 55%, im Gehäuse eingestellt.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung
näher erläutert. Es zeigt die einzige Figur die Schichtstabi
lität einer CsBr-Leuchtstoffschicht als Funktion der Umge
bungstemperatur.
Aus der Figur ist ersichtlich, bei welcher Temperatur und bei
welchem Wassergehalt in der Luft eine CsBr-Leuchtstoffschicht
stabil ist. Die Grenze des Stabilitätsbereichs ist durch die
durchgezogene Linie kenntlich gemacht.
Die unterbrochene Linie zeigt den Wassergehalt in der Luft in
Abhängigkeit der Temperatur in einem Gehäuse, in dem ein
Trocknungspuffer aufgenommen ist. Es ist erkennbar, dass
durch die Wirkung des Trocknungspuffers der Wassergehalt in
der Luft stets in einem Bereich gehalten wird, bei dem eine
Auflösung der Leuchtstoffschicht nicht stattfindet.
Als Trocknungspuffer ist hier eine gesättigte LiCl-Lösung in
Kombination mit Silikagel verwendet worden. Als Trocknungs
puffer eignen sich auch kommerziell erhältliche Trocknungs
puffer zur Klimatisierung von Vitrinen für Kunstgegenstände.
Ein solcher geeigneter Trocknungspuffer wird z. B. unter der
Marke "Art Sorb" angeboten.
Bei Verwendung des Trocknungspuffers ist es insbesondere mög
lich, hoch z. B. mit Eu dotierte CsBr-Leuchtstoffschichten zu
verwenden. Die bei zu niedriger oder zu hoher Luftfeuchtig
keit auftretende Gelbfärbung dieses Leuchtstoffs wird bei Un
terbringung in einem trocknungsgepufferten Gehäuse nicht be
obachtet. Eine solche Vorrichtung ist einfach und kostengüns
tig herstellbar. Sie weist eine besonders hohe Lichtausbeute
auf.
Claims (8)
1. Vorrichtung zur Erfassung von ionisierender Strahlung,
wobei ein mit einer Leuchtstoffschicht versehenes Substrat in
einem Gehäuse aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass
in dem Gehäuse ein Mittel zum Puffern der Luftfeuchtigkeit
aufgenommen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Leuchtstoff
schicht aus einem dotierten Alkalihalogenid gebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das dotierte Alka
lihalogenid CsBr:Eu ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Gehäuse im wesentlichen aus einem wasserdampfun
durchlässigen Material, vorzugsweise aus Glas, Metall oder
Kunststoff, hergestellt ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der Trocknungspuffer eine gesättigte Lösung eines weite
ren Alkalihalogenids enthält.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Alkalihalogenid und das weitere Alkalihalogenid
dieselbe Zusammensetzung aufweisen.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der Trocknungspuffer Silikagel enthält.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei ein am Gehäuse vorgesehener Frischluftzugang so ausge
führt ist, dass in das Gehäuse eintretende Frischluft über
den Trocknungspuffer geführt wird.
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