DE68924481T2 - Vorrichtung zur Untersuchung der Röntgenstrahlung. - Google Patents

Vorrichtung zur Untersuchung der Röntgenstrahlung.

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Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Röntgenstrahl- Erfassungseinrichtung unter Verwendung von Kalbleitereinrichtungen.
    • BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
  • In einer Röntgendiagnose-Einrichtung zur Aufnahme eines Röntgenbilds eines Patienten wird eine Röntgenstrahl- Erfassungseinrichtung zum Messen der Intensität der Röntgenstrahlung zum Steuern der Intensität der Röntgenstrahlung von einer Röntgenstrahlquelle verwendet. Die vorangehend erwähnte Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung ist gewöhlicherweise zwischen der Röntgenstrahlquelle und dem Patienten angeordnet.
  • Vorgeschlagen wurde eine derartige Röntgenstrahl-Erfassungeinrichtung, umfassend eine Röntgenstrahl-zu-Licht-Umwandlungseinheit (als XL-Wandler bezeichnet) zum Umwandeln des einfallenden Röntgenstrahls in sichtbares Licht und eine Licht-zu-Elektrik-Umwandlungseinheit (LE-Wandler) zum Unwandeln des sichtbaren Lichts in ein elektrisches Signal, so daß die Intensität des Röntgenstrahls durch das elektrische Signal gemessen werden kann. In der herkömmlichen Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung des voranstehend erwähnten Typs wird der LE-Wandler unter Verwendung einer Basisplatte gebildet, die aus Glas oder einer Metallplatte gebildet ist. Der durch die Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung tretende Röntgenstrahl wird durch die aus einer Glasplatte oder einer Metallplatte hergestellten Basisplatte gedämpft, wodurch der Betrag des auf den Patienten zu strahlenden Röntgenstrahls kürzer wird und ein nicht benötigtes Abbild der Bassiplatte des LE-Wandlers auf der Röntgenfotografie des Patienten erscheint und deshalb ein klares Röntgenbild des Patienten nicht erhalten werden kann. Um das Auftreten des Abbilds der Basisplatte des LE-Wandlers auf der Röntgenfotografie in der herkömmlichen Einrichtung zu verhindern, ist es erforderlich, eine große Röntgenstrahl- Erfassungseinrichtung mit einem großen LE-Wandler zu verwenden, der größer ist als das Objekt, welches mit Röntgenstrahlen untersucht werden soll. Um dieses Ziel zu erreichen, wenn eine große Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung bereitgestellt ist, ist es unvernünftig, den Röntgenstrahl-Wandler großer Größe zu verwenden, der einen LE-Wandler mit großer Größe aufweist, um mit Röntgenstrahlen ein relativ klein bemessenes Objekt zu untersuchen. Zusätzlich verursacht der LE-Wandler großer Größe, daß das Gewicht der Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung schwer ist und das Betriebsverhalten der Röntgenstrahl- Erfassungseinrichtung verschlechtert wird.
  • Der Artikel in dem Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 27, Nr. 8, Teil 1, August 1985, Seiten 1105-1106, von W. Guang- Pu et al, mit dem Titel "Amorphous Silicon Photovaic X-Ray Sensor" beschreibt einen Röntgenstrahlsensor mit einer Glas- Basisplatte mit einer Phosphorbeschichtung auf einer Seite und einer transparenten Elektrode auf der anderen Seite, einen Halbleiter p-i-n-Übergang und eine letzte Elektrode.
  • Die EPA-0 316 222 beschreibt eine Einrichtung zum Erzeugen eines radiologischen Bildes. Die Einrichtung besitzt eine Glasbasisplatte, eine Reihe von kleineren photoelektrischen Umwandlungseinrichtungen und einen Szintillator.
    • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Eine wesentliche Aufgabe der Erfindung besteht darin,
  • - eine Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung bereitzustellen, bei der eine Dämpfung des Röntgenstrahls so klein ist, daß eine ausreichende Menge des Röntgenstrahls das mit Röntgenstrahlen zu untersuchende Objekt erreicht.
  • Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin,
  • - eine Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung vorzusehen, die eine klare Röntgenfotografie eines Objekts ohne Bildung des Abbilds der Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung in dem Bild bereitstellen kann, selbst wenn die Größe der Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung kleiner als die Größe des Objekts ist.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin,
  • - eine Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung bereitzustellen, die mit einer Schaltungsanordnung versehen ist, die ein elektrisches Signal einer ausreichend hohen Spannung erzeugen kann, wenn der Ausgang des Röntgenstrahlsensors gering ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Röntgenstrahl- Erfassungseinrichtung zur Anordnung zwischen einer Röntgenstrahlquelle und einer radiographischen Aufzeichnungseinrichtung vorgesehen, umfassend eine XL- Umwandlungseinrichtung zum Aufnehmen und Transmittieren von Röntgenstrahlen und zum Ausstrahlen von sichtbarem Licht, wobei die Intensität des Lichts der Intensität der empfangenen Röntgenstrahlen entspricht; und eine LE-Umwandlungseinrichtung zum Empfangen des von dem XL-Umwandlungseinrichtung erzeugten Lichts und zum Erzeugen eines elektrischen Signals entsprechend der Intensität des sichtbaren Lichts, wobei die LE- Umwandlungseinrichtung umfaßt: eine Elektrodeneinrichtung zum Ableiten des elektrischen Signals und eine Basisschicht; dadurch gekennzeichnet, daß die LE-Umwandlungsschicht ferner eine photoelektrische Umwandlungseinrichtung aus einem amorphen Halbleiter umfaßt und die Basisschicht aus einem Polyimidfilm mit einer Dicke von 25 um bis 150 um hergestellt ist, so daß kein Abbild der Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung auf der radiographischen Aufzeichnungseinrichtung erzeugt wird, die zum Empfang der Röntgenstrahlen angeordnet sind.
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 2 und 3 jeweils Draufsichten, die verschiedene Beispiele der Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen;
  • Fig. 4 eine Querschnittsansicht, die eine andere Ausführungsform der Röntgenstrahl- Erfassungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • Fig. 5 eine Draufsicht, die eine Ausführungsform der Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung mit Zuführungsleitern gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • Fig. 6 eine Draufsicht, die einen in der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform verwendeten LE-Wandler zeigt;
  • Fig. 7 eine entlang der Schnittlinien A-A in Fig. 5 genommene Querschnittsansicht;
  • Fig. 8 eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinien B- B in Fig. 5;
  • Fig. 9 ein Schaltbild eines Beispiels der Röntgenstrahl- Erfassungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 10 ein Beispiel der Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung, die mit der in Fig. 9 gezeigten Schaltung verwendet wird;
  • Fig. 11 einen Graph, der einen Betrieb der in Fig. 9 gezeigten Schaltung zeigt;
  • Fig. 12 ein Schaltbild, das ein anderes Beispiel der Schaltung zur Verwendung mit der Röntgenstrahl- Erfassungseinrichtung zeigt;
  • Fig. 13 einen Graph, der einen Betrieb der in Fig. 12 gezeigten Schaltung zeigt;
  • Fig. 14 ein Schaltbild, das ein weiteres Beispiel der Schaltung zur Verwendung mit der Röntgenstrahl- Erfassungseinrichtung zeigt;
  • Fig. 15 und 16 Graphen, die einen Betrieb der in Fig. 14 gezeigten Schaltung zeigen;
  • Fig. 17 ein Schaltbild, das ein weiteres Beispiel der Schaltung zur Verwendung mit der Röntgenstrahl- Erfassungseinrichtung zeigt;
  • Fig. 18 einen Graph, der einen Betrieb der in Fig. 17 gezeigten Schaltung zeigt;
  • Fig. 19 bis 24 Querschnittsansichten, die verschiedene Beispiele eines Kassettenfilms zeigen, der die Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung beinhaltet.
    • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • In Fig. 1 ist ein Substrat 1 einer rechteckförmigen Gestalt gezeigt, das aus einem röntgenstrahl-permeablen und mechanisch festem Material hergestellt ist, beispielsweise einem Polyimidfilm einer gleichmäßigen Dicke. Die Dicke des Substrats 1 kann zwischen 25 um bis 150 um gewählt werden. Eine Metallelektrode 4 von 1.000 Å Dicke ist auf der oberen Oberfläche des Substrats 1 gebildet. Die Metallelektrode 4 besteht aus Al, Cr oder Ag und besitzt eine Form, die derjenigen des Substrats ähnlich ist, aber etwas kleiner als das Sübstrat 1 ist. Eine LE-Umwandlungsschicht eines p-i-n-Typ Halbleitermaterials unter Verwendung von amorphem Silizium zum Umwandeln von Licht in ein elektrisches Signal (nachstehend als LE bezeichnet) ist auf der oberen Oberfläche der Metallelektrode 4 mit einer Dicke von 10.000 Å gebildet. Eine transparente elektrisch leitende Schicht 6, die aus einem Indium-Titanoxid-(ITO)-Material, SnO&sub2; oder ZnO hergestellt ist, ist auf der oberen Oberfläche der LE-Umwandlungsschicht 5 so gebildet, daß sie die Schicht 5 vollständig abdeckt. Der Aufbau durch die Komponenten 1, 4, 5 und 6 stellt eine Licht-zu- Eiektrik-Umwandlungseinheit 10 bereit.
  • Eine Röntgenstrahl-zu-Licht-Umwandlungsschicht (eine XL- Umwandlungsschicht) ist auf der leitenden Schicht 6 mit einer größeren Fläche als die LE-Umwandlungseinheit 10 auf der oberen Oberfläche der elektrisch leitenden Schicht 6 gebildet.
  • Alle voranstehend erwähnten Elemente sind aus einem gegenüber Röntgenstrahlen permeablen Material hergestellt, so daß ein Röntgenstrahl durch die in Fig. 1 gezeigte Einrichtung mit einer geringen Röntgenstrahl-Absorption treten kann.
  • Wenn in der in Fig. 1 gezeigten Anordnung ein Röntgenstrahl auf die XL-Umwandlungseinheit 8 projiziert wird, wird der auf die XL-Umwandlungseinheit 8 projizierte Röntgenstrahl in sichtbares Licht umgewandelt, das auf die LE-Umwandlungsschicht 5 gestrahlt wird, wobei es durch die elektrisch leitende Schicht 6 tritt. Das auf die LE-Umwandlungseinheit 10 gestrahlte Licht veranlaßt die LE-Umwandlungseinheit 10, eine Spannung zwischen der Metallelektrode 4 und der transparenten Elektrode 6 zu erzeugen. Deshalb ist es möglich, die Größe der Intensität des Röntgenstrahls durch Messen der Spannung zwischen der transparenten Elektrodenschicht 6 und der Metallelektrode 4 zu messen.
  • Um ein Bild eines Patienten unter Verwendung der voranstehend erwähnten Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung aufzunehmen, wird die Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung in dem Bereich der Röntgenstrahlung zwischen dem Patienten und der Röntgenstrahl- Erzeugungseinrichtung angeordnet. Die Röntgenstrahl- Erfassungseinrichtung der voranstehenden Ausführungsform verwendet den Polyimidfilm als das Substrat 1 der LE- Umwandlungseinheit 10, der Röntgenstrahl kann durch die LE- Umwandlungseinheit mit einer geringen Absorption des Röntgenstrahls treten und das Bild der LE-Umwandlungseinheit erscheint nicht in der Röntgenfotografie. Demzufolge ist es nicht erforderlich, eine LE-Umwandlungseinheit mit fast der gleichen Größe wie das Objekt bereitzustellen, so wie dies im Stand der Technik verwendet wurde. Wenn die Röntgenstrahl- Erfassungseinrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist beispielsweise die Größe der LE-Umwandlungseinheit eine kleine Größe, wie mit den gepunkteten Linien in Fig. 2 angedeutet, die kleiner als die Größe des mit Röntgenstrahlen zu untersuchenden Objekts X ist, das mit den Kettenlinien in Fig. 2 gezeigt ist. Da das Abbild der LE-Umwandlungseinheit nicht auf dem Bild der Röntgenstrahl-Radiographie erscheint, ist es möglich, die Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung an irgendeiner gewünschten Stelle anzuordnen und ferner ist es möglich, eine verschiedene Konfiguration der Einrichtung zu verwenden, wie mit den gepunkteten Linien in Fig. 3 gezeigt.
  • Da die XL-Umwandlungseinheit 8 den Röntgenstrahl mehr oder weniger zum Umwandeln des Röntgenstrahls in sichtbares Licht absorbieren kann, kann allerdings das Abbild der XL- Umwandlungseinheit auf dem Radiographiebild erscheinen und es ist erforderlich, die XL-Umwandlungseinheit größer oder in der gleichen Größe wie die Röntgenstrahlen zu untersuchende Fläche auszuführen. Dies bedeutet, daß die LE-Umwandlungseinheit kleiner als die XL-Umwandlungseinheit in der planaren geometrischen Gestalt ist.
  • Es sei darauf hingewiesen, daß das zu der LE-Umwandlungseinheit äquivalente Al vorzugsweise kleiner als 1 mm und vorzugsweise kleiner als 0,5 mm hergestellt ist.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 4 ist ein Substrat 3 mit einer rechteckförmigen Gestalt gezeigt, das aus einem röntgenstrahlpermeablen Material hergestellt ist, beispielsweise ein zusammengesetztes Material aus Kohlenstoffasern und Epoxydharz mit einer Breite von 350 mm im Quadrat und einer Dicke von 0,4 mm. Ein dünner aus Aluminium hergestellter Abschirmungsfilm 2 ist gebildet auf der Oberfläche des Substrats 3 mit ungefähr 17 um zum Reflektieren von Licht erzeugt in einer XL- Umwandlungseinheit 8, deren Einzelheiten nachstehend noch beschrieben werden, und zum Abschirmen von externem elektrischen Rauschen.
