DE2801647C2

DE2801647C2 - Röntgenverstärkerschirm

Info

Publication number: DE2801647C2
Application number: DE2801647A
Authority: DE
Inventors: Takashi Hiratsuka Kanagawa Miyagawa; Keiji Shimiya; Yujiro Odawara Kanagawa Suzuki
Original assignee: KASEI OPTONIX Ltd TOKYO JP
Current assignee: KASEI OPTONIX Ltd TOKYO JP
Priority date: 1977-01-17
Filing date: 1978-01-16
Publication date: 1983-03-03
Also published as: GB1599924A; JPS582640B2; JPS5415692A; DE2801647A1; US4205234A

Description

Die Erfindung Dezieht sich auf einen Röntgenverstärkerschirm aus einem Trager m:\ darauf aufgebrachter Fluoreszenzschicht, die Leuchtstoffteilchen und Pigmentteilchen enthält.

Die Röntgenographie wird im allgemeinen in zwei Klassen eingeteilt, nämlich die medizinische Röntgenographie, die zur medizinischen Diagnose eingesetzt wird, und die industrielle Röntgenographie, die zur Untersuchung von industriellen Materialien ohne deren Zerstörung verwendet wird. Bei beiden Klassen der Röntgenographie wird der Verstärkerschirm in Flächenkontakt mit einem Röntgenfilm verwendet, um die Empfindlichkeit des röntgenographischen Systems zu erhöhen. Der Verstärkerschirm besteht im wesentlichen aus einem Träger, wie Papier oder Kunststoff, und einer darauf ausgebildeten Fluoreszenzschicht. Die Fluoreszenzschicht ist im allgemeinen mit einer weiteren transparenten Schutzschicht bedeckt, wie einem PoIyäthylenterephthalatfilm, einem Acetylcellulosefilm, einem Polymethacrylatfilm oder einem Nitrocellulosefilm. Die Fluoreszenzschicht besteht aus einem Leuchtstoff, der in einem geeigneten Harzbindemittel dispergiert ist. Einige Verstärkerschirme weisen eine reflektierende Schicht oder eine absorbierende Schicht zwischen Träger und Fluoreszenzschicht auf. Andere Verstärkerschirme, die für die Untersuchung industrieller Materialien ohne deren Zerstörung verwendet werden, weisen zwischen Träger und Fluoreszenzschicht eine metallische Folie auf. Bei der Röntgenographie ist es wichtig, daß der Verslärkerschirm hohe ßilclqiialität und hohe Empfindlichkeit aufweist.

Aus der DE-AS 15 22 430 isl es bekannt, die Leuchtstoffteilchcn der Fluoreszenzschicht eines RönlgcNverstärkerschirmes mit Pigmentteilchen zu vermischen. Hs liegen damit Leuchtstoffteilchcn im Oberflächen! >c reich der Fluoreszenzschicht vor. die nicht oder nur geringfügig von den Pigmentteilchen abgeschirmt sind Von diesen Leuchtstoffteilchen im Oberflächenbereich tritt nun Streulicht aus, das zu einem unscharfen Bild führt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, zur Verbesserung der Bildqualität den Austritt von Streulicht im Oberflächenbereich der Fluoreszenzschicht eines Röntgenverstärkerschirms zu verhindern.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Leucht-Stoffteilchen mit den Pigmentteilchen überzöge, sind. Die Aufgabe wird ferner dadurch gelöst, daß die Fluoreszenzschicht aus zwei Schichten besteht, wobei die von dem Träger abgewandte Schicht Leuchtstoffteilchen enthält, die mit Pigmentteilchen überzogen sind und die dem Träger zugewandte Schicht Leuchtstoffteilcr>en, die frei von Pigmentbezug sind, enthält

Der erfindungsgemäße Röntgenverstärkerschirm weist eine erhöhte Schärfe und Körnigkeit auf, wodurch eine Erhöhung der Genauigkeit bei der Diagnose bei der medizinischen Röntgenographie und eine verbesserte Auflösung bei der industriellen Röntgenographie erreicht werden.

Unter dem Begriff »Körnigkeit« ist folgendes zu verstehen. Ein hochempfindlicher Verstärkerschirm emittiert bei Einfall der gleichen Strahlendosis eine größere Lichtmenge als ein weniger empfindlicher Schirm. Die Anzahl der Röntgenquanten, die auf einen hochempfindlichen Verstärkerschirm fällt, kann daher verhältnismäßig gering sein. Bei einer geringen Anzahl von Röntgenquanten treten jedoch größere statische Abweichungen auf. Diese Abweichungen führen zu einer ungleichmäßigen Emission und damit zu einer ungleichmäßigen Schwärzung des Röntgenfilms. Verstärkerschirme, die eine ungleichmäßige Schwärzung des Röntgenfilms ergeben, werden als Verstärkerschirme hoher (schlechter) Körnigkeit bezeichnet. .

Die Körnigkeit kann mit folgender Methode quantitativ bestimmt werden.

Ein Verstärkerschirm, mit dem ein Röntgenfilm in Berührung gebracht worden ist, wird einer Röntgenstrahlung ausgesetzt. Die Schwärzung des entwickelten Films wird dann an einer bestimmten Zahl zufail Punkte gemessen. Die Standard-Abweichung der gemessenen Schwärzung wird als RMS-Wert bezeichnet. Je größer

■»5 der RMS-Wert also ist, umso größer oder schlechter ist die Körnigkeit.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. I eine schematische Ansicht, die das Phänomen des Unscharfwerdens in der Fluoreszenzschicht eines Verstärkerschirms illustriert, und

Fig. 2 eine schematische Darstellung, die den Überkreuzungseffekt in einem radiographischen System illustriert, das aus einem Paar von Verstärkerschirmen und einem dazwischen angeordneten Film besteht.

