DE1174158B - Fuer photographische Diffusionsuebertragungs-verfahren geeignete lichtempfindliche Roentgenfilmeinheit mit einer Verstaerkerschicht und einem Traeger - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: G 03 c

Deutsche Kl.: 57 b-8/06

Nummer: 1174 158

Aktenzeichen: J 21856IX a / 57 b

Anmeldetag: 29. Mai 1962

Auslegetag: 16. Juli 1964

Die Verwendung von Röntgenstrahlenverstärkerschichten ist in der Röntgenphotographie bekannt. Solche Verstärkerschichten werden hauptsächlich verwendet, um die bei Röntgenstrahlen oder anderen radioaktiven Strahlen zur Bildung eines latenten Bildes notwendige Belichtungszeit oder -intensität zu vermindern. Die Verwendung solcher Schichten ergibt auch einen größeren Bildkontrast. Die Vorteile, die sich ergeben, wenn man z.B. ein Lebewesen einer geringeren Strahlenmenge aussetzt, sind offensichtlich, und es hat sich deshalb eingebürgert, solche Verstärkerschichten in der Röntgenphotographie zu verwenden.

Es ist allgemein bekannt, daß eine Verstärkerschicht normalerweise einen Träger mit einer Schicht eines fluoreszierenden Materials, z. B. sogenannte »Phosphore«, enthält, die fluoreszieren und Licht aussenden, wenn sie durch Bestrahlung mit radioaktiven Strahlen, z. B. Röntgenstrahlen, aktiviert werden. Das von den aktivierten Phosphoren emittierte Licht durchdringt die lichtempfindliche Emulsion und bildet so viel rascher ein latentes Bild, als dies durch radioaktive Strahlen allein geschehen würde. Bei Verwendung einer Verstärkerschicht ist also das Ergebnis eine Verringerung der Belichtungszeit und/oder der erforderlichen Bestrahlung zur Bildung des latenten Bildes.

Es sind ferner bereits Röntgenmaterialien bekannt, die aus einer Kombination eines Röntgenfilms mit einem Verstärkungsleuchtschirm oder einer Verstärkungsleuchtschicht bestehen. Auch die Vereinigung solcher Schichten mit einem lichtempfindlichen photographischen Film zur Verwendung in der Röntgentechnik und bei der üblichen Schalen- oder Tankentwicklung ist bekannt. Man erhält dabei negative Bilder, die ihrerseits zur Herstellung eines Positivs verwendet werden können. Bei diesen bekannten Anordnungen und Verfahren dient die Verstärkerschicht in erster Linie dazu, dem Negativ bei einer gegebenen Belichtungsmenge eine befriedigende Dichte zu verleihen. Nach der Belichtung, jedoch vor der Entwicklung, mußte aber stets die Verstärkungsschicht wieder entfernt werden.

Demgegenüber besteht die für photographische Diffusionsübertragungsverfahren geeignete lichtempfindliche Röntgenfilmeinheit mit einer Verstärkerschicht und einem Träger erfindungsgemäß darin, daß sich die Röntgenstrahlenverstärkerschicht zwischen dem Träger der Bildempfangsschicht und der Bildempfangsschicht selbst befindet. Auf diese Weise bleibt die Verstärkerschicht Bestandteil des beim Diffusionsübertragungsverfahren sich bildenden posi-Für photographische Diffusionsübertragungsverfahren geeignete lichtempfindliche
Röntgenfilmeinheit mit einer Verstärkerschicht
und einem Träger

Anmelder:

International Polaroid Corporation,

Jersey City, N. J. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls und
DipL-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann,
Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2

Als Erfinder benannt:

Edwin Herbert Land, Cambridge, Mass.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 29. Mai 1961 (113 275) -

tiven Bildes, sie wird also im Gegensatz zu den bekannten Röntgenfilmen nicht vor der Entwicklung entfernt.

F i g. 1 zeigt schematisch einen vergrößerten Querschnitt der erfindungsgemäßen Filmeinheit während einer Entwicklungsstufe; die Dicke der verschiedenen Schichten ist zur besseren Erläuterung in übertriebener Größe dargestellt;

F i g. 2 stellt eine gleichartige Ansicht einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform dar, und zwar vor dem Aufbringen der Entwicklerflüssigkeit; F i g. 3 zeigt schematisch einen vergrößerten Querschnitt des sichtbaren Bildes, das nach der Entwicklung durch Abtrennung der Bildempfangsschicht mit dem Röntgenbild von der Emulsionsschicht des Films nach F i g. 1 oder 2 erhalten worden ist.

