CS235642B1 - Elektrorentgenografické záznamové médium a způsob jeho výroby - Google Patents

Abstract

Vynález se týká elektrorentgenografického záznamového média a způsobu jeho výroby. Elektrorentgenografické záznamové médium je na bázi amorfního selenu roztaveného na zdrsněné a tepelně zpracované podložce. Podložka je vytvořena ze slitin hliníku dopovaného křemíkem o hmotnostní koncentraci 0,1 až 10 %, na níž je umístěna vrstva amorfního selenu o tlouštce od 1 do 1 000 mikrometrů a na ní vrstva poly-N-vinylkarbazolu o koncentraci 0,1 až 10 % center s přenosem náboje a o tlouštce od 0,5 do 5 mikrometrů. Způsob výroby elektrorentgenografického záznamového média spočívá v tom, že se vrstva amorfního selenu vytvoří prudkým směrovým tuhnutím roztaveného selenu na podložce a přiložením lisovací desky o záměnné teplotě, načež se volný povrch vrstvy vyleští a nanese se na něj tenká vrstva poly-N-vinylkarbazolu.

Description

Vynález se týká elektrorentgenografického záznamového média na bázi amorfního selénu, zakotveného na zdrsněné a tepelně zpracované podložce, pokrytého ochrannou vrstvou, a dále způsobu jeho výroby.

V současné elektroradiografii je fotoaktivní část detektoru obrazu často tvořena selénovou tenkou amorfní vrstvou na kovovém podkladě. /Schaffert R. M. Elektrophotography Počal Press, London 1965/. Místo selénu se používá též jeho slitin /N. P. Paloev and all., Vvedenije v kliničeskuju elektrorentgenografiju, tledycina Moskva 1971/. Řada patentů se zabývá zlepšením vlastností selénových desek. V US patentu č. 3 906 228 je řešena jejich sensibilizace pomocí přídavku 0,01 až 1 atomárního procenta arzénu. V US pat. 3 975 635 je mezi selénovou vrstvou a kovovým podkladem umístěna mezivrstva z polyvinylkarbazolu nebo slitiny arzénu a selénu, která má za účel zvyšovat citlivost elektrorentgenografické desky.

Problém citlivosti je jedním ze základních problémů radiografie. Je dán především rychlostí generace a transportu náboje selénovou vrstvou. V US patentu č. 3 712 810 byla vyvinuta technologie přípravy vrstev ze slitin selénu, které mají srovnatelnou pohyblivost pro díry i elektrony. Proto v nich nedochází po expozici k tvorbě prostorového náboje, který znehodnocuje vrstvu pro následné použití. Takovou vrstvu lze nabíjet oběma polaritami a získávat jak pozitivní, tak negativní kopie. Celé záznamové médium se skládalo z kovové nosné podložky libovolné tloušťky, z mezivrstvy o tloušťce 0,5 až 15 mikrometrů, skládající se z amorfního selénu dopovaného 5 až 500 ppm arzénu a fotocitlivé vrstvy o tloušťce 10 až 200 mikrometrů z amorfního selénu.

Má-11 být selén použitelný pro elektrografii, je nutné, aby byl ve sklovité formě, kdy 14 má vysoký izolační odpor přesahující 10 Ohm/cm, a aby měl Čistotu vyšší, než 99,995 procenta. Tyto požadavky se obvykle realizují tím, že se velmi čistý selén napařuje ve vysokém vakuu na hliníkovou podložku udržovanou na teplotě 40 až 80 °C. Vakuovým napařením še čistota selénu dále zvýší a je dosahováno dobrých a reprodukovatelných výsledků.

Existuje však přitom celá řada obtíží a omezení. Při vakuovém napařování nelze rychlost příliš zvyšovat, neboť, pak i při teplotě podložky pod 80 °C může teplota povrchu tuto hodnotu značně přesáhnout. Je tomu tak zvláště v posledních fázích napařování silných vrstev, potřebných pro rtg aplikace. Tepelná vodivost selénu v amorfní fázi je velmi nízká a ochlazování povrchu je velmi problematické.

Další komplikací je docílení rovnoměrného a rovinného napařování desek. Bud je nutno naparovat z velkých vzdáleností, např. při 30cm desce ze vzdálenosti asi 150 cm, nebo pohybovat při napařování zdrojem a naklánět napařovanou desku tak, aby nevznikly význačnější rozdíly v tloušťce vrstvy. Pří napařování ve vakuu existují i podstatné ztráty selénu, které zůstanou na ochranných krytech, eventuálně i na některých částech aparatury. Zpětné získávání tohoto selénu a jeho rafinace nejsou nijak snadnou záležitostí.

Napařování silných vrstev přináší snadnou možnost vzniků kazů ve formě krystalických zárodečných center. Po určité době dochází kolem tohoto centra ke vzniku oblasti, kde selén je v krystalické formě, která má jiné fotoelektrické vlastnosti než báze amorfní. V důsledku toho po vyvolání obrazu vznikne v tomto místě artefakt.

Další komplikací této technologie je, že podložky musí mít předem zrcadlový povrch, který určuje i jakost povrchu napařené vrstvy. Jakékoliv naparování nevyrovná nedostatky v povrchu podložního materiálu, spíše je zdůrazní. Leštění hliníku na vysoký lesk je zdánlivě snadné, avšak existuje značné nebezpečí zavalení nebo zaleštění nečistot do mikropórů a trhlinek materiálu, do kapes” vzniklých rozválením krystalku kovu. To ve vakuu vede k výronu plynů z těchto míst a k nekvalitnímu povrchu v místě výronu. Jak při výrobě, tak i při aplikaci může dojít k úplnému odprýsknutí sklovitého selénu z povrchu, a tím ke znehodnocení celé desky.

