EP1325357A1 - Vorrichtung zur erfassung ionisierender strahlung unter verwendung von einer leuchtstoffschicht - Google Patents

Vorrichtung zur erfassung ionisierender strahlung unter verwendung von einer leuchtstoffschicht

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EP1325357A1
EP1325357A1 EP01985757A EP01985757A EP1325357A1 EP 1325357 A1 EP1325357 A1 EP 1325357A1 EP 01985757 A EP01985757 A EP 01985757A EP 01985757 A EP01985757 A EP 01985757A EP 1325357 A1 EP1325357 A1 EP 1325357A1
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EP
European Patent Office
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housing
alkali halide
drying buffer
layer
accommodated
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01985757A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Fuchs
Erich Hell
Peter Hackenschmied
Wolfgang Knuepfer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Agfa Gevaert NV
Agfa Gevaert AG
Original Assignee
Agfa Gevaert NV
Agfa Gevaert AG
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Publication date
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Publication of EP1325357A1 publication Critical patent/EP1325357A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T7/00—Details of radiation-measuring instruments

Definitions

  • the invention relates to a device for detecting ionizing radiation according to the preamble of claim 1.
  • Alkaline halides e.g. Csl, CsBr, NaI, RbBr and the like , for use.
  • Alkali halides are water soluble and hygroscopic. They absorb and chemisorb moisture from the air. This undesirably leads to a reduction in the luminous efficiency and to a decomposition of the phosphor layer.
  • the object of the invention is to eliminate the disadvantages of the prior art.
  • a device for detecting ionizing radiation is to be specified which is simple and inexpensive to produce and whose light efficiency is as high as possible.
  • This object is solved by the features of claim 1. Appropriate configurations result from the features of claims 2 to 9.
  • a means for buffering the air humidity is accommodated in the housing.
  • this simple measure is sufficient to counteract the adverse effects of atmospheric moisture on phosphors.
  • Such a moisture-buffered housing is particularly suitable for receiving phosphors that tend to discolor under vacuum or in dry air.
  • the proposed device is simple and inexpensive to manufacture.
  • the phosphor layer is expediently formed from a doped alkali halide. This can be CsBr.Eu.
  • the device according to the invention enables the use of CsBr highly doped with Eu. The yellowing of this phosphor, which can be observed in a vacuum or when the humidity is too low, does not occur here.
  • the housing can essentially be made of a water vapor-impermeable material, preferably of glass, metal or plastic. It is not absolutely necessary that the housing is sealed against the ingress of humidity.
  • the drying buffer can contain a saturated solution of a further alkali halide.
  • alkali chlorides has proven to be particularly effective.
  • the alkali halide of the phosphor layer and the further alkali halide of the drying buffer have the same composition. In this case, contamination of the phosphor is excluded.
  • the drying buffer can also contain silica gel. In contrast to the other halide, silica gel is used to absorb moisture from the air. Instead of silica gel, other drying agents with the same effect can also be used.
  • a fresh air inlet provided on the housing is expediently designed such that fresh air entering the housing is guided over the drying buffer. This ensures at all times that the air humidity in the
  • the drying buffer expediently sets a constant atmospheric humidity in the range from 50 to 60%, preferably from 55%.
  • the broken line shows the water content in the air as a function of the temperature in a housing in which a drying buffer is accommodated. It can be seen that the effect of the drying buffer always keeps the water content in the air in an area where the phosphor layer does not dissolve.
  • drying buffer A saturated LiCl solution in combination with silica gel was used as the drying buffer.
  • Commercially available drying buffers are also suitable as drying buffers for air conditioning showcases for works of art. Such a suitable drying buffer is offered, for example, under the "Art Sorb" brand.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung von ionisierender Strahlung, wobei ein mit einer Leuchtstoffschicht versehenes Substrat in einem Gehäuse aufgenommen ist. Zur Vereinfachung der Vorrichtung und zur Sicherstellung einer hohen Lichtausbeute ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass in dem Gehäuse ein Mittel zum Puffern der Luftfeuchtigkeit aufgenommen ist.