Das Phänomen des Unscharfwerdens in einem

Verstärkerschirm ist in Fig. 1 gezeigt. Wenn ein einfallender Röntgenstrahl 2 durch den Schlitz la einer Bleiplatte 1 durchtritt und ein Leuchtstoffteilchen 3 in einer Fluoreszenzschicht 5 anregt, wird das vom Leuchtstoffteilchen 3 emittierte Licht in alle Richtungen gestreut, wie dies durch die Pfeile angegeben ist. Die Lichtstreuung führt zu einem austretenden Licht mit \ ergrößertem Querschnitt, wie dies durch die Vertcilungskurvc 4 wiedergegeben ist, und zwar aufgrund der Reflexionen und Brechungen, die an den Oberflächen der Lcuchtstofftcilchcn. die sich um das Leuchtstoffteilchcn 3 befinden, hervorgerufen werden.

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Diese Reflexionen an den Oberflächen der Leucht-

, stoffteilchen werden gemäß der Erfindung durch

! Verwendung von mit Pigment überzogenen Leuchtstoffteilchen verringert, wobei die Pigmentteilchen an den Oberflächen der Leuchtstoffteilchen haften und von ι diesen emittiertes Licht absorbieren. Dadurch wird die

Menge an Licht, die in Richtungen nicht senkrecht zur

t Oberfläche des Verstärkerschirms fortschreitet und

« einen langen optischen Weg zur Oberfläche des

j Verstärkerschirms hat, wesentlich verringert Auf diese

' Weise wird bei Verwendung eines pigmentüberzogenen

, Leuchtstoffes der Querschnitt des austretenden Lichtes

< verringert und die Schärfe des Verstärkerschirms

'■ verbessert.

Ferner wird die Schärfe eines Verstärkerschirms • durch den Überkreuzungseffekt, in einem radiographischen System verringert. Der Oberkreuzungseffekt in einem röntgenographischen System ist in Fig.2 illustriert. Aus dieser F i g. ist ersichtlich, daß in einem ! üblichen röntgenographischen System ein Film, der aus

einem Filmträger Fund Emulsionsschichten Ef und Eb₁ die an den gegenüberliegenden Seiten des Fi'mträgers l· ausgebildet sind, besteht, zusammen mit einem Paar von Verstärkerschirmen verwendet wird, d. h. einem Vorderseitenverstärkerschirm (FI) und einem Rückseitenverstärkerschirm (BI), wobei der Film zwischen diesen j liegt. Die vom Verstärkerschirm FI (BI) emittierten

Lichtstrahlen treffen nicht nur auf die Emulsionsschichten Ef(Eb), die der Oberseite des Verstärkerschirms FJ (BI) gegenüberliegen, sondern auch auf die Emulsionsschichten Eb (Ef), die auf der entgegengesetzten Seite liegen, nachdem sie durch den Filmträger Fdurchgegangen sind. Ferner werden die Lichtstrahlen, die durch die gegenüberliegende Emulsionsschicht Eb oder Ef durchgetreten sind, an der Oberfläche des Verstärkerschirms ß/oder F/der gegenüberliegenden Seite reflektiert und treten wiederum durch den Filmträger Fund treffen auf die Emulsionsschicht £7"oder Eb auf dem Filmträger F, die in Flächenkontakt mit der Oberfläche des Verstärkerschirms Fl oder BI stehen. Die Schärfe des Verstärkerschirmes wird durch diesen Überkreuzungseffekt verringert. Die in F i g. 2 angegebenen Zahlen bedeuten den Prozentsatz der Menge an Gesamtlichi, der auf de Emulsionsschichten Ef und Eb in einem röntgenographischen System auftrifft, das ajs einem

Verstärk'irschirm mit hoher Schärfe und einem \ Röntgenstrahlen- besteht. Aus F i g. 2 ist ersichtlich,

daß etwa 40% der Lichtmenge, die vom Verstärkerschirm FI emittiert wird (19% der Menge des Gesamtlichts) auf die gegenüberliegende Emulsionsschicht Eb auftrifft, und ferner etwa 10% der Menge des Lichtes, Hie auf die Emulsionsschicht Eb auftrifft, auf die Emulsionsschicht Ef, die in Flächenkontakt mit der Oberfläche des Verstärkerschirms FI steht, durch die Reflexion auf der Oberfläche des Verstärkerschirms BI auftrifft.

Gemäß der Erfindung werden bei Verwendung von mit Pigrnentteilchen überzogenen Leuchtstoffteilchen, wobei die Pigmentteilchen an der Oberfläche der Leuchtstoffteilchen haften und von diesen emittiertes Licht absorbieren, die vorgenannten Reflexionen des Lichtes auf den Oberflächen der Verstärkerschirme Fl und Bl wesentlich verringert. F^:erner werden die wiederholten Reflexionen auf den Oberflächen der Verstärkerschirme Fl und Bl des Lichts, das von den Oberflächen der Lmulsionsschichten Ef und Eb zu den Verstärkerschirmen F/und Bl reflektiert wird, wesentlich verringert, wodurch die Schärfe erhöht wird. Der Überkreuzungseffekt kann durch Ausbildung der Oberfläche der Fluoreszenzschicht (auf der gegenüberliegenden Seite des Trägers) durch mit Pigmentteilchen überzogene Leuchtstoffteilchen in einfacher Weise wesentlich verringert werden.

Bei Verstärkerschirmen mit hoher Empfindlichkeit, bei denen Leuchtstoffe wie Y₃O₂S₁Tb, Gd₂O₂S=Tb, LaOBr : Tb, BaFCl: Eu²⁺ und dergl. in der Fluoreszenzschicht verwendet werden, kann die Menge an

ίο einfallenden Röntgenstrahlen verringert werden. Wird die Menge an einfallenden Röntgenstrahlen verringert, nimmt jedoch die Anzahl der Röntgenquanten, die den Röntgenfilm erreichen, ab, was zu einer Abnahme der Körnigkeit des Verstärkerschirms führt. Die Abnahme

der Körnigkeit kann gemäß der Erfindung durch Verwendung von pigmentüberzogenen Leuchtstoffteilchen in der Leuchtstoffschicht und Verringerung der Menge an austretendem Licht, das von der Leuchtstoffschicht emittiert wird, verhindert werden.