Bylo vyvinuto elektrorentgenografické citlivé záznamové médium, sestávající z prášku chalkogenního skla, rozpuštěného v polystyrénovém pojivu. Uvedené médium kompenzovalo úbytek fotocitlivosti nárůstem ionografického efektu. Přesto celková elektrorentgenografické citlivost byla menší než u komerčních výrobků a byly potíže s přenosem vyvolaného obrazu.

Uvedené nedostatky odstraňuje elektrorentgenografické záznamové médium podle vynálezu na bázi amorfního selénu, zakotveného na zdrsněné a tepelně zpracované podložce, opatřené ochrannou vrstvou,* jehož podstata spočívá v tom, že podložka je vytvořena ze slitin hliníku dopovaného křemíkem v hmotnostní koncentraci 0,1 až 10 %, na níž je nanesena vrstva amorfního selénu o tlouštce od 0,1 do 1 000 mikrometrů, která je pokryta vrstvou amorfního poly-N-vinylkarbazolu tlouštky 1 až 5 mikrometrů.

Podstata způsobu výroby média podle vynálezu spočívá v tom, že vrstva amorfního selénu se vytvoří prudkým směrovým tuhnutím roztaveného selénu na podložce přiložením chladicí a lisovací desky o proměnné teplotě, potom se volný povrch vyleští a pokryje tenkou vrstvou poly-N-vinylkarbazolu, obsahující centra s přenosem náboje v koncentracích od 0,1 do 10 mol %.

Základní výhoda vynálezu spočívá v tom, že vyrobené desky mají stejnou citlivost jako obdobné desky již stávající, jsou odolnější k povrchovému oderu a mají menší temnostní vodivost než stávající desky. Použitím podložky z hliníku, který je legován křemíkem, případně slitinami hliníku, legovanými křemíkem, se dosahuje správné funkce reálné elektrody elektrorentgenograf ického záznamového média.

Na upravené podložce se selénová vrstva zhotovuje krátkodobým roztavením selénu a při optimální teplotě roztaveného selénu se lisuje podložením chladicí lisovací desky, kdy se tato dostane do kontaktu s povrchem selénu a způsobí jeho ztuhnutí do amorfní fáze. A to okamžitě bez krystalizačních zárodků u značně silných vrstev.

Povrch upravené selénové vrstvy lisováním je s výhodou leštěn, čímž se odstraní část ztuhlé selénové vrstvy, která vlivem silného teplotního gradientu během tuhnutí·obsahuje < značné množství strukturních defektů. Pak se pokryje vrstvou poly-N-vinylkarbazolu nanášením raklí či jiným způsobem.

Vynález je dále blíže popsán na dvou příkladech provedení.

Přikladl

Jako podložky bylo použito duralového plechu. Povrch duralového plechu byl vybroušen karborundovým smirkem. Potom byl duralový plech zahřát na teplotu 200 °C po dobu 0,5 h. Na podložku byl homogenně nanesen granulovaný selén o čistotě odpovídající 99,995 % a celek zahřát krátkodobě na teplotu 400 °C. Po vypnutí ohřevu byl vzorek položen na kovovou desku o teplotě O °C a byla přiložena lisovací deska o teplotě 70 °C k povrchu roztaveného selénu. Doba lisování činila 20 s. Ztuhlý povrch byl lehce přeleštěn lešticí pastou na bázi Al^O^. Takto zhotovené elektrorentgenografické médium vykazuje stejnou citlivost jako známé desky.

Příklad 2

Jako podložky bylo užito duralového plechu o tlouštce 2 mm. Povrch duralového plechu byl vybroušen karborundovým smirkem. Potom byl duralový plech zahřát na teplotu 200 °C po dobu 1 h. Na podložku byl homogenně nanesen granulovaný selén o čistotě 99,995 % a celek krátkodobě zahřát na teplotu 400 °C. Po vypnutí ohřevu byl vzorek položen na kovovou desku o teplotě 0 °C a byla přiložena lisovací deska o teplotě 40 °C k povrchu roztaveného selénu.

Doba lisování činila 20 s. Ztuhlý povrch byl vyleštěn lešticí pastou na bázi Al.0«. Na tento 3 Q povrch byla nanesena raklí tenká vrstva PVK v roztoku benzenu a vysušena pri teplotě 100 C. Takto zhotovené elektrorentgenografické médium vykazovalo 80 % citlivosti, jež vykazují zná235642 mé desky, a má podstatně větší trvanlivost.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT

   VYNÁLEZ U •

   1. Elektrorentgenografické záznamové médium na bázi amorfního selénu roztaveného na zdrsněné a tepelně zpracované podložce, vyznačené tím, že podložka je vytvořená ze slitin hliníku dopovaného křemíkem o hmotnostní koncentraci 0,1 až 10 %, na níž je umístěna vrstva amorfního selénu o tlouštce od 1 do 1 000 mikrometrů a na ní vrstva poly-N-vinvlkarbazolu o koncentraci 0,1 až 10 % center s přenosem náboje a o tlouštce od 0,5 do 5 mikrometrů.
2. 2. Způsob výroby elektrorentgenografického záznamového média podle bodu 1, vyznačující se tím, že se vrstva amorfního selénu vytvoří prudkým směrovým tuhnutím roztaveného selénu na podložce a přiložením lisovací desky o záměnné teplotě, načež se volný povrch vrstvy vyleští a nanese se na něj tenká vrstva poly-N-vinylkarbazolu.