  • Ein aus einem Polyimidfilm hergestellter Basisfilm 1 ist auf einem zentralen Abschnitt des Al-Dünnfilms 2 mit 125 um Dicke und 125 mm im Quadrat Breite gebildet. Eine untere Elektrode 4 mit 1000 Å ist auf der oberen Oberfläche des Basisfilms 1 hergestellt aus Al/Cr mittels einer Vakuumaufdampfungstechnik mit der gleichen Fläche des Basisfilms 1 gebildet. Eine LE- Umwandlungsschcht 5 eines p-i-n-Typ Halbleitermaterials unter Verwendung von amorphem Silizium zum Umwandeln von Licht in ein elektrisches Signal ist auf der oberen Oberfläche der unteren Elektrode 4 mit einer Dicke von 10.000 Å mittels eines Glühentladungsverfahrens gebildet. Eine aus einem Indiumtitanoxid (ITO)-Material hergestellte transparente elektrisch leitende Schicht 6 ist auf der oberen Oberfläche der LE-Umwandlungsschicht 5 so gebildet, daß sie die Schicht 5 vollständig abdeckt. Die Komponenten 1, 4, 5 und 6 stellen eine Licht-zu-Elektrik-Umwandlungseinheit 20 bereit und sind auf dem zentralen Abschnitt des Al-Dünnfilms 2 durch ein Klebemittel befestigt. Die LE-Umwandlungseinheit 20 ist vollständig durch einen Abdichtungsfilm 7a abgedeckt, der aus einem lichtdurchlässigen, gegenüber Feuchtigkeit dichtem und anhanftenden Material mit einer Dicke von 0,2 mm hergestellt ist, so daß die LE-Umwandlungseinheit 20 von der äußeren Atmosphäre vollständig abgedichtet ist. Der Abdichtungsfilm ist beispielsweise aus Äthylenvinylacetatmaterial gebildet.
  • Ein Röntgenstrahl-zu-Licht-Umwandlungsschicht (XL- Umwandlungsschicht) 8 ist auf dem Abdichtungsfilm 7a mit einer Fläche gebildet, die ähnlich wie die Fläche des Substrats 3 ist, um so vollständig die obere Oberfläche der LE- Umwandlungseinheit 20 abzudecken. Die XL-Umwandlungseinheit 8 ist durch Beschichtung eines fluoreszierenden Elements aus einem Cd&sub2;O&sub2;S:Tb-Material auf ein transparentes Papier oder einem Plastikharzfilm hergestellt. Ein weiterer Abdichtungsfilm 7b, der aus einem lichtdurchlässigen, gegenüber Feuchtigkeit abdichrenden und anhaftendem Material gebildet ist, ist auf der XL-Umwandlungsschicht 8 gebildet und ein Tedler-Film 9 (ein Fluorinharzmaterial mit elngefügtem Al) ist auf dem weiteren Abdichtungsfilm 7b gebildet, so daß sie parallel zu der oberen Oberfläche der LE-Umwandlungsschicht 5 auf der Oberfläche des Substrats 3 gebildet sind.
  • Vorzugsweise ist der Basisfilm 1 aus einem Polyimidfilm mit einer Dicke im Bereich von 25 um bis 150 um gebildet.
  • Wenn in der in Fig. 5 gezeigten Anordnung der Röntgenstrahl auf die untere Oberfläche des Substrats 3 projiziert wird, die die Oberfläche ist, die dem Al-Dünnfilm 2 gegenüberliegt, dann kann der Röntgenstrahl die in Fig. 4 gezeigte Einrichtung von dem Substrat 3 zu dem Tedler-Film 9 durchdringen, wobei er durch das Substrat 3, den Al-Dünnfilm 2, die LE-Umwandlungseinheit 20, die Abdichtungsfilme 7a und 7b und die XL- Umwandlungseinheit 8 mit einer geringen Absorption des Röntgenstrahls tritt. Der auf die XL-Umwandlungseinheit 8 projizierte Röntgenstrahl wird in sichtbares Licht umgewandelt, das auf die LE-Umwandlungsschicht 5 gestrahlt wird, wobei es durch beide Abdichtungsfilme 7a und 7b tritt. Das in Richtung auf den Tedler-Film 9 gestrahlte Licht wird durch den Al-Film in dem Tedler-Film 9 reflektiert und auf die LE- Umwandlungseinheit 20 gerichtet, während das Licht, welches nicht direkt auf die LE-Umwandlungseinheit 20 projiziert wird, durch den Al-Film 2 reflektiert wird, wobei es die LE- Umwandlungseinheit 20 erreicht, dann wird das Licht in ein elektrisches Signal umgewandelt. In der voranstehenden erwähnten Weise erzeugt die LE-Umwandlungseinheit 20 eine Spannweg proportional zu der Intensität des Röntgenstrahls und eine Spannung kann über der transparenten Elektrodenschicht 6 und der unteren Elektrode 4 so erzeugt werde, daß es möglich ist, die Größe der Intensität des Röntgenstrahls durch Messen der Spannung zwischen der transparenten Elektrodenschicht 6 und der unteren Elektrode 4 zu messen.
  • In der voranstehend erwähnten Ausführungsform ist die untere Elektrode 4 aus Al/Cr hergestellt. Anstelle der anderen Materialien, eine Al, Ag, Cr, Al/Ag-Legierung oder eine Cr/Ag- Legierung verwendet werden. Für das transparente, feuchtigkeltsundurchlässige und anhaftende Material für die Abdichtungsfilme 7a und 7b kann anstelle von EVA Polyvinylbutyral (PVB) verwendet werden. Die XL- Umwandlungseinheit 8 kann aus CaWO&sub4; gebildet sein, BaFCl:Eu kann verwendet werden. Der weitere Abdichtungsfilm 7b kann zwischen dem Substrat 3 und dem Abschirmungsfilm 2 gebildet werden oder er kann zwischen dem Substrat 3 und dem Al- Lichtdünnfilm 2 oder dem Al-Dünnfilm 2 und dem Polyimidbasisfilm 2 oder zwischen dem Al-Film 2 und der Polyimidfilm-Schicht 1 gebildet sein.
  • Da wie voranstehend erwähnt die Röntgenstrahl- Erfassungseinrichtung der voranstehenden Ausführungsform so gebildet ist, um den Röntgenstrahl ohne Dämpfung des Röntgenstrahls unter Verwendung eines mechanisch festen Materials, beispielsweise einer Kohlenstoffaser mit einem Material als das Substrat 3, weiterzuleiten, kann die Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung dünn und leicht gebildet werden, was eine ähnlich mechanische Stärke der herkömmlichen Einrichtung sicherstellt. Durch Abdichten der LE- Umwandlungseinheit mit dem transparenten, feuchtigkeitsundurchlässigen Bondungsmaterial, um so den Kontakt mit der Umgebungsatmosphäre zu verhindern, ist es zusätzlich möglich, eine Verschlechterung der Funktion der Einrichtung aufgrund der Absorption der Feuchtigkeit zu verhindern, wodurch die Lebensdauer der Röntgenstrahl- Erfassungseinrichtung verlängert werden kann. Ferner ist es möglich, das Rauschen der Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung durch Abdichten der LE-Umwandlungseinheit durch den Al-Dünnfilm zu verkleinern, so daß ein Fehler der Röntgenstrahl- Erfassungseinrichtung verkleinert werden kann.