Description

Beschreibung
VORRICHTUNG ZUR ERPASSUNG IONISIERENDER STRAHLUNG UNTER VERWENDUNG VON EINER LEUCKTSTOFFSCHICH'-.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung ionisierender Strahlung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Insbesondere bei Röntgenleuchtschirmen kommen als Leuchtstoffe Alkalihalogenide, z.B. Csl, CsBr, NaI, RbBr und dgl . , zum Einsatz. Alkalihalogenide sind wasserlöslich und hygroskopisch. Sie absorbieren und chemiesorbieren Feuchtigkeit aus der Luft. Das führt unerwünschterweise zu einer Verringerung der Lichtausbeute und zu einer Zersetzung der LeuchtstoffSchicht .
Um diesem Problem entgegenzuwirken, ist man nach dem Stand der Technik dazu übergegangen, die LeuchtstoffSchicht durch eine feuchtigkeitsdichte Abdeckung zu schützen. Es wird dazu beispielsweise auf die DE 42 22 946 C2 , die EP 0 932 053 AI oder die EP 0 903 590 AI verwiesen.
Es ist außerdem bekannt, zur Behebung des vorgenannten Problems das die Leuchtstoffschicht aufnehmende Substrat in einem Gehäuse unter Vakuum einzuschließen. Die Herstellung eines solchen Gehäuses ist aufwendig. Im Laufe der Zeit kann es zum Verlust des Vakuums kommen. Bei bestimmten LeuchtstoffZusammensetzungen, z.B. hoch mit Eu dotiertem CsBr kommt es im Vakuum zu einer die Lichtausbeute herabsetzenden Verfärbung.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere eine Vorrichtung zur Erfassung von ionisierender Strahlung angegeben werden, die einfach und kostengünstig herstellbar und deren Lichtausbeute möglichst hoch ist. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 9.
Nach Maßgabe der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Gehäuse ein Mittel zum Puffern der Luftfeuchtigkeit aufgenommen ist. - Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass diese einfache Maßnahme ausreicht, um den nachteiligen Wirkungen der Luftfeuchtigkeit auf Leuchtstoffe entgegenzuwirken. Ein solches feuchtigkeitsgepuffertes Gehäuse eignet sich insbesondere zur Aufnahme von Leuchtstoffen, die unter Vakuum oder zu trockener Luft zu einer Verfärbung neigen. Die vorgeschlagene Vorrichtung ist einfach und kostengünstig herstellbar.
Die LeuchtstoffSchicht ist zweckmäßigerweise aus einem dotierten Alkalihalogenid gebildet. Dabei kann es sich um CsBr.Eu handeln. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht die Verwendung von hoch mit Eu dotiertem CsBr. Die im Vakuum oder bei zu geringer Luftfeuchtigkeit beobachtbare Gelbfärbung dieses Leuchtstoffs tritt hier nicht auf.
Das Gehäuse kann im wesentlichen aus einem wasserdampfun- durchlässigen Material, vorzugsweise aus Glas, Metall oder Kunststoff, hergestellt sein. Es ist nicht unbedingt erforderlich, dass das Gehäuse gegen den Zutritt von Luftfeuchtigkeit abgedichtet ist.
Der Trocknungspuffer kann eine gesättigte Lösung eines weite- ren Alkalihalogenids enthalten. Als besonders wirksam hat sich die Verwendung von Alkalichloriden erwiesen. Es kann aber auch sein, dass das Alkalihalogenid der Leuchtstoff- Schicht und das weitere Alkalihalogenid des Trocknungspuffers dieselbe Zusammensetzung aufweisen. In diesem Fall ist eine Verunreinigung des Leuchtstoffs ausgeschlossen. Der Trocknungspuffer kann außerdem Silikagel enthalten. Sili- kagel dient im Gegensatz zu dem weiteren Halogenid der Aufnahme von Feuchtigkeit aus der Luft. Anstelle von Silikagel können auch andere gleichwirkende Trocknungsmittel verwendet werden .
Ein am Gehäuse vorgesehener Frischluftzugang ist zweckmäßigerweise so ausgeführt, dass in das Gehäuse eintretende Frischluft über den Trocknungspuffer geführt wird. Damit wird jederzeit sichergestellt, dass die Luftfeuchtigkeit im
Gehäuse im vorgegebenen Luftfeuchtigkeitsbereich gehalten wird. Mit dem Trocknungspuffer wird zweckmäßigerweise eine konstante Luftfeuchtigkeit im Bereich von 50 bis 60 %, vorzugsweise von 55 %, im Gehäuse eingestellt.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt die einzige Figur die Schichtstabilität einer CsBr-LeuchtstoffSchicht als Funktion der Umgebungstemperatur .
Aus der Figur ist ersichtlich, bei welcher Temperatur und bei welchem Wassergehalt in der Luft eine CsBr-LeuchtstoffSchicht stabil ist. Die Grenze des Stabilitätsbereichs ist durch die durchgezogene Linie kenntlich gemacht.
Die unterbrochene Linie zeigt den Wassergehalt in der Luft in Abhängigkeit der Temperatur in einem Gehäuse, in dem ein Trocknungspuffer aufgenommen ist. Es ist erkennbar, dass durch die Wirkung des Trocknungspuffers der Wassergehalt in der Luft stets in einem Bereich gehalten wird, bei dem eine Auflösung der LeuchtstoffSchicht nicht stattfindet.
Als Trocknungspuffer ist hier eine gesättigte LiCl-Lösung in Kombination mit Silikagel verwendet worden. Als Trocknungs- puffer eignen sich auch kommerziell erhältliche Trocknungspuffer zur Klimatisierung von Vitrinen für Kunstgegenstände. Ein solcher geeigneter Trocknungspuffer wird z.B. unter der Marke "Art Sorb" angeboten.
Bei Verwendung des Trocknungspuffers ist es insbesondere ög- lieh, hoch z.B. mit Eu dotierte CsBr-Leuchtstoffschichten zu verwenden. Die bei zu niedriger oder zu hoher Luftfeuchtigkeit auftretende Gelbfärbung dieses Leuchtstoffs wird bei Unterbringung in einem trocknungsgepufferten Gehäuse nicht beobachtet. Eine solche Vorrichtung ist einfach und kostengüns- tig herstellbar. Sie weist eine besonders hohe Lichtausbeute auf.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Erfassung von ionisierender Strahlung, wobei ein mit einer Leuchtstoffschicht versehenes Substrat in einem Gehäuse aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse ein Mittel zum Puffern der Luftfeuchtigkeit aufgenommen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Leuchtstof - schicht aus einem dotierten Alkalihalogenid gebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das' dotierte Alkalihalogenid CsBr.Eu ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse im wesentlichen aus einem wasserdampfundurchlässigen Material, vorzugsweise aus Glas, Metall oder Kunststoff, hergestellt ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Trocknungspuffer ein gesättigte Lösung eines weiteren Alkalihalogenids enthält.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Alkalihalogenid und das weitere Alkalihalogenid dieselbe Zusammensetzung aufweisen.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Trocknungspuffer Silikagel enthält.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein am Gehäuse vorgesehener Frischluftzugang so ausgeführt ist, dass in das Gehäuse eintretende Frischluft über den Trocknungspuffer geführt wird.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mit dem Trocknungspuffer eine konstante Luftfeuchtig- keit im Bereich von 50 bis 60 %, vorzugsweise von 55 %, im Gehäuse einstellbar ist.
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