Ефективний підсилювач рентгенівського зображення

Реферат: UA 121475 U UA 121475 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до електролюмінісцентних (ЕЛ) джерел світла і може бути використана для візуалізації і підсилення рентгенівського зображення. Відомо ЕЛ-перетворювач рентгенівського зображення [1], взятий як аналог. Це досягається шляхом збільшення провідності фоторезистивного (ФР)-шару, при незмінній інтенсивності падаючих рентгенівських променів. Вказаний перетворювач складається зі скляної пластини, на яку послідовно нанесені прозорий струмопровідний шар, ЕЛ-шар, непрозорий діелектричний та ФР-шари. Поверх ФР-шару послідовно нанесені прозорий струмопровідний шар та рентгенолюмінісцентний (РЛ) шар. Максимум спектральної чутливості ФР-шару співпадає з максимумом в спектрі випромінювання РЛ-шару. При цьому ФР-шар також чутливий до рентгенівського випромінювання. На прозорі струмопровідні шари подається змінна електрична напруга. Рентгенівське випромінювання, з відповідним розподілом інтенсивності, потрапляє на РЛ та ФР-шари. Тобто, на зміну провідності ФР-шару одночасно впливає падаюче рентгенівське випромінювання і свічення додатково нанесеного РЛ-шару. При цьому пройде перерозподіл зовнішньої напруги між ФР та ЕЛ-шарами. Це призводить до часткового підвищення якості отриманого зображення на ЕЛ-шарі. Недоліком даного перетворювача є низька яскравість та контрастність свічення ЕЛ-шару. Відомо пристрій для перетворення та підсилення рентгенівського зображення [2], взятий як прототип. Пристрій складається зі скляної пластини з нанесеним на неї прозорим струмопровідним шаром, поверх якого послідовно нанесені ЕЛ-шар, непрозорий діелектричний, фоторезистивний та верхній прозорий струмопровідний шари і до прозорих струмопровідних шарів прикладена електрична напруга та на верхній прозорий струмопровідний шар нанесено рентгенолюмінесцентний шар, і між нижнім прозорим струмопровідним шаром та ЕЛ-шаром розміщено ФР-шар з максимумом в спектрі випромінювання ЕЛ-шару. Недоліком вказаного пристрою є не досить висока якість підсиленого рентгенівського зображення. Задача корисної моделі - збільшення яскравості та контрастності перетвореного рентгенівського зображення при незмінній напрузі на електродах. Це призведе до підвищення якості отриманого зображення. Поставлена задача вирішується тим, що в ефективному підсилювачі рентгенівського зображення, що складається зі скляної пластини з нанесеним на неї прозорим струмопровідним шаром, поверх якого послідовно нанесені нижній ФР-шар, ЕЛшар, непрозорий діелектричний шар, верхній ФР-шар та верхній прозорий струмопровідний шар, на який нанесено РЛ-шар, між скляною пластиною і нижнім прозорим струмопровідним шаром нанесено нижній фотолюмінесцентний (ФЛ) шар з максимум спектральної чутливості, який співпадає з максимумом в спектрі випромінювання ЕЛ-шару. Крім того, для підвищення контрастності отриманого зображення, ФР-шари виконані у вигляді горизонтальних та вертикальних шин, розділених діелектриком. На Фіг. 1 наведено переріз запропонованого ефективного підсилювача рентгенівського зображення. Запропонований пристрій складається з скляної пластини - 1,з нанесеним на неї нижнім фотолюмінісцентним (ФЛ)-шаром - 9, прозорим нижнім струмопровідним шаром-2, поверх якого послідовно нанесені нижній ФР - шар - 3, ЕЛ-шар - 4, непрозорий діелектричний шар - 5, і суцільний верхній ФР-шар - 6. Поверх верхнього ФР - шару нанесений верхній прозорий струмопровідний шар - 7, зверху якого нанесено РЛ-шар-8. На Фіг. 2 наведено переріз запропонованого пристрою з ФР-шарами - 3 та 6, у вигляді горизонтальних та вертикальних шин, розділених діелектриком. Перетворювач працює наступним чином: на нижній - 2 і верхній - 7 прозорі струмопровідні шари подається змінна електрична напруга. Рентгенівські промені з певним розподілом інтенсивності одночасно діють на