DE10119783A1

DE10119783A1 - Strahlungswandler

Info

Publication number: DE10119783A1
Application number: DE2001119783
Authority: DE
Inventors: Manfred Fuchs; Erich Hell; Peter Hackenschmied; Detlef Mattern
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2001-04-23
Filing date: 2001-04-23
Publication date: 2002-10-31
Also published as: WO2002086540A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Strahlungswandler mit einem Substrat (1), auf dessen einer Seite eine Leuchtstoffschicht (3) aufgebracht ist. Zur Verbesserung der Haltbarkeit eines solchen Strahlungswandlers wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass zwischen der Leuchtstoffschicht (3) und dem Substrat (1) eine wasserdichte Schicht (2) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Strahlungswandler nach dem Ober begriff des Anspruchs 1.

Nach dem Stand der Technik sind Eingangsschirme für Röntgen bildverstärker bekannt. Solche Eingangsschirme bestehen übli cherweise aus einem röntgenstrahldurchlässigen Substrat, wel ches beispielsweise aus Aluminium hergestellt ist. Darauf befindet sich eine mittels Aufdampfen von Alkalihalogeniden hergestellte Leuchtstoffschicht.

Derartige Leuchtstoffschichten sind hygroskopisch. Die Auf nahme von Wasser führt zu einer Korrosion des Substrats. In den korrodierten Bereichen kann es zum Ablösen der Leucht stoffschicht vom Substrat kommen.

Um diesem Nachteil entgegenzuwirken, werden aus hygroskopi schen Leuchtstoffen hergestellte Strahlungswandler unmittel bar nach der Herstellung im Vakuum oder unter Schutzgasatmo sphäre gelagert. Eventuell gebundenes Wasser wird anschlie ßend mit einem Ausheizprozess wieder entfernt. Aus der EP 1 065 526 A1 ist es bekannt, solche Strahlungswandler in einem Gehäuse unter Inertgasatmosphäre zu benutzen.

Aus der EP 1 024 374 A1 ist ein Strahlungswandler bekannt, der ohne Vorsehen eines evakuierten oder unter Inertgasat mosphäre stehenden Gehäuses benutzbar ist. Dabei ist die aus einem Alkalihalogenid hergestellte Leuchtstoffschicht auf einem aus amorphem Kohlenstoff gebildeten Substrat aufge bracht. Die Leuchtstoffschicht und das Substrat sind insge samt umgeben von einem aus Polyparaxylylen hergestellten Film, welcher das Eindringen von Wasserdampf hemmt. In der Praxis hat sich gleichwohl gezeigt, dass es trotz des Vorse hens eines solchen Films zur unerwünschten Wasseraufnahme in der Leuchtstoffschicht kommt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass derartige Strahlungswandler teuer sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere ein einfach und kostengünstig herstellbarer Strahlungswandler verbesser ter Korrosionsbeständigkeit angegeben werden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 12.

Nach Maßgabe der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen der Leuchtstoffschicht und dem Substrat eine wasserdichte Schicht vorgesehen ist. - Damit kann gegenüber den nach dem Stand der Technik bekannten Lösungen auf überraschend einfache Weise eine Korrosion des Substrats vermieden werden. Es ist eine Verwendung billiger Substratmaterialien möglich.

Das Substrat kann aus einem unedlen Metall, vorzugsweise aus Aluminium, hergestellt sein. Die Leuchtstoffschicht ist zweckmäßigerweise aus einem Alkalihalogenid, vorzugsweise aus CsBr, hergestellt. Die Leuchtstoffschicht kann selbstver ständlich auch aus anderen gängigen Alkalihalogeniden herge stellt sein, z. B. TII, EuBr₂, CsI und dgl..

Nach einem besonders vorteilhaften Ausgestaltungsmerkmal ist die Schicht bis zu Temperaturen von 250°C stabil. Das ermög licht ein Aufdampfen der Leuchtstoffschicht mit herkömmlichen Aufdampfverfahren.

Die Schicht kann auch auf der der Leuchtstoffschicht gegenü berliegenden anderen Seite des Substrats vorgesehen sein. Dadurch kann eine verbesserte Emission von Infrarotstrahlung von der anderen Seite erreicht werden. So können die Tempera turparameter beim Aufdampfen der Leuchtstoffschicht besser kontrolliert werden.

Es hat sich weiter als zweckmäßig erwiesen, dass die Schicht mindestens eine Dicke von 2 bis 30 µm aufweist. Bei Anwendung der vorgeschlagenen Schichtdicken bleibt das Substrat beim Bedampfen formstabil. Insbesondere bei Verwendung von Schichtdicken von mehr als 50 µm kann es zu einer Verformung des Substrats beim Bedampfen kommen.

Die Schicht ist vorzugsweise aus einem Metalloxid gebildet. Dabei kann es sich um ein Oxid eines unedlen Metalls handeln. Im Falle der Verwendung eines aus Aluminium hergestellten Substrats ist die Schicht zweckmäßigerweise eine Eloxal schicht. Die Schicht kann ferner aus einem hitzebeständigen Kunststoff hergestellt sein. Als besonders geeignet hat sich Polyimid erwiesen. - Die vorgenannten Schichten eignen sich hervorragend zum Korrosionsschutz unedler Metalle.

Nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal kann der Schicht ein Pigment zugesetzt sein. Das Pigment ist zweckmäßigerweise hergestellt aus einem Oxid oder einem Karbid, welches vor zugsweise aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: Cu₂O, Fe₂O₃, V₂O₅, MoO₂, V₂O₄, Pr₂O₃, TeO₃, WO₃, YC₂, TaC₂. Durch die Einfärbung der Schicht kann die Modulationstransferfunktion (MTF) der Leuchtstoffschicht für eine Speicherleuchtstoff platte verbessert werden. Indem die Schicht z. B. blau einge färbt wird, wird rotes Stimulationslicht in der Schicht ab sorbiert. Es wird eine Reflexion des Stimulationslichts und damit eine unerwünschte Anregung benachbarter Kristalle ver mieden.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt schematisch im Querschnitt einen Strahlungswandler mit einem z. B. aus Aluminium hergestellten Substrat 1, dessen einander gegenüberliegende Seiten jeweils mit einer Eloxalschicht 2 versehen sind. Auf der einen Seite befindet sich in Form nadelförmiger Kristalle eine Leuchtstoffschicht 3. Die Kristalle bestehen zweckmäßigerweise aus einem Alkalihalogenid, z. B. CsBr:Eu. Die Eloxalschicht 2 schützt das Substrat 1 vor Korrosion. Die Dicke der Eloxal schicht beträgt zweckmäßigerweise etwa 20 µm. Sie hat insbe sondere die Funktion, einen Durchtritt von Wasser oder Was serdampf auf die Oberfläche des Substrats 1 zu verhindern. Die Eloxalschicht 2 kann auf der mit der Leuchtstoffschicht 3 versehenen Seite, z. B. mit MoO₂, blau eingefärbt sein. Bei der Anregung einer solchen als Speicherleuchtstoff ausgebil deten Leuchtstoffschicht 3 mit rotem Laser-Anregungslicht, kommt es zur Bildung von blauem Emissionslicht. Das bis zur Eloxalschicht 2 durchdringende rote Laser-Anregungslicht wird dort absorbiert. Es wird insbesondere nicht reflektiert. Eine unerwünschte Anregung benachbarter Kristalle sowie eine da durch hervorgerufene unspezifische Erzeugung von Emissions licht wird vermieden. Die MTF wird verbessert. Anstelle der Eloxalschicht 2 können selbstverständlich auch andere Metall oxidschichten oder auch organische Schichten benutzt werden. Von herstellungstechnischem Vorteil ist es, wenn diese Schichten bis zu einer Temperatur von 250°C stabil sind. In diesem Fall kann das Substrat 1 unter Verwendung herkömmli cher Verfahren mit dem Leuchtstoff bedampft werden. Es hat sich gezeigt, dass auch eine aus Polyimid hergestellte Schicht sich gut zum Schutz des Substrats 1 vor Korrosion eignet. Selbstverständlich sind auch andere organische Schichten mit entsprechender Temperaturbeständigkeit und Re sistenz gegen die Durchlässigkeit von Wasser oder Wasserdampf geeignet.

Zur Einfärbung der Schicht 2 eignet sich z. B. Gasruß, welcher eine schwarze Färbung bewirkt. Eine rote Färbung der Schicht 2 kann bewirkt werden durch den Zusatz von Cu₂O, Fe₂O₃ oder V₂O₅. Eine Blaufärbung kann erzielt werden durch den Zusatz von MoO₂ oder V₂O₄. Eine Gelbfärbung ist erreichbar durch den Zusatz von Pr₂O₃, TeO₃, WO₃, YC₂ oder TaC₂.

Claims

1. Strahlungswandler mit einem Substrat (1), auf dessen einer Seite eine Leuchtstoffschicht (3) aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Leuchtstoffschicht (3) und dem Substrat (4) eine wasser dichte Schicht vorgesehen ist.

2. Strahlungswandler nach Anspruch 1, wobei das Substrat aus einem unedlen Metall, vorzugsweise aus Aluminium, herge stellt ist.

3. Strahlungswandler nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Leuchtstoffschicht (3) aus einem Alkalihalogenid, vorzugswei se CsBr, hergestellt ist.

4. Strahlungswandler nach einem der vorhergehenden Ansprü che, wobei die Schicht (2) bis zu Temperaturen von 250°C stabil ist.

5. Strahlungswandler nach einem der vorhergehenden Ansprü che, wobei die Schicht (2) auch auf der der Leuchtstoff schicht (2) gegenüberliegenden anderen Seite des Substrats (1) vorgesehen ist.

6. Strahlungswandler nach einem der vorhergehenden Ansprü che, wobei die Schicht (2) mindestens eine Dicke von 2 bis 30 µm aufweist.

7. Strahlungswandler nach einem der vorhergehenden Ansprü che, wobei die Schicht (2) aus einem Metalloxid gebildet ist.

8. Strahlungswandler nach Anspruch 7, wobei das Metalloxid ein Oxid des unedlen Metalls ist.

9. Strahlungswandler nach Anspruch 8, wobei die Schicht (2) eine Eloxalschicht ist.

10. Strahlungswandler nach einem der vorhergehenden Ansprü che, wobei die Schicht (2) aus Polyimid hergestellt ist.

11. Strahlungswandler nach einem der vorhergehenden Ansprü che, wobei der Schicht (2) ein Pigment zugesetzt ist.

12. Strahlungswandler nach Anspruch 11, wobei das Pigment aus einem Oxid oder einem Karbid hergestellt ist, welches vorzugsweise aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: Cu₂O, Fe₂O₃, V₂O₅, MoO₂, V₂O₄, Pr₂O₃, TeO₃, WO₃, YC₂, TaC₂.