辐射转换屏幕制造技术

对发光材料和可能的其它材料利用各不同沉积技术或沉积条件形成一辐射转换屏幕，该屏幕具有在厚度方向上变化的特性．因此，一高吸收率，轻微的光的散射、适宜的屏蔽，适宜的光透射性，低的结构干扰和一高的分辨率可结合在一单一片层中．由于已知多层片层的这些不同需求中至少有一个总是不象所要求那样得到满意的解决，这些不相同的需求导致折中解决办法．（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及包括对待探测辐射敏感的发光层的辐射转换屏幕。这种辐射转换屏幕从美国专利第4，475，032号而为公从所知，并已用于如X射线诊断设备中。当这种设备包括例如胶片摄像机或布基(Bucky)滤线栅的X射线胶片检测器件时，该转换屏幕构成为安排在X射线束中胶片箔前方的X射线增光屏幕。当这种设备包括X射线图象增强管时，该转换屏幕构成为该管的入射屏幕、出射屏幕或兼为入射和出射屏幕。虽然不同类型的屏幕由于不同的操作环境和用途而显然具有不同的性质，但就实际的转换功能来说则提出了基本上相同的要求。就所需的高的X射线吸收率和具高分辨率的高转换效率来说，这是明显地适用于载象辐射束。为实现此总则需要每个被拦截的辐射量子产生高亮度的光及在转换层所生成的亮光的横向散射为最小。当发光片层是比较薄时，辐射吸收也比较低;当发光片层是比较厚时，发光片层中光的散射在没有采取特殊的措施时也会比较强。在本技术所提到的阶段中，这问题是通过使用具有高密度的发光片层而得到缓和，而那种发光片层如描述在美国专利第4，475，032中是用等离子喷涂这种适宜的方法获得的。特别是在硬X射线的情况下，往往是难以完全地满足关于高分辨率的要求，因此必须接受某种折衷办法。美国专利第3，825，763号描述了一种转换片层，其中的发光材料片层是具有结构的。具有准直亮光的这种结构的片层已被广泛的应用，特别是应用在X射线图像增强管中。该处所描述的裂纹结构可通过将屏幕冷却而获得，意即在将发光材料沉积于载体上后或为了提高该发光材料的转换效率而将该具有适宜载体的发光材料加热后，以这样的冷却率而获得适配该分辨率的具有某一频率的裂纹结构，同时该材料片层并不从载体上松脱下来。一个理想裂纹结构的形成可通过发光材料片层的沉积方法、沉积过程进行时可通过诸如载体的类型和结构的环境状况、沉积过程中的沉积速率和载体的温度、汽相沉积过程中周围压力、如果有的话加热的温度和时间等而轻易地实现高品质。本专利技术的目的在于提供一种具有结合所述两片层那种引人注意的性质而每个独立片层的缺点又已被降低的辐射转换屏幕。为实现上述目的，按照本专利技术所提出的辐射转换屏幕，其特征在于，所述的发光材料片层是由沿待探测的入射辐射束的方向一层接一层的次层组成的，而每层都各有彼此相互不相同的辐射转换率、辐射-光学和/或技术性质。通过利用发光片层的厚度方向上具有相互不相同性质的次层，因为可形成结构，故可将在均匀片层情况下数个本身是相互矛盾的性质达到最佳化，由此而对全层的所述折衷办法推移到正的方向上，并可实现关于效率、分辨率等等的基本的收益。此外，次层的边界层可使之适合关于顺序次层间的过渡所提出的要求，而总片层的边界层可使之适合所需的局部性质。从待探测的辐射的传播方向来看，在一优选实施例中的顺序次层对由待探测的辐射所产生的亮光显示出递减的吸收率。这可通过从相同发光材料形成具有相互不相同的形态的次层而实现的。该次层可从一片层逐渐向另一片层变化，或可形成较为突然的过渡。通过选择适当的结构，也可实现次层的固有结构干扰在待探测的辐射的方向上减弱。通常可在总片层中的一顶片层上、一底片层上或两层上赋予适合次层的位置的特定性质。在一优选的实施例中的第一片层是由较薄的钨酸钙(CaWO4)，接着是一层较厚的氟氯化钡(BaFCl)(等效单位Eu)构成。一顶片层特别由钨酸钙组成两底片层则由例如碘化铯(CsI)或溴氧化铼组成。按照本专利技术的转换片层可由两个次层组成，但亦可提供以诸如保护片层、透射片层或涂敷片层等的其它片层。在一优选的实施例中的转换片层构成X射线的增光屏幕的部分并包括例如由火焰或等离子喷涂而形成具有增高密度的第一次层，在其上再提供以其它次层。这种高密度片层可起着密封片层、光透射片层的作用，但也起着其它次层的独立载体的作用。这些功能可能对例如特别是转换片层与光阴极之间的光透射质量对该X射线图象增强管的效率和分辨率做出重要贡献的X射线图象增强管中的入射屏幕也是重要的。致密片层对减少在顺序次层中的相互沾染、对实现用作薄的光阴极片层的适宜的相继的支持层、及对片层中保证有良好的横向导电性也是引人注意的。转换片层的基底片层是由例如具有良好的导光性的结构的片层组成的。这种片层可通过例如汽相沉积法而获得。在汽相沉积过程中通过改变参数而可在片层的厚度方向上改变其形态。例如，可因此而改善其导光性及减少在发射的亮光中的结构干扰。下文将参照附图对本专利技术的某些优选实施例进行详细描述。其中图1示出呈X射线增光屏幕的形式的转换屏幕。图2示出呈X射线图象增强管的入射屏幕的形式的转换屏幕。图3示出装配以示图1中的转换屏幕的X射线胶片盒。图4示出装配以示于图2中的入射屏幕的X射线图象增强管。图5示出包括至少一个按照本专利技术的转换屏幕的X射线图象增强管/电视机链路。由入射X射线束1的方向来看，图1中所示的增光屏幕包括一个由例如聚酯制成的基底片层2。这片层是柔韧并具有抵御水份之类的能力。这坚固的片层需要时是可拆卸以便于再次使用。一个抗静电片层4以防止跨过片层间出现位场，从而防止了也能出现在待形成的图象中的干扰放电现象。特别由于适宜地选择折射率，可使反射片层6以最大的量将在发光片层8中由入射的X射线产生的并发射在指向该反射片层6的方向上的亮光反射。发光片层是以传统的方法用保护片层10进行密封，该保护片层10与基底片层一样，也有高度抵御水份的能力，同时保护该发光片层以免受机械性损坏。保护片层10最好为可冲洗的。发光片层8构成组合体的活性片层，也形成本专利技术的特定主体。这种X射线图象屏幕需采用下述性质的最优组合办法，该性质为干扰、X射线效率、吸收率、光产率和分辨率。这些性质至少部分的相互矛质例如当发光片层的厚度增加时，只要未出现饱和状态的情况下，量子效率会提高。当发将片层的厚度增加时，光产率提高，但这种提高特别是由于亮光在该层内散射而迅速地降低。在片层结构保持相同的情况下，当片层的厚度减少时其分辨率也下降、当使用由数个次层而制成的片层时，须保证产生于最远离待连接到该片层的胶片，12的位置上的该片层的区域中的亮光被发光片层的次层或在较近离胶片的位置上的次层中吸收到只有较低的程度。比较而言，结构干扰在近离胶片的位置上的次层中是最少。在较远离胶片的位置上的次层中是较大。这种增强的干扰被在近离胶片的位置上的次层所滤去。不同片层的颗粒大小是适合于相应的次层和胶片之间的距离。朝远离胶片的方向上，颗粒的大小最好是增加的;从通常有高效率的粗颗粒逐渐地向提供更好的导光性并改善光的透射性的细颗粒而发生转变。接近该胶片的薄的顶层可为微晶，使得此层也可起着防止水份的渗透及机械保护的作用。如此，可将附加层省去或通过从发光材料的晶体顶层到类似于已知保护片层的片层的逐渐过滤而形成。这可通过在和例如作为火焰或等离子喷涂器件的基本材料的保护性材料和发光材料的混合物中逐渐增加到采用的保护性材料使混合比达到1而实现的。在所述的可能性范围内，一个屏幕包括例如一层BaFCl(UE)具顶片层(对于这种类型的屏幕为近离胶片的位置上的片层)为细颗粒的CaWO4所组成。当其厚度比被倒置，则获得包括一层CaWO4和一低层为BaFCl(Eu)的屏幕。后一种屏幕与前一种屏幕的区别在有关响应速度方面是显著的。除了BaFCl之外，也可在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一辐射转换屏幕包括一对待探测辐射敏感的发光片层，其特征在于，该发光片层是由在一待探测的辐射束的入射方向上彼此相继的次层组成的，而各次层具有相互不相同的辐射转换率，辐射－光学和／或技术特性。