In der F i g. 1 ist eine Filmeinheit gezeigt, die aus einem Träger 15, einer Verstärkerschicht 14, einer Bildempfangsschicht 13 und einer Emulsionsschicht besteht. In der Anordnung nach F i g. 1 befindet sich vorzugsweise auf der Verstärkerschicht 14 die Bildempfangsschicht 13 und auf ihr wiederum die Emulsionsschicht 12.

Der Träger 15 kann für aktinische Strahlen durchscheinend und durchsichtig für Röntgenstrahlen und andere radioaktive Strahlen sein. Bei einer bevor-

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zugten Ausführungsform enthält der Träger 15 ein durchsichtiges Grundmaterial, vorzugsweise einen Kunststoff, wie einen Celluloseester, z.B. Celluloseacetat oder ein synthetisches Polymeres vom Typ der Polyamide (»Nylon«). Wenn der Träger 15 durchsichtig ist, muß er natürlich mit einer lichtdurchscheinenden Unterlage, wie schwarzem Papier, versehen sein; oder die Filmeinheit muß in anderer Weise von einem lichtdurchscheinenden Material

hochmolekulares filmbildendes Verdickungsmittel, wie Hydroxyäthylcellulose oder Natriumcarboxymethylcellulose, enthalten. Auch andere Substanzen, wie Entwicklungsbeschleuniger, Schutzmittel, Antischleiermittel, können zugegeben werden. Alle diese Substanzen befinden sich vorzugsweise in wäßriger Lösung. Diese photographischen Mittel sind vorzugsweise in der Entwicklerflüssigkeit gelöst enthalten, bevor diese als Schicht 11 verteilt wird, doch können

umgeben sein, um Belichtung durch aktinisches Licht io sie ganz oder teilweise erst im Entwickler gelöst zu vermeiden. werden, wenn er auf der Emulsionsschicht 12 verteilt

Die Verstärkerschicht kann aus einem der üblichen wird.

Verstärkerraster bestehen. Besonders befriedigende Nachdem eine im wesentlichen gleichmäßige VerErgebnisse wurden erzielt, wenn man die in der USA.- teilung der Entwicklerzubereitung 11 auf der Patentschrift 2 887 379 beschriebene Verstärker- 15 äußersten Oberfläche der Silberhalogenidemulsionsschicht verwendet. Wenn der Verstärkerraster 14 ge- schicht 12 erfolgt, dringen die Bestandteile des Entnügend Festigkeit und Elastizität besitzt, kann der Wicklers in die lichtempfindliche Emulsion ein und Träger 15 natürlich entbehrt werden. In diesem Fall entwickeln das darin enthaltene latente Bild. Im wesollten eine lichtdurchscheinende Unterlage oder an- sentlichen gleichzeitig mit diesem Vorgang erfolgt dere Mittel vorgesehen sein, um den Film vor aktini- 20 eine bildgerechte Verteilung des löslichen Silberschem Licht zu schützen. komplexes, der sich aus dem unbelichteten Silber-

Die Bildempfangsschicht 13 kann von der Art sein, halogenid innerhalb der Emulsion bildet. Wenigstens wie sie bisher bei photographischen Diffusionsüber- ein Teil dieses löslichen Silberkomplexes wird durch tragungsverfahren verwendet wurde. Bei einer bevor- Aufquellen auf die Bildempfangsschicht 13 überzugten Ausführungsform enthält die Bildempfangs- 25 tragen. Der übertragene Silberkomplex reagiert dort, schicht 13 deacetyliertes Chitin. wobei sich ein positives umgekehrtes Bild des

latenten Bildes nach den bekannten Diffusionsübertragungsverfahren ergibt.

Gelegentlich kann nach der Bildung des positiven Bildes die Bildempfangsschicht von der Emulsionsschicht abgestreift werden, um das positive Bild zu erhalten.

F i g. 2 erläutert eine andere Ausführungsform der Erfindung. Danach ist ein zerreißbarer Behälter für eine Entwicklerlösung nach den Angaben der USA.-Patentschrift 2 565 378 zwischen der Emulsionsschicht 12 und der Empfangsschicht 13 angeordnet. Ein geeigneter Träger 15 ist für die Emulsionsschicht 12 und die Verstärkerschicht 14 bestimmt. Die in F i g. 2 erläuterte Röntgenfilmeinheit wird in einem Diffusionsübertragungsverfahren verwendet, das den oben beschriebenen sehr ähnlich ist. Nach der Belichtung wird der zerreißbare Behälter 16 durch ein Walzenpaar aufgebrochen, wodurch sich die Entwicklerlösung als gleichmäßige Schicht zwischen der Emulsionsschicht mit dem latenten Bild und der Empfangsschicht verteilt. Auf diese Weise wird ein positives Bild erhalten, durch Aufquellen und Übertragung einer bildgerechten Verteilung eines löslichen

ein gleichmäßiges Aufbringen des Entwicklers zu ge- 50 Silberkomplexes, der sich aus unbelichtetem Silberwährleisten, kann eine Verteilerschicht 10 vorgesehen halogenid in der Emulsion gebildet hat. Dieses posisein. tive Bild kann auch durch Abstreifen der BiId-