Wie erwähnt, zeigen die Verstärkerschirme gemäß der Erfindung mit einer Fluc.szenzschicht, die pigmentüberzogene Leuchtstoffe enthalt, verbesserte Schärfe und Körnigkeit, d.h. höhere Bildqualität. Notwendigerweise ist die Empfindlichkeit der Ver-

stärkerschirme gemäß der Erfindung niedriger als jene von V-rstärkerschirmen mit einer Fluoreszenzschicht, die übliche Leuchtstoffe enthält, da die Menge an austretendem Licht, das von den pigmentüberzogenen Leuchtstoffen emittiert wird, geringer ist als bei üblichen Leuchtstoffen. Die Verringerung de; Empfindlichkeit des Verstärkerschirms kann jedoch bis zu einem gewissen Ausmaß verhindert werden, indem die Fluoreszenzschicht aus zwei oder mehr Schichten aufgebaut wird, die unterschiedliche Arten von pigment-

beschichteten Leuchtstoffen, wobei unterschiedliche Mengen an Pigmentteilchen an der Oberfläche der Leuchtstoffteilchen haften, aufweisen. Dies umfaßt auch den Fall, bei dem einige der Teilchen übliche Leuchtstoffteilchen sind, an deren Obe/fläch; keine Pigmentteilchen haften. Die Fluoreszenzschicht kann aus mehreren Schichten aufgebaut werden, wobei die oberste Schicht, d. h. die Schicht in größter Entfernung vom Träger, Leuchtstoffteilchen enthält, die die größte Menge an anhaftenden Pigmentteilchen aufweisen, die anschließende Schicht Leuchtstoffteilchen enthält, an denen die zweitgrößte Menge an Pigmentteilchen anhaftet, und die unteren Schichten Leuchstoffteilchen enthalten, an denen geringere Mengen an Pigmentteilchen haften. Auf diese Weise wird ein Verstärkerschirm

so mit höherer Empfindlichkeit erhalten als sie ein Verstärkerschirm zeigt, der nur eine Fluoreszenzschicht aufweist, die der obersten Schicht entspricht. Es ist festzuhalten, daß die Leuchtstoffteilchen in der unterste; Schicht bei der vorher beschriebenen Mehrschichtanordnung solche sein können, an denen keine Pigmentteilchen i.aften.

In den nachstehenden Tabellen I und II sind die Schärfe, Körnigkeit und Geschwindigkeit von Verstärkerschirmen gemäß der Erfindung (Nr. 1 bis 4) im Vergleich zu einem üblichen Verstärkerschirm (Nr. 5) wiedergegeben, jeder der Verstärkerschirme gemäß der Erfindung, der in Tabelle I angegeben ist, v/eist eine Fluoreszenzschicht auf, die mit Kobaltblaupigment überzogene CaWO-i-Leuchtstoffteilchen enthält. Jeder Verstr.i I.-crschirm <?emäß der Erfindung, der in Tabelle II angegeben ist, weist eine Fluoreszenzschicht auf, die mit Kobaltblaupigment überzogene Y₂O₂S : Tb-Leuchtstoffteilchen enthält. Alle in den Tabellen I und II

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aufeeführten l.euchtstoffschirtiie haben this gleiche Überzugsgewicht von 40 mg/cnv\ Die l.eiichtstoffschirme Nr. I und 2 haben nur eine i luoreszenzschichi. die pigmentübcr/ogcnc Leuchtstoff leuchen enthalt. Die Leuchtstoffschichten 3 und 4 haben eine Fluoreszenzschicht, die aus zwei Schichten besteht, d. h. einer oberen und einer unteren Schicht. Die obere Schicht enthält pigmentübcr7ogene Leuchtstoffteilchen und die iritere Schicht enthält übliche Leuchtstoffteilchen. an deren

Oberfläche keine F'igment teilchen haften. In den Tabellen ! und Il ist die Schärfe als MTF-Wert bei einer Raumfrequenz von 2 Linien/mm, die Kornigkeit durch den RMS-Wert bei einer radiographischen Dichte von 0.8 und einer Raumfreijuenz von 0 bis 5 Linien/mm und die Empfindlichkeit als relativer Wert unter Bezugnahme /u jener eines üblichen Verstärkerschirms, die als 1(K) definiert ist. angegeben.

Tabelle I

Bildqualität und Empfindlichkeit von V'erstärkerschirmen unter Verwendung vnn kobalthlaupigmentüberzogener

CaWOa-LeuchtstofTteilchen in der Fluoreszenzschicht

Nr.	obere Schicht	4	untere Schicht	">	Menge an Pigmentteilchen	Überzugsgewicht der Fluoreszenz schicht	Scharf.:	Körnigkeit	relative Empfindlichkeit
		Kiew.-:,)	(mg/cnr)	(M TI-Wert)	I RMS-Wert)	C)
1	untere Schicht	1.0	40	0.64	1.01 x 10 '	77
2	obere Schicht	2.0	40	0.65	1.00 x 10 '	64
1.0	10
		0.63	1.02 x 10 '	98
0	30
2.0	10
		0.64	1.0! x 10 '	96
0	30
0	40	0.55	1.05 x UV¹	100

Tabelle II

Bildqualität und Empfindlichkeit von V'erstärkerschirmen unter Verwendung von kobaltblaupigmentiiberzogenei

Y-O₁S : Tb-Leuchtstoffteilchen in der Fluoreszenzschicht

	obere Schicht	4	untere Schicht	5	Menge an Piementteilchen	L'herzugsgewicht der Fluoreszenz schicht	Schürfe	Kornigkeit	relative Empfindlichkei
I		(Gew.- -)	(mg/cm")	(MTF-Wert)	(RMS-Wert)	('■■)
1 I	untere Schicht	0.5	40	0.53	1.22 x 10 '	70
	obere Schicht	4.5	40	0.56	1.13 x 10^M	35
0.5	10
		0.52	1.25 x 10-'·	82
0	30
4.5	10
		0.55	1.20X 10"'	54
0	30
0	40	0.45	1.40X 10"^!	100