РЛ-шар - 8, викликаючи його свічення у видимій області спектра, і на ФР-шар-6, змінюючи його провідність. При цьому РЛ-шар має максимум в спектрі випромінювання, який співпадає з максимумом спектральної чутливості верхнього ФР-шару-6. Тобто, на провідність ФР-шару-6 одночасно впливають рентгенівське випромінювання і свічення РЛ-шару-8. Зміна провідності ФР-шару-6 відбувається адекватно розподілу інтенсивності падаючого рентгенівського фронту. Одночасно проходить зміна провідності нижнього ФР-шару3, під дією свічення ЕЛ-шару-4. При цьому зовнішня напруга буде перерозподілятись між ФРшарами-3 та 6 і ЕЛ-шаром-4. Це призводить до відповідного розподілу яскравості видимого свічення ЕЛ-шару-4. На відміну від прототипу, використання додаткового ФЛ-шару-9, нанесеного між скляною пластиною-1 і нижнім прозорим струмопровідним шаром-2, призводить до подальшого підвищення якості рентгенівського зображення. Це викликано тим, що ФЛ-шар-9 має максимум спектральної чутливості, який співпадає з максимумом в спектрі випромінювання ЕЛ-шару-4. В результаті, свічення ФЛ-шару-9 буде підсилювати свічення ЕЛ-шару-4. Змінюючи зовнішню напругу, прикладену до прозорих струмопровідних шарів - 2 та 7, можна змінювати підсилення отриманого рентгенівського зображення. Крім того, використання фоторезистивних 1 UA 121475 U 5 10 15 20 25 шарів - 3 та 6, у вигляді горизонтальних та вертикальних шин, розділених діелектриком, призводить до підвищення контрастності отриманого зображення. Як матеріал для прозорого струмопровідного шару можна використовувати SnO2, In2O3, для діелектричних шарів ТіО2,ТаО5, Si3N4. Електролюмінісцентний шар можна отримувати на ocнові ZnS-Mn, CdF2-Mn, GaN, Аl2О3. Як фотопровідний шар можна використовувати фотопровідники групи сульфіду кадмію (CdS), оскільки вони мають високу чутливість як до рентгенівських променів, так і до променів видимої ділянки спектра. Рентгенолюмінісцентні шари, що мають максимум в спектрі випромінювання, який співпадає з максимумом спектральної чутливості фотопровідних шарів, можна отримувати на основі люмінофорів, активованих сріблом (ZnSCdS-Ag) та CdF2-Mn. Як ФЛ-шари можна використовувати матеріали на основі сульфідів цинку та кадмію. Таким чином, використання додаткового ФЛ-шару-9, нанесеного між скляною пластиною-1 і нижнім прозорим струмопровідним шаром-2, призводить до підвищення якості рентгенівського зображення. Це викликано тим, що максимум спектральної чутливості ФЛ-шару співпадає з максимумом в спектрі випромінювання ЕЛ-шару. В результаті, свічення ФЛ-шару-9 буде підсилювати свічення ЕЛ-шару-4. При цьому, при незмінній зовнішній напрузі, прикладеній до прозорих струмопровідних електродів, яскравість та контрастність свічення пристрою буде вищою, ніж у прототипі. Корисна модель може бути використана для візуалізації і підсилення рентгенівського зображення. Використані джерела при складанні заявки: [1]. Бернацький В.А. Електролюмінесцентний перетворювач рентгенівського зображення. Патент України на корисну модель № 68116А, від 15.07.2004р. - Бюл. № 7. [2]. Бернацький В.А. Пристрій для перетворення та підсилення рентгенівського зображення. Патент України на корисну модель № 79615, від 25.04.2013 р. - Бюл. № 8. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Ефективний підсилювач рентгенівського зображення, що складається зі скляної пластини з нанесеним на неї прозорим струмопровідним шаром, поверх якого послідовно нанесені нижній ФР-шар, ЕЛ-шар, непрозорий діелектричний шар, верхній ФР-шар та верхній прозорий струмопровідний шар, на який нанесено РЛ-шар, який відрізняється тим, що між скляною пластиною і нижнім прозорим струмопровідним шаром нанесено нижній фотолюмінесцентний (ФЛ) шар з максимумом спектральної чутливості, який співпадає з максимумом в спектрі випромінювання ЕЛ-шару. 2 UA 121475 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3