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Leuchtschirm eines Röntgenbildverstärkers oder einer Kathoden-strahlröhre

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017028D
Original Publication Date: 1999-Jul-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-22
Document File: 2 page(s) / 16K

Publishing Venue

Siemens

Related People

Manfred Fuchs: AUTHOR

Abstract

Der Leuchtschirm eines Röntgenbildverstärkers oder einer Kathodenstrahlröhre weist ein Substrat auf, auf dem eine Leuchtschicht angeordnet ist, die durch Elektronen oder Strahlung zum Emittieren von Licht anregbar ist. Auf diese Leuchtschicht ist eine Reflexionsschicht aufgebracht, die verhindert, daß Licht von einer durch Elektronen oder Strahlung angeregten Stelle des Leuchtschirmes auf eine nicht angeregte Stelle gelangen kann. Dieses sogenannte Übersprechen von Licht führt zu einer Herabsetzung des Kontrastes eines Röntgenbildverstärkers und einer Kathodenstrahlröhre, beispielsweise eines Monitors oder einer Fernsehaufnahmeröhre, was unerwünscht ist. Besonders empfindlich für dieses Übersprechen sind Kathodenstrahlröhren aufgrund der gekrümmten Fläche der Schirme, wobei sich dieser Effekt besonders stark auswirkt, wenn die Reflexionsschicht viele kleine Löcher mit einem Durchmesser > 500 nm enthält oder die Schichtdicke der Reflexionsschicht nicht ausreichend gewählt ist. Bei einem Ausgangsschirm eines Röntgenbildverstärkers kann eine hohe Transmission der Reflexionsschicht zu einer Rückkopplung von Licht auf die Photokathode führen, wodurch Elektronen ausgelöst werden, die wiederum eine Lichtemission bewirken, welche sich als störendes Untergrundrauschen am Ausgangsschirm bemerkbar macht und den Kontrast sowie das Auflösungsvermögen mindert. Aus der US-Patentschrift 4 155 024 ist es bekannt, die Reflexionsschicht aus Aluminium herzustellen, wobei diese nicht direkt auf den Leuchtstoff, sondern auf eine dünne Trennschicht aus Nitrocellulose aufgedampft wird. Diese Trennschicht soll eine zusammenhängende Reflexionsschicht ermöglichen. Die Schichtdicke dieser Aluminiumschicht wird so gewählt, daß diese einerseits praktisch kein Licht mehr hindurch läßt und andererseits die Elektronen, die den Leuchtstoff zur Emission von Licht anregen sollen, nicht zu sehr abbremst. Es ist ferner bekannt, die Trennschicht nach der PVD- Beschichtung (Physical Vapour Deposition) mit Aluminium durch Temperatureinwirkung zu entfernen. Ist die Lichtdurchlässigkeit der so erzeugten Aluminiumschicht noch zu hoch, so kann eine rauchige zweite Aluminiumschicht durch Verdampfung von Aluminium auf die erste Aluminiumschicht aufgebracht werden.

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Bauelemente

Leuchtschirm eines Röntgenbildverstärkers oder einer Kathoden-strahlröhre

Idee: Manfred Fuchs, Nürnberg

Der Leuchtschirm eines Röntgenbildverstärkers oder einer Kathodenstrahlröhre weist einSubstrat auf, auf dem eine Leuchtschicht angeordnet ist, die durch Elektronen oderStrahlung zum Emittieren von Licht anregbar ist. Auf diese Leuchtschicht ist eineReflexionsschicht aufgebracht, die verhindert, daß Licht von einer durch Elektronen oderStrahlung angeregten Stelle des Leuchtschirmes auf eine nicht angeregte Stelle gelangenkann. Dieses sogenannte Übersprechen von Licht führt zu einer Herabsetzung desKontrastes eines Röntgenbildverstärkers und einer Kathodenstrahlröhre, beispielsweiseeines Monitors oder einer Fernsehaufnahmeröhre, was unerwünscht ist. Besondersempfindlich für dieses Übersprechen sind Kathodenstrahlröhren aufgrund der gekrümmtenFläche der Schirme, wobei sich dieser Effekt besonders stark auswirkt, wenn dieReflexionsschicht viele kleine Löcher mit einem Durchmesser > 500 nm enthält oder dieSchichtdicke der Reflexionsschicht nicht ausreichend gewählt ist. Bei einemAusgangsschirm eines Röntgenbildverstärkers kann eine hohe Transmission derReflexionsschicht zu einer Rückkopplung von Licht auf die Photokathode führen, wodurchElektronen ausgelöst werden, die wiederum eine Lichtemission bewirken, welche sich alsstörendes Untergrundrauschen am Ausgangsschirm bemerkbar macht und den Kontrastsowie das Auflösungsvermögen mindert.

Aus der US-Patentschrift 4 155 024 ist es bekannt, die Reflexionsschicht aus Aluminiumherzustellen, wobei diese nicht direkt auf den Leuchtstoff, sondern auf eine dünneTrennschicht aus Nitrocellulose aufgedampft wird. Diese Trennschicht soll einezusammenhängende Reflexionsschicht ermöglichen. Die Schichtdicke dieserAluminiumschicht wird so gewählt, daß diese einerseits praktisch kein Licht mehr hindurchläßt und andererseits die Elektronen, die den Leuchtstoff zur Emission von Licht anregensollen, nicht zu sehr abbremst. Es ist ferner bekannt, die Trennschicht nach der PVD-Beschichtung (Physical Vapour Deposition) mit Aluminium durch Temperatureinwirkungzu entfernen. Ist die Lichtdurchlässigkeit der so erzeugten Aluminiumschicht noch zu hoch,so kann eine rauchige zweite Aluminiumschicht durch Verdampfung von Aluminium auf dieerste Aluminiumschicht aufgebracht werden.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Entfernung der Trennschicht unzureichend ist, wenn diePorosität der ersten Schicht zu gering ist, was dazu führt, daß kleine Löcher in der ersten,direkt auf der Trennschicht aufgedampften Aluminiumschicht entstehen. Diese kleinenLöcher lassen sich auch durch das Aufbringen einer weiteren Aluminiumschicht nichtvollständig schließen, was im Extremfall zu einer Ablösung der ersten Aluminiumschichtvom Leuchtstoff führt.

Siemens Technik Report

Jahrgang 2� Nr. 4� Juli 1999

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In der Figur ist in prinzipieller Weise ein Ausschnitt eines Leuchtschirmes e...