Aus den Tabellen I und Il ergibt sich, daß die 65 aufweisen, d. h. gegenüber einem üblichen Verstärker

Versiärkerächirrne gemäß der Erfindung mit einer schirm (Nr. 5) höhere Bildqualität zeigen. Aus den

Fluoreszenzschicht, die pigmentiiberzogene Leuchtstof- Vergleich der Verstärkerschirme 1 und 2 mit der

^re enthält (Nr. 1 bis 4) erhöhte Schärfe und Kornigkeit Verstärkerschirmen 3 und 4 in Tabellen I und Il is

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ersichtlich, daß wenn die pignientüberzogenen Leuchtstoffe aus der gleichen Art von Leuchtstoff und Pigment zusammengesetzt sind, der Verstärkerschirm, bei dem ein pigmentüberzogener Leuchtstoff mit größerer Menge an Pigmentteilchen verwendet wird, höhere Bildqualität ergibt, jedoch niedrigere Empfindlichkeit zeigt, als der Verstärkerschirm, bei dem pigmentüberzogener' ,euchtstoff mit geringerer Menge an Pigmentteilchen eingesetzt wird. Das heißt wenn die Bedingungen, wie das Überzugsgewicht der Fluoreszenzschicht und dergl., gleich sind, hängen die Bildqualität und die F-'.mpfindlichkeit ties Verst?.rkerschirms gemäß der Erfindung von der Menge der Pigmentteilchen, die an ilen l.euchtstoffteilchen haften, ab. Deshalb können bei den Verstärkorschirmen gemäß der Erfindung die gewünschte Bildqualität und Empfindlichkeit leicht durch Wahl der Menge an Pigmentteilchen, die an den l.euchtstoffteilchen haften, erhalten werden. Ferner ist aus J υ in Vergleich der Verstärkerschirme I und 3 und dem Vergleich der Verstärke! schirme l und 4 der Tabellen I und Il ersichtlich, daß die Verstärkerschirme, die eine Fluoreszenzschicht aufweisen, die aus einer oberen Schicht, die pigmcntüberzogene Leuchtstoffteilchen enthält, und einer unteren Schicht, die übliche Leuchtstoffteilchen enthält, aufweist (Nr. 3 und 4) fast die gleiche Bildqualität ergibt wie sie bei jenem Verstärkerschirm erhalten wird, der nur eine Fluoreszenzschicht aufweist, die pigmentüberzogene Leuchtstoffteilchen enthält (Nr. 1 und 2). Die erstgenannte Fluoreszenzschicht zeigt jedoch eine erheblich höhere Empfindlichkeit als die zweitgenannte. Es wurde durch Versuche bestätigt, daß Verstärkerschirme mit einer Fluoreszenzschicht, die aus einer großen Menge an Pigmentteilchen beschichtet sind, und einer unteren Schicht, die Leuchtstoffteilchen, die mit einer geringeren Menge an Pigmentteilchen beschichtet sind, besteht oder Leuchtstoffschirme, die eine Fluoreszenzschicht aufweisen, die aus mehr als zwei Schichten besteht, wobei die oberste Schicht Leuchtstoffteilchen enthält, an denen die größte Menge an Pigmentteilchen haftet, die darauffolgende Schicht Leuchtstoffteilchen enthält, an denen die zweitgrößte Menge an Pigmentteilchen haftet, und die unteren Schichten Leuchtstoffteilchen enthalten, an denen geringere Mengen an Pigmentteilchen haften, fast die gleiche Bildqualität zeigen als Verstärkerschirme, die nur eine Fluoreszenzschicht aufweisen, die jener der oberen Schicht oder der obersten Schicht entspricht. Die erstgenannten zeigen jedoch höhere Empfindlichkeit.

Die Leuchtstoffe, die die pigmentüberzogenen Leuchtstoffe darstellen, die bei den erfindungsgemäßen Verstärkerschirmen verwendet werden, sind radioluminiszente Leuchtstoffe, wie

Y₂O₂S : Tb, Gb₂O₂S : Tb, La₂O₂S : Tb,
(Y₁Gd)₂O₂S : Tb, (Y₁Gd)₂O₂S : Tb₁Tm₁ Y₂O₂S : Eu₁
Gd₂O₂S : Eu₁(Y₁Gd)₂O₂S : Eu₁Y₂O₃ : Eu,
Gd₂O₃: Eu₁(Y₁Gd)₂O₃ : Eu, YVO₄: Eu, YPO₄: Tb.
GdPO₄: Tb, LaPO₄: Tb, YPO₄: Eu, LaOBr : Tb,
LaOBr: Tb.Tm, LaOCI: Tb, LaOCl: Tb₁Tm,
GdOBr: Tb, GdOCl: Tb₁ CaWO₄, CaWO₄: Pb.
BaSO₄: Pb₁ BaSO₄: Eu²^₁(Ba₁Sr)SO₄: Eu*+,
Ba₃(PO₄)J: Eu^₁(Ba₁Sr)₃(PO₄);.: Eu²+.
BaFCl : Eu²+, BaFBr : Eu*+. BaFCl : Eu²+, Tb₁
BaFBr : Eu*+.Tb, BaF₂'■ BaCl₂ ■ KCl: Eu²+,
BaF₂ ■ BaCl₂ · XBaSO₄ ■ KCl: Eu²⁺,
(Ba₁Mg)F₂ BaCl₂ ■ KC!: Eu²+, CsI : Na₁ Cs! :T!,
NaI, ZnS : Ag₁ (Zn₁Cd)S : Ag, (Zn₁Cd)S : Cu,
(Zn₁Cd)S : CuAl₁(Zn₁Cd)S : AuAl, HfP₂O₇: Cu,

und dergl.