  • Es sei darauf hingewiesen, daß für die Basisplatte 3 verschiedenes anderes röntgenstrahl-durchlässiges Material verwendet werden kann, beispielsweise eine Plastikharzschicht oder SUS (eine Schicht aus rostfreiem Stahl) oder eine Glasplatte, die ausreichend dünn sind, um den Röntgenstrahl durchzulassen.
  • Unter Bezugnahme auf die Fig. 5 bis 8 besitzt das aus einem Polyimidfilm mit 50 um Dicke hergestellte Substrat 1 eine kleinere Fläche als die Fläche 32 (durch die Kettenlinien in Fig. 5 gezeigt), die mit Röntgenstrahlen untersucht werden soll. Die untere Elektrode 4 ist aus Al mit einer Dicke von 50 bis 10.000 Å auf dem Substrat gebildet. Mit der voranstehend erwähnten Dicke der unteren Elektrode 4 ist der Arbeitsvorgang einfach und zusätzlich ist der Röntgenstrahl durchlässig und der Widerstand der Zuleitung gering. Die Draufsicht der unteren Elektrode 4 weist einen rechteckförmigen Hauptabschnitt 4a auf, auf dem die LE-Umwandlungseinheit angeordnet ist und einen Zuleitungs- oder Anschlußleiter 4b, der sich von einer Kante des Hauptabschnitts 4a an eine Seite 1a des Substrats 1 mit einer schmalen Breite 4c erstreckt. Der Anschlußleiter 4b ist aus dein gleichen Material gebildet, wie das des Hauptabschnitts 4a. Die LE-Umwandlungsschicht 5, die aus amorphem Silizium einer aktiven Halbleiterschicht vom p-i-n-Typ hergestellt ist, ist aus dem Hauptabschnitt 4a der unteren Elektrode 4 mit einer gleichmäßigen Dicke von 1 um gebildet. Die aus SnO&sub2; hergestellte transparente Elektrode 6 ist auf der oberen Oberfläche der LE-Umwandlungsschicht 5 mit einer Dicke von 1000 Å gebildet. Der Hauptabschnitt 6a der transparenten Elektrode 6 erstreckt sich in Richtung auf die Seite 1a mittels eines länglichen Leiters 6b auf der oberen Oberfläche des Substrats 1 parallel zu, aber elektrisch isoliert von dem Anschlußleiter 4b. Die Größe des Hauptabschnitts 6a und des Leiters 6b der transparenten Elektrode 6 ist fast die gleiche wie die des Hauptabschnitts 4a und des Anschlußleiters 4b der unteren Elektrode 4. Die Hauptabschnitte 4a und 6a der jeweiligen Elektroden 4 und 6 sind im wesentlichen in der vertikalen Beziehung orientiert. Die Leiter 4b und 6b können eine Dicke von 500 bis 10.000 Å aufweisen.
  • Ohwohl in der dargestellten Ausführungsform der Anschlußleiter 6b integral mit dem Hauptabschnitt 6a gebildet ist, können sie getrennt hergestellt werden und nachdem sie hergestellt und an den dargestellten Positionen angeordnet sind, verbunden werden. Ferner ist es möglich, den Hauptabschnitt 4a und den Anschlußleiter 4b getrennt herzustellen, wonach sie verbunden werden. Ferner ist es auch möglich, den Hauptabschnitt 4a oder 6a und den Leiter 4b oder 6b der unteren Elektrode 4 oder der transparenten Elektrode 6 durch unterschiedliche Materialien herzustellen. Um einen Durchgang des Lichts zu ermöglichen, ist es wünschenswert, daß die Elektrode 6 dünner ist. Je dünner die Elektrode allerdings ist, desto größer wird der Widerstand der Elektrode als Anschlußleiter. Von diesem Standpunkt ist es wünschenswert, für den Leiter 6b einen Al-Dünnfilm zu verwenden. Die aus ZnS hergestellte XL-Umwandlungseinheit 8 ist auf der transparenten Elektrode 6 gebildet. Die XL- Umwandlungseinheit 8 besitzt eine ähnliche Fläche wie die Fläche, die mit Röntgenstrahlen untersucht werden soll.
  • Die voranstehend gezeigte Anordnung ist in solcher Weise positioniert, daß die Seite 1a des Substrats 1 zu der Seite der mit Röntgenstrahlen zu untersuchenden Fläche orientiert ist oder die Seite 1a außerhalb der mit Röntgenstrahlen zu untersuchenden Fläche ist, aber der Hauptabschnitt 4a innerhalb der mit Röntgenstrahlen zu untersuchenden Fläche ist.
  • Wenn unter einer derartigen Bedingung der Röntgenstrahl auf die XL-Umwandlungseinheit 8 gestrahlt wird, wird der Röntgenstrahl in sichtbares Licht umgewandelt, das die LE-Umwandlungsschicht 5 durch die transparente Elektrode 6 erreicht. Die LE- Umwandlungsschicht 5 erzeugt eine Spannung entsprechend der Intensität des Röntenstrahls über der unteren Elektrode 4 und der transparenten Elektrode 6. Die über den Elektroden 4 und 6 erzeugte Spannung wird von den Leitern 4b und 6b abgeleitet. Da in der in den Fig. 5 bis 8 gezeigten Ausführungsform die Enden der Leiter 4b und 6b außerhalb der mit Röntgenstrahlen zu untersuchenden Fläche angeordnet sind, erscheint ein unerwünschtes Abbild von Verbindungen an den Leitern 4b und 6b, beispielsweise das Abbild der Lötverbindungen zur Verbindung der externen Drähte und der Leiter 4b und 6b in dem Bild der Radiographie nicht.
  • Fig. 9 zeigt ein Beispiel einer Lichtmeßschaltung für die Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung, die in den voranstehend erwähnten Ausführungsformen gezeigt ist. Die in Fig. 9 gezeigte Schaltungsanordnung kann mit den bereits erwähnten verschiedenen Röntgenstrahl-Erfassungeinrichtungen verbunden werden. Allerdings wird in der Ausführungsform eine Beschreibung für den Fall durchgeführt, bei dem die Schaltungsanordnung mit einer anderen in Fig. 10 gezeigten Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung verbunden ist, bei der die LE-Wandlereinheit 10 oder 20 auf dem Substrat 3 durch eine XL- Umwandlungsschicht 81 angeordnet ist. Das Substrat 3 besitzt ein Aluminium-Aquivalent kleiner als 1 mm und vorzugsweise kleiner als 0,5 mm.
