Пристрій для перетворення та підсилення рентгенівського зображення

Реферат: UA 79615 U UA 79615 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. Відомий ЕЛ-перетворювач [1] взятий як аналог, який складається з скляної пластини з нанесеним на неї прозорим струмопровідним шаром, зверху якого послідовно нанесені ЕЛ-шар, непрозорий діелектричний і фоторезистивний (ФР) шари. Зверху фоторезистивного шару наноситься верхній прозорий струмопровідний шар. Прозорі струмопровідні шари є електродами ЕЛ - перетворювача. Недоліком вказаного перетворювача є мала контрастність перетвореного рентгенівського зображення. Це пов'язано з малою товщиною ФР - шару і малою густиною збудження цього шару рентгенівськими променями [2]. Тому зміна провідності фоторезистивного шару, буде низькою. В результаті контрастність потенціального рельєфу на ЕЛ - шарі невисока, внаслідок цього буде низькою контрастність та яскравість перетвореного рентгенівського зображення. Відомий перетворювач рентгенівського зображення [3], взятий як прототип. В даному пристрої відбувається збільшення провідності 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 ФРшари. Зверху ФР-шару послідовно нанесені прозорий струмопровідний шар та рентгенолюмінесцентний (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, попадає на РЛ та ФР- шари. На зміну провідності ФР- шару впливає одночасово падаюче рентгенівське випромінювання і свічення додатково нанесеного РЛ-шару. При цьому пройде перерозподіл зовнішньої напруги між ФР та ЕЛ - шарами. Це приводить до часткового підвищення якості отриманого зображення в ЕЛ-шарі. Недоліком даного перетворювача є низька яскравість та контрастність свічення ЕЛ-шару. Задачею корисної моделі є збільшення яскравості та контрастності перетвореного рентгенівського зображення при незмінній напрузі на електродах. Це приведе до підвищення якості отриманого зображення. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для перетворення та підсилення рентгенівського зображення, що складається зі скляної пластини з нанесеним на неї прозорим струмопровідним шаром, зверху якого послідовно нанесені ЕЛ- шар, непрозорий діелектричний, ФР- шар, верхній прозорий струмопровідний шар, на який нанесено РЛ-шар, згідно з корисною моделлю, між нижнім прозорим струмопровідним шаром та ЕЛ- шаром розміщено додатковий ФР-шар з максимумом спектральної чутливості, який співпадає з максимумом в спектрі випромінювання ЕЛ-шару. Крім того, для подальшого підвищення контрастності отриманого зображення, ФР-шари виконані у вигляді горизонтальних та вертикальних шин, розділених діелектриком. На Фіг. 1 приведено переріз запропонованого пристрою для перетворення та підсилення рентгенівського зображення з суцільними ФР-шарами. Введені наступні позначення: скляна пластина - 1, з нанесеним на неї нижнім прозорим струмопровідним шаром - 2,зверху якого послідовно нанесені ФР-шар - 3, ЕЛ-шар - 4, непрозорий діелектричний шар - 5, і суцільний верхній ФР-шар-6. Зверху ФР-шару нанесено верхній прозорий струмопровідний шар-7, зверху якого нанесено ΡЛ-шар - 8. На Фіг.2 приведено переріз запропонованого пристрою з фоторезистивними шарами - 3 та - 6, у вигляді горизонтальних та вертикальних шин. Перетворювач працює наступним чином: на нижній - 2 і верхній - 7 прозорі струмопровідні шари подається змінна електрична напруга. Рентгенівські промені з певним розподілом інтенсивності одночасово діють на РЛ- шар- 8, викликаючи його свічення у видимій області спектра, і на верхній ФР-шар- 6, змінюючи його провідність. Тобто, на провідність верхнього ФРшару - 6 одночасно впливає рентгенівське випромінювання і свічення Ρ Л - шару- 8. Зміна провідності ФР-шару - 6, відбувається адекватно розподілу інтенсивності падаючого рентгенівського фронту. При цьому на провідність нижнього ФР-шару-3 впливає свічення