Pigmentteilchen, die zum Überziehen der Leuchtstoffteilchen bei den Verstärkerschirmen gemäß der Erfindung geeignet sind, sind beispielsweise: blaue Piginentteilchen wie Kobaltblau (CoO · nAI₂Oi). Ultramarinblau (JNaAI ■ SiO₂ ■ Na₂S₂). Berlinblau (Fe₄[Fe(CNW, ■ ηH₂O). Azurblau (CoO nSnO₂). Kupfersulfid (CuS) und andere keramische Pigmente; grüne Pigmentteilchen, wie Chromgrün (PbCrO₄ + Fe₄[Fe(CN)₆], · HH₂O), Kobaltgrün (CoO ■ nZnO), Chromoxid (Ca₂Oj) und andere keramische Pigmente; orange und gelb gefärbte Pigmentteilchen, wie basisches Bleichromat (PbCrO₄ ■ PbO), Chromgelb (PbCrO₄). Chinagcld (Fe₂Oi ■ SiO₂ ■ AI₂Oj),

is Kadmiumgclb (CdS). Titangelb (TiO₂-NiO-Sb₂O,), Bleioxid (PbO), Zinkeisengelb (Zn-Fe) und andere keramische Pigmente; und rot gefärbte Pigmentteilchen, wie Kadmiumsulfosclenid [Cd(SmSe)], Eisenoxid (Fe₂O)). Mennige (Pb)O₁). Kupferoxid (Cu₂O), Kadmiumquecksiibei mi (Cu¹S+1IgS), ( hroinzinnobcrrot (PbCrO₄ ■ PbSO₄). rotes Quecksilbersulfid (HgS), Antimonrot (Sb₂Si). Kupferferrocyanat [Cu₂Fe(CN)I,]. Jodrot (HgI₂), Zinkeisenrot (Zn-Fe) und andere keramische Pigmente. Lösungsbeständige organische Pigmente

2¹S können gleichfalls eingesetzt werden. Diese Pigmentteilchen haben vorzugsweise eine mittlere Korngröße von nicht mehr als 1,0 μπι.

Die Kombination der Leuchtstoffteilchen und der Pigmentteilchen bei den pigmentüberzogenen Leuchtstoffteilchen, die bei den erfindungsgemäßen Verstärkerschirmen eingesetzt werden, wird vorzugsweise so gewählt, daß die Farbe des von dem Leuchtstoff emittierten Lichtes identisch ist mit der Körperfarbe der Pigmentteilchen. Als Beispiele für die Kombination der Leuchtstoffteilchen und der Pigmentteilchen können folgende Kombinationen erwähnt werden: blauemittierende Leuchtstoffe, wie Y₂O₂S: Tb, CaWO₄, LaOBr: Tb. ZnSrAg oder BaFChEu²⁺ und blaugefärbte Pigmentteilchen, wie Kobaltblau oder Ultramarinblau; grünemittierende Leuchtstoffe. wie Gd₂O₂SrTb oder La₂O₂S: Tb und grüngefärbte Pigmentteilchen, wie Kobaltgrün oder Chromoxid; und rotemittierende Leuchtstoffe, wie Y₂O₂S : Eu, Y₂O₃ : Eu oder YVO₄: Eu und rotgefärbte Pigmentteilchen, wie Kadmiumsulfoselenid, Eisenoxid oder Mennige. Das Reflexionsvermögen des Pigments beim Hauptpeak des Emissionsspektrums des Leuchtstoffes, die den pigmentüberzogenen Leuchtstoff bilden, sollte vorzugsweise im Bereich zwischen 20 und 80% liegen, wobei das Reflexionsvermögen einer Magnesiumoxidbelegung als 100% definiert ist. Ist das Reflexionsvermögen des P'gments niedriger als 20% wird die Geschwindigkeit des Verstärkerschirms wesentlich verringert. Andererseits wird die Bildqualität bei einem Reflexionsvermögen des Pigments oberhalb 80% nur geringfügig erhöht. Bei der Herstellung der pigmentüberzogenen Leuchtstoffe, die bei den Verstärkerschirmen angewandt werden, wobei die vorerwähnten Leuchtstoffe und Pigmente verwendet werden, ist es wesentlich, daß die Pigmentteilchen auf der Oberfläche der Leuchtstoffteilchen gleichförmig und fest haften. Als geeignete Verfahren, um dies zu erreichen, können beispielsweise erwähnt werden: elektrostatische Überzugsverfahren, Verfahren unter Verwendung einer Suspensionspolymerisation, Verfahren unter Verwendung eines Copolymerisationsverfahrens und Verfahren unter Verwendung einer Gelatine-Gummiarabicum-Mischung als Bindemittel.

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ίο

Abgesehen von der Verwendung eines pigmentbeschichteten Leuchtstoffes werden die Verstärkerschirme gemäß der Erfindung gemäß der üblichen Herstellungsweise für Verstärkerschirme gemacht. Es wird ein pigmentüberzogener Leuchtstoff oder eine Mischung von üblichen Leuchtstoffen und pigmentüberzogenen Leuchtstoffen mit einer geeigneten Menge an harzartigem Bindemittel, wie Nitrocellulose, gemischt. Anschließend wird eine geeignete Menge Lösungsmittel zur Mischung zugegeben, um eine Überzugsdispersion mit optimaler Viskosität zu erhalten. Danach wird die Überzugsdispersion mittels Walzen oder Rakel oder clergl. auf einen Träger aufgetragen und getrocknet. Einige der bekannten Verstärkerschirmc haben Strukturen, bei denen eine reflektierende Schicht, eine absorbierende Schicht oder eine metallische Folie zwischen Träger und Fluoreszenzschicht vorliegen.,

Gewünschtenfalls können die Verstärkerschirme gemäß der Erfindung eine reflektierende Schicht, eine nhsnrhiprpndp Srhirht nrlpr pinp Mptallfnlip 7wkrhpn

Träger und Fluoreszenzschicht aufweisen. Bei der Herstellung eines solchen Verstärkerschirms wird eine reflektierende Schicht, eine absorbierende Schicht oder eine metallische Folie vorher auf einem Träger ausgebildet und anschließend die fluoreszierende Schicht darauf in der beschriebenen Weise aufgebracht. Bei der Herstellung eines Verstärkerschirms mit einer Fluoreszenzschicht, die aus mehreren Schichten besteht, wird die am nächsten zum Träger liegende Schicht zuerst in der vorbeschriebenen Weise ausgebildet und anschließend die anderen Schichten in derselben Weise. Ferner können bei der Ausbildung der Fluoreszenzschicht Additive, beispielsweise Dispergiermittel zur Verbesserung der Dispergierbarkeit der Leuchtstoffe, oder Weichmacher, wie Dibutylphthalat. Methylphthalyläthylenglykol oder dergl.. zur Erhöhung der Plastizität des Verstärkerschirms, zur Überzugsdispersion zugegeben werden. Viele Verstärkerschirme weisen eine transparente Schutzschicht auf der Fluoreszenzschicht zum Schutz derselben auf. Bei den Verstärkerschirmen gemäß der Erfindung ist es vorteilhaft, eine transparente Schutzschicht auf der Fluoreszenzschicht vorzusehen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert.