  • Die XL-Umwandlungsschicht 8' ist eine fluoreszierende Schicht hergestellt aus einer Mischung, bei der fluoreszierendes Material, beispielsweise CaWO&sub4; oder Gd&sub2;O&sub2;S : Tb in wärmhärtbares Harz aus einem Phoenolepoxidharzsystem gemischt ist. Der transparente Elektrodenfiim oder die untere Elektrode 4, hergestellt aus In&sub2;O&sub3; ist auf der XL-Umwandlungseinheit 8' mittels einer Vakuumaufdampfung gebildet. Die auf der unteren Elektrode 4 gebildete LE-Umwandlungsschicht 5 ist eine p-i-n- Halbleiterdiode, die aus amorphem Silizium mit einer Dicke von 6000 Å gebildet ist. Auf der LE-Umwandlungsschicht 5 ist eine obere Elektrode 6' gebildet, die aus A oder Cr mit einer Dicke von 1000 Å gebildet ist. Die Größe des Substrats der in Fig. 10 gezeigten Einrichtung ist ungefähr 45 cm x 45 cm.
  • In der in Fig. 10 gezeigten Einrichtung erreicht der einfallende Röntgenstrahl die XL-Umwandlungseinheit 8' durch die XL-Umwandlungseinheit 10 und der Röntgenstrahl wird darin in sichtbares Licht umgewandelt und das sichtbare Licht wird in der LE-Umwandlungseinheit 10 in ein elektrisches Signal umgewandelt und eine Spannung entsprechend der Intensität des Röntgenstrahls kann über den Elektroden 4 und 6' ermittelt werden. Die LE-Umwandlungsschicht 5 umfaßt eine Vielzahl von Hetero-Übergangsschichten, von denen eine aus amorphem Siliziumkarbid enthaltend III oder V Atome hergestellt ist. Das Mischverhältnis des Kohlenstoffs in dem amorphen Siliziumkarbid beträgt ungefähr 0,60 oder mehr als 0,05 gegenüber den Siliziumatomen. Die LE-Umwandlungsschicht 5 ist eine Diode, die aus einem p-Typ Halbleiter aus amorphem Siliziumkarbid, einem i-Typ Halbleiter aus amorphem Silizium oder einem n-Typ Halbleiter aus amorphem Silizium hergestellt ist, so daß ein hoher lichtelektrischer Umwandlungswirkungsgrad erzielt werden kann.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 9 hesitzt die durch die Elektroden 4 und 6' und die LE-Umwandlungsschicht 5 gebildete Diode 10 eine Anode, die durch einen Kondensator 31 mit Masse verbunden ist und einen manuell zu betätigenden Schalter 32 zum Kurzschließen des Kondensators 31. Die Anode der Diode 10 ist ferner mit dem njcht invertierenden Eingangsanschluß + eines Operationsverstärkers 35 zum Umwandeln des Stroms in eine Spannung verbunden. Ein mit der Diode 10 verbundener Kondensator 33 zeigt einen äquivalenten Kondensator oder einen Streukondensator der Diode 10. Die Kathode der Diode 10 ist mit dem negativen Anschluß einer D.C. Energiequelle 34 verbunden, deren positiver Anschluß mit Masse verbunden ist.
  • Nachdem in der voranstehend erwähnten Schaltungsanordnung der Schalter 32 über eine gegebene Periode zum Kurzschließen des Kondensators 31 eingeschaltet wird, wird der Schalter 32 ausgeschaltet. Wenn auf die Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung kein Röntgenstrahl gestrahlt wird, ist die Ausgangsspannung Voo des Verstärkers 35
  • Voo = E x C1 / (C1 + C2),
  • wobei E die Spannung der Energiequelle ist und C1 und C2 Kapazitäten der jeweiligen Kondensatoren 33 und 31 sind. Wenn der Strom an dem Kondensator 31 beim Empfang des Röntgenstrahls fließt, wird der Strom i durch den Kondensator 31 integriert und der integrierte Wert wird durch den Verstärker 35 verstärkt, dessen Ausgangsspannung Vo1 wie folgt ausgedrückt wird, nämlich
  • Vo - 1/C i x dt
  • wobei gleich C1/(C1 + C2) ist.
  • Da bei der herkömmlichen Röntgenstrahl-Erfassungsschaltung die Kapazität der LE-Umwandlungseinheit groß ist, trat Rauschen auf und das Ansprechverhalten des Verstärkers war langsam. Beispielsweise wurde bei der herkömmlichen Röntgenstrahl- Erfassungsschaltung, wenn der Verstärker 13 nV/VHz mit R=330 KΩ und C = 1,1 uF verwendet wurde, Rauschen mit 10 mV p-p erzeugt. Gemäß der in Fig. 9 gezeigten vorliegenden Ausführungsform kann allerdings Rauschen auf -40 dB von dem Rauschen der herkömmlichen Erfassungsenrichtung verringert werden.
  • In dem Beispieltest der vorliegenden Ausführungsform war die Kapazität C2 des Kondensators 31 100 pF und die Diode 10 war eine a-Si-Pindiodenstruktur mit E = 2V und 80 mm². Für den Verstärker 35 wurde eine FET-Eingangsstufe eines Typs mit niedriger Vorspannung und niedriger Drift verwendet. Unter Verwendung der Diode 10, die 0,2 uA als kleinen Ausgang erzeugen konnte, konnten 90 Millivolt von dem Verstärker 35 erhalten werden, wenn der Schalter nach 500 Millisekunden von dem Einschalten des Schalters 12 ausgeschaltet wurde, wie in Fig. 11 gezeigt. Es ist somit ersichtlich, daß der Verstärker gemäß der vorliegenden Erfindung den sehr geringen Ausgangswert der Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung ausreichend verstärken kann.