ЕЛшару - 4. Зовнішня напруга буде перерозподілятись між ФР-шарами 3, 6 і ЕЛ-шаром-4. Це приводить до відповідного розподілу яскравості та контрастності видимого свічення ЕЛ-шару – 4. На відміну від прототипу, використання нижнього ФР-шару - 3, приводить до подальшого підвищення ефективності перерозподілу зовнішньої напруги між ФР-шарами- 3, 6, та ЕЛ-шаром4. Це викликано тим, що максимум в спектрі чутливості ФР-шару-3 співпадає з максимумом в спектрі випромінювання ЕЛ-шару - 4. Внаслідок цього, підсилюється ефект перерозподілу зовнішньої напруги між ЕЛ та ФР - шарами. Це приведе до підвищення яскравості та контрастності отриманого зображення. Змінюючи зовнішню напругу, прикладену до 1 UA 79615 U 5 10 15 20 25 струмопровідних шарів -2 та -7, можна підсилювати отримане рентгенівське зображення. Крім того, використання ФР-шарів - 3,6 у вигляді горизонтальних та вертикальних шин, приведе до більшого підвищення контрастності отриманого зображення. Це викликано тим, що свічення ЕЛшару буде концентруватись в дільницях перетину шин ФР- шарів. Для того, щоб зменшити можливість електричного пробою ЕЛ-шару-4 і при цьому втримувати високу напруженість електричного поля в ЕЛ- шарі-4, зовнішню напругу можна зменшити, в порівнянні з прототипом. Для прозорого струмопровідного шару можна використовувати SnO2, Іn2О3, для діелектричних шарів ТiO2, Ta2O5, Si3N4. Електролюмінесцентний шар можна отримувати на основі ZnS-Mn, CdF2-Mn [3, 5]. В якості ФР-шару можна використовувати фотопровідники групи сульфіду кадмію (Cd S), оскільки вони мають високу чутливість як до рентгенівських променів, так і до променів видимої ділянки спектра. Рентгенолюмінесцентні шари, що мають максимум в спектрі випромінювання, який співпадає з максимумом спектральної чутливості фотопровідних шарів, можна отримувати на основі люмінофорів, активованих сріблом(ZnS-СdS-Аg), та CdF2-Mn [1,35]. Таким чином, використання додаткового нижнього ФР- шару, розміщеного між нижнім струмопровідним шаром та ЕЛ- шаром, приводить до підвищення яскравості та контрастності свічення і до збільшення терміну його роботи. При цьому при незмінній зовнішній напрузі яскравість та контрастність свічення запропонованого пристрою буде вищою, ніж в прототипі. Використані джерела при складанні заявки: [1]. Прикладная електролюминесценция. Под. ред. Фока М.В. Μ.: Сов. Радио, 1974. - С.8398, с.331-356. [2]. Гурвич A.M. Введение в физикохимию кристаллофосфоров. М.: Высшая школа, 1971. С.42-50. [3]. Бернацький В.А. Електролюмінесцентний перетворювач рентгенівсього зображення. Патент України на корисну модель №68116А від 15.07.2004р. Бюл. №7. [4]. Рентгенотехника. Справочник в 2-х книгах. Под. Ред. Клюева В.В. Μ.: Машиностроение, 1980. - С.140-172. [5]. Бернацький В.А. Журнал прикладной спектроскопии. "Рентгенолюминесценция пленок на основе CdF2 1986. - Т.45. - №4. - С.606-608. 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 1. Пристрій для перетворення та підсилення рентгенівського зображення, що складається зі скляної пластини з нанесеним на неї прозорим струмопровідним шаром, зверху якого послідовно нанесені електролюмінісцентний (ЕЛ)-шар, непрозорий діелектричний, фоторезистивний (ФР)-шар, верхній прозорий струмопровідний шар, на який нанесено рентгенолюмінесцентний шар, і до прозорих струмопровідних шарів прикладена електрична напруга, який відрізняється тим, що між нижнім прозорим струмопровідним шаром та ЕЛшаром розміщено додатковий ФР-шар, з максимумом спектральної чутливості, який співпадає з максимумом в спектрі випромінювання ЕЛ-шару. 2. Пристрій для перетворення та підсилення рентгенівського зображення за п. 1, який відрізняється тим, що ФР- шари виконані у вигляді горизонтальних та вертикальних шин, розділених діелектриком. 2 UA 79615 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3