Beispiel I

Eine Überzugsdispersion mit einer Viskosität von

5OmPa · s wurde hergestellt, indem

(i) SGewichtsteileeinespigmentbeschichteten Leuchtstoffes, wobei 1,5 Gewichtsteile Kobaltblaupigmentteilchen mit einer mittleren Korngröße von 0,3 μιη gleichförmig und fest auf der Oberfläche von 100 Gewichtsteilen CaWO^Leuchtstoffteilchen mit einer mittleren Korngröße von 5 μπι hafteten, und

(ii) 1 Teil Nitrocellulose unter Verwendung einer Lösungsmittelmischung (Mischung aus Aceton, Äthylacetat und Butylacetat im Gewichtsverhältnis von 1:1:8) gemischt wurden. Die Überzugsdispersion der pigmentbeschichteten Leuchtstoffteilchen wurde gleichförmig auf einen 250 μίτι dicken Polyäthylenterephthalatträger, der eine Rußabsorptionsschicht aufwies, mit einem Überzugsgewicht von etwa 40 mg/cm² aufgebracht und zwar durch Auftragen mit Rakel, und anschließend unier Bildung einer Fluoreszenzschicht bei 50°C ρetrocknet Anschließend wurde eine Nitrocellulose gleichförmig auf die Fluoreszenzschicht aufgebracht und unter Bildung einer transparenten Schutzschicht von etwa 5 μπι Dicke getrocknet.
Bei Verwendung des solchermaßen hergestellten Verstärkerschirms in Verbindung mit einem üblichen Röntgenstrahlenfilm zeigte der Verstärkerschirm höhere Bildqualitat als ein üblicher Verstärkerschirm, der in gleicher Weise hergestellt worden war, bei dem jedoch ein CaWOvLeuchtstoff verwendet wurde, der keine daran haftenden Kobaltblaupigmentteilchen aufwies (vgl.Tabelle III).

Beispiel 2

Eine Überzugsdispersion aus CaWO^-Leuchtstoffteilchen mit einer mittleren Korngröße von 5 μπι wurde in gleicher Weise wie in Beispiel I beschrieben hergestellt. Die Überzugsdispersion wurde gleichförmig mittels Rakel unter Bildung einer Fluoreszenzschicht auf einen 250 um dicken Polyäthylenterepthalatträger mit einem

H) 1 Ihpr7iip<;(jpwirht von plwn ·ΐθ mp/rm² aiiffjpbrnrht.

Anschließend wurde eine Überzugsdispersion von pigmentbeschichteten Leuchtstoffteilchen, wobei 2,0 Gewichtsteile Kobaltblaupigmentteilchen einer mittleren Korngröße von 0,3 μιη gleichförmig und fest auf der Oberfläche von 100 Gewichtsteilen der vorgenannten CaWO4-Leuchtstoffteilchen hafteten, in gleicher Weise wie in Beispiel I beschrieben, hergestellt. Die Überzugsdispersion wurde gleichförmig auf die vorerwähnte nicht-getrocknete Fluoreszenzschicht aus CaWO₁-Leuchtstoff mit einem Überzugsgewicht von etwa 10 mg/cm² durch Rakelauftragen unter Bildung einer F luoreszenzschicht der pigmentbeschichteten Leuchtstoffe auf der Fluoreszenzschicht des CaWO4-Leuchtstoffs aufgebracht. Anschließend wurden die Fluoreszenzschichten bei 50⁰C getrocknet. Ferner wurde Nitrocellulose gleichförmig auf die Fluoreszenzschicht des mit Pigment beschichteten Leuchtstoffes aufgebracht und unter Bildung einer transparenten Schutzschicht mit einer Dicke von etwa 5 μπι getrocknet.

Wurde der auf diese Weise hergestellte Verstärkerschirm in Verbindung mit einem üblichen Röntgenstrahlenfilm verwendet, zeigte der Verstärkerschir-n gegenüber einem üblichen Verstärkerschirm, der in gleicher Weise wie vorstehend beschrieben hergestellt wurde.

bei dem jedoch nur eine Fluoreszenzschicht aus CaWOj-Leuchtstoff ohne anhaftende Kobaltblaupigmentteilchen mit einem Überzugsgewicht von etwa 40 mg/cm² aufgebracht war, höhere Bildqualität (vgl. Tabelle 111).

Beispiel 3

Es wurde eine Überzugsdispersion aus BaFCl: Eu²^- Leuchtstoffteilchen einer mittleren Korngröße von 6 μπι in gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt. Die Überzugsdispersion wurde gleichförmig mittels Rakelauftragen unter Bildung einer Fluoreszenzschicht aus BaFCI: Eu²⁺-Leuchtstoff auf einen 250 um dicken Polyäthylenträger mit einem Überzugsgewicht von etwa 30 mg/cm² aufgebracht.