  • Fig. 12 zeigt ein anderes Beispiel der Röntgenstrahl- Erfassungsschaltung, bei der der Schalter 36 zwischen die Anode der Diode 10 und den Eingangsanschluß des Verstärkers 35 geschatet ist. Der Schalter 32 in Fig. 9 wird weggelassen. Wenn der Schalter 36 eingeschaltet wird, wird die in dem Kondensator 31 gespeicherte Ladung in eine Spannung umgewandelt, wobei sie durch den Verstärker 35 verstärkt wird. Die Ausgangsspannung ist in Fig. 13 gezeigt. Gemäß der Ausführungsformen der in den Fig. 9 und 12 gezeigten Röntgenstrahl-Erfassungsschaltung kann eine Erfassungsschaltung mit hoher Geschwindigkeit und geringem Rauschen erhalten werden, da die Ladung des Kondensators 31, der seriell mit der Diode 10 der Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung verbunden ist, direkt gemessen werden kann.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 14 ist ein weiteres Beispiel der Röntgenstrahl-Erfassungsschaltung gezeigt, wobei die Anode und die Kathode der Diode 10 mit Eingangsanschlüssen der Verstärker 41 und 42 verbunden sind, deren Ausgang mit den Verstärkern 43 und 44 jeweils über Widerstände 55 und 56 verbunden sind. Eine Parallelschaltung eines Kondensators 51 und eines Widerstands 52 zum Bestimmen der Ansprechgeschwindigkeit ist mit dem Ausgangsanschluß und dem Eingangsanschluß des Verstärkers 41 verbunden. Eine Parallelschaltung eines Kondensators 541 und eines Widerstands 53 zum Bestimmen der Ansprechgeschwindigkeit ist zwischen den Ausgangsanschluß und den Eingangsanschluß des Verstärkers 42 geschaltet. Eine Parallelschaltung eines Kondensators 58 und eines manuell zu betätigenden Schalters 57 ist zwischen den Eingang und den Ausgang des Verstärkers 43 geschaltet. Eine Parallelschaltung eines Kondensators 60 und eines manuell betätigbaren Schalters 59 ist zwischen den Eingang und den Ausgang des Verstärkers 43 geschaltet. Die Ausgangsanschlüsse des Verstärkers 43 und 44 sind mit einem Schalter 61 verbunden, der durch das Ausgangssignal eines Komparators 62 betreibbar ist, der den Ausgang des Verstärkers 61 und eine Referenzspannung E vergleicht.
  • Es sei darauf hingewiesen, daß die Ansprechgeschwindigkeit des Verstärkers 41 schneller als diejenige des Verstärkers 42 ist, wie in den Fig. 15 und 16 gezeigt und daß die Verstärkung des Verstärkers 42 höher als diejenige des Verstärkers 41 ist. Es sei angenommen, daß der Widerstandswert der Widerstände 42, 43, 55 und 56 mit R52, R53, R55, R56 bezeichnet wird und die Kapazität der Kondensatoren 58 und 60 mit C58 und C60 bezeichnet werden. Es sei ferner angenommen, daß der Widerstand R52 = R53 ist und C58 = C60 ist. Wenn R52 nicht gleich R53 ist, ist R52/R55 x C58 = R53/R56 x C60. Wenn die in Fig. 10 gezeigte Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung einen Röntgenstrahl empfängt, wird der Ausgang der Diode 10 an die Verstärker 41 und 42 angelegt und darin verstärkt. Wenn die Ausgangsspannung des Verstärkers 41 höher als der Pegel der Referenzspannung E ist, das heißt der Pegel des Röntgenstrahls ist hoch, dann veranlaßt der Komparator 62, daß der Schalter 61 in Richtung auf den Verstärker 43 hin geschaltet wird, um so den Ausgang der Diode 10 mit einer hohen Ansprechgeschwindigkeit und einer geringen Verstärkung zu verstärken.
  • Im umgekehrten Fall, d.h. die Intensität des Röntgenstrahls ist gering und der Ausgang des Verstärkers 41 ist kleiner als die Referenzspannung E, wird der Schalter 61 auf den Verstärker 44 geschaltet, so daß der Ausgang mit geringem Pegel der Diode 10 durch die Verstärker 42 und 44 mit hoher Verstärkung und mit relativ geringer Ansprechgeschwindigkeit mit geringem Rauschen verstärkt wird, wodurch es möglich ist, den niedrigen Ausgang des Röntgenstrahlsignals bei einem guten S/M-Verhältnis zu verstärken und eine genaue Erfassung des Röntgenstrahls kann durchgeführt werden.
  • Da wie voranstehend erwähnt die zwei verstärkenden Systeme von geringer Ansprechgeschwindigkeit mit hoher Verstärkung und von hoher Ansprechgeschwindigkeit mit geringer Verstärkung automatisch entsprechend dem Ausgangspegel der Röntgenstrahl- Erfassungseinrichtung umgeschaltet werden können, ist es möglich, den Röntgenstrahl über einen breiten Pegelbereich zu erfassen.
  • Fig. 17 zeigt ein anderes Beispiel der Röntgenstrahl- Erfassungsschaltung, bei der gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind und sich die Beschreibung der Teile hier erübrigt. Die Ausgangsanschlüsse der Verstärker 43 und 44 sind mit Komparatoren 61 und 62 verbunden, deren Ausgänge mit einem jeweiligen Eingangsanschluß von UND-Gattern 63 und 64 verbunden sind. Ein anderer Eingangsanschluß des UNDGatters 64 erhält ein Signal φ2 und ein anderer Eingangsanschluß des UND-Gatters 63 erhält das invertierte φ2- Signal durch einen Inverter 65. Die Schalter 15 und 16 werden durch das Signal φ1 betrieben, das das invertierte Signal ist, das erzeugt wird, wenn der Röntgenstrahl empfangen wird. Die Komparatoren 61 und 62 erhalten jeweils Referenzsignale E1 und E2, die gleich zueinander sein können.
  • Wenn im Betrieb der Pegel des Röntgenstrahls gering ist, erzeugt der Komparator 61 einen Ausgang und wenn das invertierte Signal des Signals φ2 hoch wird, kann ein Röntgenstrahl-Erfassungssignal durch das UND-Gatter 63 und ein ODER-Gatter 66 erhalten werden. Wenn andererseits der Pegel des Röntgenstrahls hoch ist, erzeugt der Komparator 62 einen Ausgang und wenn das Signal φ2 hoch ist, kann das Röntgenstrahl-Erfassungssignal durch das UND-Gatter 64 und das ODER-Gatter 66 erhalten werden. Die Schalter 57 und 59 werden jeweils durch das Signal φ1 eingeschaltet, wenn der Röntgenstrahl nicht vorhanden ist und die Kondensatoren 58 und 60 werden eingestellt.
  • Es wird darauf hingewiesen, daß der Pegel der Ausgangssignale der jeweiligen Reihen der Verstärker durch die Zeitkonstante der Integrationsschaltungen eingestellt werden kann, für den Fall, daß die Zeitkonsante und/oder Verstärkung der Verstärkungseinrichtungen zwischen den beiden Reihen unterschiedlich ist.
  • Fig. 19 zeigt ein Beispiel der Anwendung der Röntgenstrahl- Erfassungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der eine Röntgenstrahl-Filmkassette mit der Röntgenstrahl- Erfassungseinrichtung in einem Gehäuse integriert ist.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 19 bezeichnet 71 einen fotografischen Film einer rechteckförmigen pianaren Gestalt, der das sichtbare Licht erfassen kann. Der Röntgenstrahlfilm 71 befindet sich in Sandwich-Anordnung zwischen einem Paar von Papieren 72 und 72' zum Umwandeln von Röntgenstrahlen in sichthares Licht (im folgenden als XL-Umandlungspapier bezeichnet). Die Anordnung des Röntgenstrahlfilms 71 und der XL-Umwandlungspapiere 72 und 72' ist die gleiche wie bei der im Stand der Technik bekannten Röntgenstrahl-Filmkassette und die Einzelheiten davon erübrigen sich hier.