【技术特征摘要】
NL 1986-3-19 86006961.一辐射转换屏幕包括一对待探测辐射敏感的发光片层，其特征在于，该发光片层是由在一待探测的辐射束的入射方向上彼此相继的次层组成的，而各次层具有相互不相同的辐射转换率，辐射-光学和/或技术特性。2.按权利要求1所要求的一辐射转换屏幕，其特征在于，所述发光材料的相继次层显示一发光辐射吸收性，该吸收性在待探测的辐射的传播方向上是递减的。3.按权利要求1或2所要求的一辐射转换屏幕，其特征在于，该相继的次层包含相同的材料，但具有相互不相同的形态。4.按权利要求3所要求的一辐射转换屏幕，其特征在于，次层是逐渐地由一层向另一层变化着。5.按权利要求1、2、3或4所要求的一辐射转换屏幕，其特征在于，该次层显示一在待探测的辐射的传播方向上递减的结构干扰。6.按上述权利要求中任意一个所要求的一辐射转换屏幕，其特征在于，该屏幕是适宜于将X射线转换成亮光，并包括由亮光的出射边计算起的，第一次层及至少一个其它相继次层。7.按权利要求6所要求的一辐射转换屏幕，其特征在于，所述第一次层是具有特定的光学和/或技术性质的薄片层，一较厚的相继的次层的传统的发光片层。8.按权利要求6所要求的一辐射转换屏幕，其特征在于，所述第一次层是较厚的传统的发光片层，一相继的次层为一较薄的具有特定光学和/或技术性质的片层。9.按权利要求6所要求的一辐射转换屏幕，其特征在于，所述第一次层是较薄的CaWO4的片层，一相继的次层为较厚的BaFCl(Eu)片层。10.按权利要求6所...

【专利技术属性】
技术研发人员：西奥约翰奥古斯特波普马，雅各布安妮登博尔，
申请(专利权)人：菲利浦光灯制造公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]