Anschließend wurde eine Überzugsdispersion aus pigmenibeschichteten Leuchtstoffteilchen gemäß der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise hergestellt, wobei l.OGfcivichtsteile Kobaltblaupigmentteilchen mit einer mittleren Korngröße von 03 μίτι gleichförmig und fest auf der Oberfläche von 100 Gewichtsteilen CiWOi-Leuchtstoffteilchen mit einer mittleren Korngröße von 5 μπι hafteten. Die Überzugszusammensetzung wurde gleichförmig auf die vorerwähnte nichtge-

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lmckiietc Fluoreszenzscliichl .ms Bald : Lu-'· -I.L¹UlIiI-stolf mil einem Überzugsgewicht von etwii IOmg/cmmiiiels Rakel unter Bildung einer Fluoreszenzschicht ,his mil I'lgniL'iit beschichtetem l.euchistoil ■iu^f der l'liiores/eti/schicht aus BaFCI : Fu²' -Leuchtstoff aufgebracht iintl anschließend wurden beide Ihiores/enzsehichtcn bei 50 C getrocknet, l-'erncr wurde eine Nitrocellulose gleichförmig auf die fluoreszenzschicht des pigmentbcschiehteten Leuchtstoffes aufgebracht und unter Bildung einer transparenten Schutzschicht mil einer Dicke von etwa 5 μπι getrocknet.

Bei Verwendung des solchermaßen hei gestellten Verstiirkerschirnis in Verbindung mit einem üblichen Riintgenslrahienfilin /eiglc der Verstärkerschirm gegenüber oin'Tii üblichen Verstärkerschirni. der in gleicher Weise jedoch bei Verwendung von CaWOr l.euchistoff, tier keine anhaftenden Koballblaupigmenttcilcheü aufwies, hergestellt wurde, höhere Bildqualität (vgi. Tabelle III).

Beispiel 4

Line Uber/.ugs/usamniensel/ung aus ZnS : Ag-Leuchtstoffteilchen mit einer mittleren Korngröße von 8 um wurde gemäß der in Beispiel I beschriebenen Weise hergestellt. Die Über/ugsdispersion wurde gleichförmig mittels Rakel unter Bildung einer Fluoreszenzschicht aus ZnS : Ag-Leuchtstoff auf einen 250 μηι dicken Polväthylenterephtlialatträgcr mit einem Übcrzugsgewieht von etwa 25 mg/cm- aufgebracht.

Anschließend wurde eine '. Iberzugsziisammcnset-/ung aus pigmentbeschichteten Leuchtstoffteilchen, wobei LO Gewichisteile Ultramarinblaupigmenttcilchen einer mittleren Korngröße von 0.8 um gleichförmig und fest auf der Oberfläche von 100 Gcwichtstcilcn der vorerwähnten ZnS : Ag-Leuchtstoffteilchen hafteten, gemäß in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise hergestellt. Die Über/ugsdispcrsion wurde gleichförmig auf die vorerwähnte nicht-getroekncte Fluoreszenzschicht aus ZnS : <\g-l.euchtstoff mittels Rakel mit einem Überzugsgewicht von etwa 15 mg/cm-' unier Bildung einer Fluoreszenzschicht von pigmentbeschichtetem Leuchtstoff auf eier Fluoreszenzschicht aus ZnS : Ag-I euchtstoff aufgebracht. Anschließend wurden diese beiden Fluoreszenzschichten getrocknet. Ferner wurde Nitrocellulose gleichförmig auf die Fluoreszenzschicht aus pigmentbeschichtetem Leuchtstoff aufgebracht und unter Bildung einer transparenten Schutzschicht von etwa 5 μηι Dicke getrocknet.

Bei Verwendung eines solchermaßen hergestellten Verstärkerschirms in Verbindung mit einem üblichen Röntgenstrahlenfilm zeigte dieser Verstärkerschirm im Vergleich zu einem üblichen Verstärkerschirm, der in gleicher Weise jedoch nur unter Verwendung einer Fluoreszenzschicht aus ZnS : Ag ohne anhaftende Ultramarinblaupigmentteilchen mit einem Überzugsgewicht von etwa 40 mg/cm² hergestellt wurde, höhere Büdqualität (vgl.Tabelle III).

Beispiel 5

Eine Überzugsdispersion aus Y2O2S : Tb-Leuchtstoffteilchen mit einer mittleren Korngröße von 7 um wurde in gleicher Weise wie in Beispiel ! beschrieben hergestellt. Die Über>.ügsdispersion wurde gleichförmig mittels Rakel unter Bildung einer Fluoreszenzschicht aus Y2Ü:S : Tb-Leuchtstoff auf einen 250 μηη dicken Polyäthylenterephthalatträger mit einem Überzugsgewicht von etwa 30 mg/rm² aufgebracht.

Anschließend wurde eine iJber»'igsa":^s version aus pigmentbeschichtetem l.euchtstofl. wobei 0.5 Clew κ hl' teile Kobaltblaupigmentteilchen einer initiieren Konigröße von OJ um gleichförmig und fest auf der Oh-'-riil· lie von 100 '". ~ id,isiL'^:·. ■: drr vorerwähnten ΥΛ>_.-.; Tb-Leuchtstofflcilclien hafteten, in gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt Oic l.'bcr/ugsdispcrsion wurde gleichförmig auf die \orer wähnte nicht-getrocknete Fluoreszenzschicht aus Y2O1S : Tb-I.cuchtstolf mittels Rakel mit einem Ühcrzugsgcwicht von etwa 10 mg/cm² aufgebracht, wodurch eine Fluoreszenzschicht aus pigmenlhcschichlctem Leuchtstoff iiuf der Fluorcs/en/sclm Iu ,ins YiCKS r Tbl.euchlstol'f gebildet wurde.

Anschließend wurde eine I Iherzugs/usamniensci-/ung aus pigmenibeschichteien Lcichisioffteilchen, wobei 2.0 Ciewichtsteile der vorerwähnten Kobaltblau pignientteilchen gleichförmig und fest auf der Oberl'äche von 100 (iewichtstetlen der vorerwähnten Y.'();S : T b Lcuchtstoffirilchen haileten. gemalt der in

Überzugsdispersion wurde gleichförmig au! du vorn' wähnte niciil-getrockneie Fluoreszenzschicht aus pigmentbcschichtetem Leuchtstoff mittels Rakel mit einem ilberzugsgewichl von etwa 10mgi.ni' unter Biklupg einer Fluoreszenzschicht aus pigniembeschichteiem Leuchtstoff auf den vorerwähnten zwei Fluoreszenz schichten aufgebracht. Anschließend wurden diese drei Fluoreszenzschichten bei 50 C get: .icknet. Ferner wurde eine Nitrocellulose gleichförmig auf die oberste Fluoreszenzschicht aufgebracht und unter Bildung einer transparenten Schutzschicht nut einer Dicke von etwa 5 μΐη getrocknet.