  • Die Röntgenstrahl-Erfassungeinrichtung 80 gemäß der vorliegenden Erfindung ist auf die obere Oberfläche des XL- Umwandlungspapiers 72' laminiert. Für die Röntgenstrahl- Erfassungseinrichtung können verschiedene Einrichtungen verwendet werden, wie in den bereits voranstehend erwähnten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt.
  • Jedoch ist in dem in Fig. 19 gezeigten Beispiel die Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung aus einem XL- Umwandlungspapier 81 und einer LE-Umwandlungseinheit 82 gebildet.
  • Für die LE-Umwandiungseinheit 82 wird vorzugsweise ein LE- Umwandlungselement aus amorphem Silizium verwendet. Der spezifische Aufbau der LE-Umwandlungselementeinheit 82 ist in Fig. 20 gezeigt, bei der auf der Oberfläche eines Glassubstrats 83 eine TCO-Schicht 84 gebildet ist. Eine amorphe Siliziumschicht 85 (im folgenden als eine a-si-pin-Schicht bezeichnet) ist auf der TCO-Schicht 84 gebildet. Eine Metallschicht 86 ist auf der a-si-pin-Schicht 85 gebildet und die Metallschicht 86 ist mit einer Schutzschicht 87 abgedeckt.
  • Es ist wünschenswert, die Form der LE-Umwandlungseinheit 80 entsprechend der Form der mit Röntgenstrahlen zu untersuchenden Fläche auszubilden. Um die Intensität des Röntgenstrahls der Objektfläche, beispielsweise eines Magens oder eines Krebses, zu messen, ist es beispielsweise wünschenswert, die LE- Umwandlungseinheit nur in der zu erfassenden Fläche bereitzustellen. Wenn die LE-Umwandlungseinheit unter Verwendung des amorphen Siliziums verwendet wird, ist es möglich, die LE-Umwandlungseinheit wie gewünscht auszugestalten.
  • Die TCO-Schicht 84 wird unter Verwendung von ITO (Indiumtitanoxid) oder SnO&sub2; unter Verwendung eines Aufstäubungsverfahrens (Sputter-Verfahrens), eines Widerstandserwärmungs-Aufbringungsverfahrens, eines EB- (Elektronenstrahl)-Aufbringungsverfahrens mit einer Dicke von 300 bis 1000 Å gebildet.
  • Eine a-si-pin-Schicht 85 wird vorzugsweise durch ein Parallelplatten-Plasma-CVD-Verfahren mit einer Dicke von 5000 bis 15000 Å gebildet. Die Metallschicht 86 wird unter Verwendung von Al, Ag, Cr, SUS, Cu, Au in einer ähnlichen Weise wie die Herstellung der TCO-Schicht mit 500 bis 10.000 Å Dicke gebildet. Die Schutzschicht 87 wird unter Verwendung eines Plastiksynthetikharzes gebildet, beispielsweise eines Epoxydharzes, eines Phenolharzes durch einen Siebdruck, eine Walzenbeschichtung oder eines Bürstdruckens mit einer Dicke von 1 bis 10 um. Es ist möglich, eine Anzahl von synthetischen Harzschichten zu laminieren.
  • In der voranstehend erwähnten Anordnung wird die LE- Umwandlungseinheit in solcher Weise angeordnet, daß das Glas 83 dem XL-Umwandlungspapier 81 zugekehrt ist und die voranstehend erwähnte Anordnung wird auf dem XL-Umwandlungspapier 72' aufgebracht. Wenn in der voranstehend erwähnten Röntgen- Erfassungseinrichtung der Röntgenstrahl von oben in die Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung kommt, erreicht der Röntgenstrahl das XL-Umwandlungspapier 81 und das in dem XL- Umwandlungspapier 81 enthaltene Fluoreszenzmittel wird durch den Röntgenstrahl angeregt und erzeugt sichtbares Licht, das auf die LE-Umwandlungseinheit 80 strahlt, so daß ein elektrischer Ausgang entsprechend der Intensität des Röntgenstrahls von der LE-Umwandlungseinheit 80 erzeugt wird. Der Röntgenstrahl läuft durch die LE-Umwandlungseinheit 80 und erreicht die XL-Umwandlungspapiere 72 und 72' durch den Film 71. Durch die XL-Umwandlungspapiere 72 und 72' wird der Röntgenstrahl in sichtbares Licht umgewandelt und das so umgewandelte Licht wird auf den fotografischen Film aufgestrahlt, der das sichtbare Licht erfaßt. Somit kann das Röntgenstrahlahbild des Objekts durch den Film 71 fotografiert werden.
  • Die LE-Umwandlungseinheit 80 kann in solcher Weise gebildet werden, daß eine aus Al oder Cr gebildete Metallschicht 91 auf einer Dünnschicht 90 gebildet wird und eine a-si-pin-Schicht 92 auf der Metallschicht 91 gebildet wird und ferner eine TCO- Schicht 91 auf der a-sin-pin-Schicht 92 gebildet wird. Bei dieser Anordnung wird die Filmschicht 90 auf das XL- Umwandlungspapier 72' der in Fig. 19 gezeigten Einrichtung aufgebracht.
  • Fig. 22 zeigt eine Modifikation der in Fig. 19 der gezeigten Einrichtung, wobei die Oberseite und die Unterseite der in Fig. 20 gezeigten LE-Umwandlungseinheit 80 umgekehrt ist und auf das XL-Umwandlungspapier 72' gelegt ist, wobei das XL- Umwandlungspapier 81 heseitigt wird. In diesem Fall muß das XL- Umwandlungspapier 72' das sichtbare Licht auf beide Oberflächen strahlen.
  • Für den Fall, daß die Absorption des Röntgenstrahls in der LE- Umwandlungseinheit 80 groß ist, wenn Glas in der LE- Umwandlungseinheit verwendet wird, wird der Röntgenstrahl gedämpft, wenn der Röntgenstrahl das mit Röntgenstrahlen zu untersuchende Objekt erreicht. Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist es wünschenswert, die Röntenstrahl-Erfassungseinrichtung an der Seite anzuordnen, nachdem der Röntgenstrahl den fotografischen Film durchdringt. Die Fig. 23 und 24 zeigen Beispiele für jeden Zweck. Durch die in den Fig. 23 und 24 gezeigte Anordnung ist es möglich, einen derartigen Nachteil zu vermeiden, daß die Kantenabschnitte der bei der LE- Umwandlungseinheit verwendeten Glasplatte in dem Bild der Röntgenfotografie auftreten.
  • Es wird darauf hingewiesen, daß in den Fig 19 bis 24 eine Röntgenstrahl-Filmkassette, Dämpfungselemente zum elastischen Haltern des fotografischen Films und eine Deckelplatte zum Abfangen des Röntgenstrahls weggelassen sind, daß sie aber in einer ähnlichen Weise zu der bekannten Weise verwendet werden.

Claims (22)

1. Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung zur Anordnung zwischen einer Röntgenstrahlquelle und einer radiographischen Aufzeichnungseinrichtung, umfassend:
eine XL-Umwandlungseinrichtung (8) zum Empfangen und Transmittieren von Röntgenstrahlen und zum Ausstrahlen von sichtharem Licht, wobei die Intensität des Lichts der Intensität der empfangenen Röntgenstrahlen entspricht; und
eine LE-Umwandlungseinrichtung (10:20) zum Empfangen des von der XL-Umwandlungseinrichtung (8) erzeugten Lichts und zum Erzeugen eines elektrischen Signals entsprechend der Intensität des sichtbaren Lichts, wobei die LE- Umwandlungseinrichtung eine Elektrodeneinrichtung (4, 6) zum Ableiten des elektrischen Signals und eine Basisschicht (1) umfaßt;
dadurch gekennzeichnet, daß
die LE-Umwandlungseinrichtung (10:20) ferner eine amorphe photoelektrische Halbleiter-Umwandlungsschicht (5) umfaßt; und
die Basisschicht (1) aus einem Polyimidfllm mit einer Dicke von 25 um bis 150 um hergestellt ist, so daß kein Bild der Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung auf der radiographischen Aufzeichnungseinrichtung erzeugt wird, die zum Empfang der Röntgenstrahlen angeordnet ist.
2. Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die LE-Umwandlungseinrichtung (10:20) und die XL-Umwandlungseinrichtung (8) aufeinander auf einer darunterliegenden Basisplatte (3) angeordnet sind, wobei die Basisplatte (3) aus einem zusammengesetzten Material aus Kohlenstoffasern und Epoxydharz hergestellt ist und eine ausreichend kleine Dicke aufweist, so daß kein Abbild der Röntgenstrahl- Erfassungseinrichtung auf der radiographischen Aufzeichnungseinrichtung erzeugt wird, die zum Empfang der Röntgenstrahlen angeordnet ist.
3. Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisplatte (3) ein Aluminium-Äquivalent kleiner als 1 mm und vorzugsweise kleiner als 0,5 mm aufweist.
4. Röntgenstrahleinrichtung nch Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Basisplatte (3) 0,4 mm beträgt.
5. Röntgenstahl-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ferner eine auf der Basisschicht (1) gebildete Leitereinrichtung (4b, 6b) umfaßt, die sich von der Elektrodeneinrichtung (4, 6) an einen zu fotografierenden Bereich erstreckt, wobei die Leitereinrichtung (4b, 6b) dünn ausgeführt ist, um das Durchtreten von Röntgenstrahlen zu ermöglichen.
6. Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 2, ferner gekennzeichnet durch einen Tedler-Film (9), der ein ein Fluoreszenzmittel enthaltender Harzfilm ist, der A1 umfaßt und einen Abdichtungsfilm (7b), hergestellt aus einem lichtdurchlässigen und feuchtigkeitsundurchlässigen Haftungsmittel.
7. Röntgesntrahl-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitereinrichtung (4b, 6b) eine Dicke von 50 bis 1000 um (500 bis 10.000 Å) aufweist.
8. Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die LE- Umwandlungseinrichtung (10:20) kleiner als die zu fotografierende Fläche ist.
9. Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdichtungsfilm (7b) aus Polyvinylbutyral oder Äthylenvinylacetat hergestellt ist.
10. Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, und ferner gekennzeichnet durch:
zwei Reihen von Verstärkereinrichtungen (41, 42), die für die jeweilige Elektrodeneinrichtung (4, 6) vorgesehen sind, wobei jede Reihe eine Integrationsschaltung (43, 44) umfaßt, und
eine Wähleinrichtung (61) zum Wählen einer Reihe der Verstärkereinrichtungen (41, 42) entsprechend dem Bereich der Intensität des zu detektierenden Röntgenstrahls.
11. Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Pegel der Ausgangssignale der jeweiligen Reihen der Verstärkereinrichtungen (41, 43; 42, 44) durch die Zeitkonstante der Integrationsschaltungen (43, 44) eingestellt wird, für den Fall, daß die Zeitkonstante und/oder Verstärkung der Verstärkungseinrichtung (41, 42) zwischen den beiden Reihen unterschiedlich ist.
12. Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wähleinrichtung (61) der Ausgang der Verstärkungseinrichtung (41, 42) ist.
13. Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wähleinrichtung (61) der Ausgang der Integrationsschaltung (43, 44) ist, die jeweils die Signale in den jeweiligen Reihen der Verstärkereinrichtungen (41, 42) integriert.
14. Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner gekennzeichnet durch eine mit der Halbleiterschicht verbundene Kondensatoreinrichtung (31) oder einen Streukondensator (33) der Halbleiterschicht zum Speichern der Ladung, die über der Halbleiterschicht auftritt, so daß der Ausgang der Röntgenstrahl-Umwandlungseinrichtung (8) durch die in der Kondensatoreinrichtung (31) gespeicherten Ladung erzeugt werden kann.
15. Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ferner eine Verstärkungseinrichtung (35) zum Verstärken der Spannung über dem Kondensator (31) oder dem Streukondensator (33) und eine Umschalteinrichtung (36) zum Anlegen der Spannung über dem Kondensator (31) oder dem Streukondensator (33) an die Verstärkungseinrichtung (35) umfaßt.
16. Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ferner einen Strom-Spannungs-Verstärker (35) umfaßt, um den Strom des Kondensators (31) oder des Streukondensators (33) zu verstärken, zum Ausgehen eines Spannungssignals, das die Intensität der Röntgenstrahlen darstellt.
17. Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 2 oder irgendeinem abhängigen Anspruch davon, dadurch gekennzeichnet, daß ein Al-Äquivalent der Basisplatte (3) kleiner als 0,5 mm ist.
18. Filmkassette, umfassend einen fotografischen Film (71) und eine Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17.
19. Filmkassette nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die XL-Umwandlungseinrichtung als eine XL- Umwandlungseinrichtung zum Projizieren des Lichts entsprechend dem Röntgenstrahl auf den fotografischen Film wirkt.
20. Filmkassette nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtung an der Seite befindet, an der der Röntgenstrahl durch den fotografischen Film (71) gelaufen ist.
21. Verfahren zur Röntgenstrahlfotografie oder Röntgenstrahlanalyse eines Objekts unter Verwendung einer Röntgenstrahlquelle und einer Röntgenstrahl- Erfassungseinrichtung nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei die XL-Umwandlungseinrichtung (8) größer als die bestrahlte Zielfläche des Objekts ist und die LE- Umwandlungseinrichtung (10:20) kleiner als die bestrahlte Zielfläche ist.
22. Verfahren zur Röntgenstrahlfotografie und/oder Röntgenstrahlanalyse eines Objekts unter Verwendung einer Röntgenstrahlquelle und einer Röntgenstrahl- Erfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, umfassend die folgenden Schritte:
Messen der Intensität des durch die Röntgenstrahlquelle erzeugten Röntgenstrahls in der Röntgenstrahl- Erfassungseinrichtung; und
Verwenden des durch die Röntgenstrahl- Erfassungseinrichtung getretenen Röntgenstrahls.
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