Bei Verwendung eines solchermaßen hergestellten Verstärkerschirmes in Verbindung mit einem Ortho-Röntgenstrahlfilm zeigte der Verslärkerschirm gegenüber einem i.blichen Verstarke, schirm, der in gleicher Weise jedoch unter Verwendung einer Fluoreszenzschicht aus YlOjS : Tb-Leuchtstoff, an dem keine Kobaltl: ,lupigmenlteilchen hafteten, mit einem Ober /ugsgcwicht von etwa ?') mg cm^; hergeuellt wurde, höhere Büdqualität (vgl.Tabelle 11 it.

Beispiel b

Line Überzugsdispersion aus Gd;O:S : Th Leuehtstoffteilchen einer mittleren Korngröße von b μηι wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt. Die Überzugsdispersion wurde gleichförmig mittels Rakel unter Bildung einer Fluorev/enzschichi aus Gd:O:S : Tb-Leuchtstoff auf einen 250 um dicken Polyäthylenterephthalatträger mit einem Ober/ugsgewicht von etwa 30 mg/cm² aufgebracht.

Anschließend wurde eine Uberzugs/usammensetzung aus pigmentbeschichteten Leuchtstoffteilehen. wobei 1.0 Gewichtsteile Chromoxidpigmentteilchen einer mittleren Korngröße von 0.4 um gleichförmig und fest auf der Oberfläche von 100 Gewichtsteilen der vorerwähnten Gd:O2S rTb-Leuchtstofftcilchen hafteten, gemäß der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise hergestellt.

Die Überzugsdispersion wurde gleichförmig auf die vorgenannte nicht-getrocknete Fluoreszenzschicht aus Gd^O^S : Tb-Leuchtstoff mit einem Überzugsgewicht von etwa 15 mg/cm² mittels Rakel unter Bildung einer Fluoreszenzschicht aus pigmentbeschichtetem Leuchtstoff auf der Fluoreszenzschicht aus Gd2OiS : Tb-Leuchtstoff aufgebracht. Anschließend wurden diese beiden Fluoreszenzschichten bei 50^cC getrocknet. Ferner wurde Nitrocellulose gleichförmig auf die

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i'luoreszenzschicht aus pigmentbeschichtetem Leuchtstoff aufgebracht und unter Bildung einer transparenten Schutzschicht von etwa 5 μπι Dicke getrocknat.

Bei Verwendung eines solchermaßen hergestellten Verstärkerschirms in Verbindung mit einem Ortho-Röntgenstrahlenfilm zeigte der Verstärkerschirm geTabelle III

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genüber einem üblichen Verstärkerschirm, der in gleicher Weise wie vorstehend beschrieben, jedoch nur mit einer Fluoreszenzschicht aus GdjChS : Tb-Leuchtstoff, an dem keine Chromoxidpigmentteilchen hafteten, mit einem Oberzugsgewicht von etwa 45 mg/cmhergestell t wurde, höhere Bildqualität (vgl. Tabelle 111).

Beispiel Nr.

Art des Verstärkerschirms

Schärfe
(MTF-Wert)

Kornigkeit (RMS-Wert)

relative Empfindlichkeit

gemäß der
Vergleich
gemäß der
Vergleich
gemäß der
Vergleich
gernäß der
Vergleich
gemäß der
Vergleich
gemäß der
Vergleich

Erfindung
Erfindung
Erfindung
Erfindung
Erfindung
Erfindung

0,65 0,55 0,64 0,55 0,50 0,45 0,48 0,40 0,51 0,40 0,53 0,48 1,00X10"' 1,05X10"' 1,01 x 10"' 1,05 x 10"' 1,1OX 10"' 1,30X10"' !,30 X 10"' ,55X 10"' ,18X 10"' ,38 X 10"' ;,05x 10"' 5X 10"'

72 100

96 100

90 100

80 100

70 100

90 100

Die Schärfe ist als MTF-Wer! bei einer Raumfrequenz von 2 Linien/mm wiedergegeben, die Kömigkeit als RMS-Wert bei einer röntgenographischen Dichte von 0,8 und einer Raumfrequenz von 0 bis 5 Linien/mm und die Geschwindigkeit als relativer Wert in bezug zu jener eines üblichen Verstärkerschirms jedes Beispiels, die als IOC definiert ist.

Hierzu 1 3!alt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Röntgenverstärkerschirm aus einem Träger mit darauf aufgebrachter Fluoreszenzschicht, die Leuchtstoffteilchen und Pigmenttsilchen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtstoffteilchen mit den Pigmentteilchen überzogen sind.

2. Röntgenverstärkerschirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluoreszenzschicht aus mehreren Schichten besteht, wobei die oberste Schicht Leuchtstoffteilchen enthält, an denen die größte Menge an Pigment haftet, die nächste darunterliegende Schicht Leuchtstoffteilchen enthält, an denen die zweitgrößte Menge an Pigmentteilchen haftet, und die untere Schicht Leuchtstoffteilchen enthält, an denen geringere Mengen an Pigmentteilchen haften.

3. Röntgenverstärkerschirm aus einem Träger ^nit darauf aufgebrachter Fluoreszenzschicht, die Leuchtstoffveilchen und Pigmentteilchen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluoreszenzschicht aus zwei Schichten besteht, wobei die von dem Träger abgewandte Schicht Leuchtstoffteilchen enthält, die mit Pigmentteilchen überzogen sind und die dem Träger zugewandte Schicht Leuchtstoffteilchen, die frei von Pigmentbezug sind, enthält.