Der flüssige Entwickler kann sich beispielsweise in empfangsschicht von der Emulsion erhalten werden, einem zerreißbaren Behälter befinden, der zur Emul- In einer Abwandlung der Filmeinheit nach F i g. 2

sion so angeordnet ist, daß er unter dem Druck beim 55 können die Emulsionsschicht 12 und die Empfangs-Passieren eines Walzenpaares aufbricht und eine im schicht 13 miteinander als Laminat verbunden wesentlichen gleichmäßige Entwicklerschicht 11 zwi- werden, z. B. durch eine Abstreifschicht, während sehen den Oberflächen der Emulsion 12 und der Ver- der zerreißbare Behälter 16 außerhalb der Schichten teilerschicht 10 ergibt. Der flüssige Entwickler kann an einer ihrer Kanten und nicht, wie in F i g. 2 geauch auf andere Weise aufgebracht werden, z. B. 60 zeigt, zwischen diesen Schichten befestigt ist. Durch durch Eintauchen, Aufsprühen oder Aufgießen in der Beseitigung des Luftspaltes zwischen der Emulsions-Dunkelheit, schicht und der Bildempfangsschicht wird eine we-Der Entwickler kann einen filmbildenden Bestand- sentliche Verbesserung des Bildauflösungsvermögens teil enthalten, wie dies beschrieben ist in den USA.- erhalten. Bei einer solchen Anordnung wird der zerPatentschriften 2 543 181 und 2 565 378. Er kann 65 reißbare Behälter mit einer Ausflußmündung ver-

Die Emulsionsschicht^ kann irgendeine geeignete lichtempfindliche Emulsion wie die Silberhalogenidemulsion sein, die in den USA.-Patentschriften 2 565 378 und 2 887 379 beschrieben sind.

Falls erwünscht, kann eine an sich bekannte Abstreifschicht zwischen der lichtempfindlichen Emulsionsschicht 12 und der Bildempfangsschicht 13 vorgesehen sein, um die Abtrennung dieser Schichten zu erleichtern.

Die oben beschriebene Röntgenfilmeinheit kann in einem Diffusionsübertragungsverfahren verwendet werden, wie es in der USA.-Patentschrift 2 565 378 beschrieben ist. Man erhält ein positives Röntgenbild.

Bekanntlich treten Röntgenstrahlen oder andere radioaktive Strahlen durch den Träger 15, wobei sie die Leuchtmasse in der Verstärkerschicht 13 anregen und so ein latentes Bild in der Emulsionsschicht 12 erzeugen.

Manchmal wird die Emulsionsschicht 12, die das latente Bild enthält, nach der Belichtung mit einer Entwicklerlösung 11 vorzugsweise als eine verhältnismäßig viskose Schicht in Berührung gebracht. Um

z. B. eine Entwicklersubstanz, wie Hydrochinon, ein Alkali, wie Natriumhydroxyd, einen Komplexbildner für Silberhalogenid, wie Natriumthiosulfat, und ein

sehen:, die mit den Bestandteilen der Filmeinheit flüssigkeitsdicht verbunden ist, so daß der beim Zusammenpressen des Behälters erzeugte hydraulische

Druck die Flüssigkeit zwischen die Schichten der Filmeinheit preßt und sie voneinander etwas abhebt. Derartige photographische Produkte sind beschrieben in der deutschen Patentschrift 1 096 748. Bei einer besonders zweckmäßigen Abwandlungsform wird eine weiße Reflexionsschicht, z. B. Baryt, zwischen den Träger 15 und die Emulsionsschicht 12 gebracht. Diese weiße Schicht trägt infolge ihrer Reflexionswirkung zur Gesamtfilmempfindlichkeit bei. Der Träger für die Bildempfangsschicht 13 und der Ver-Stärkerschicht besteht vorzugsweise aus einem durchsichtigen Kunststoff, z. B. Cellulosetriacetat, und der Träger für die Emulsionsschicht 12 ist vorzugsweise Papier.

F i g. 3 erläutert den Aufbau des sichtbaren positiven Röntgenbildes, nachdem es von der Emulsionsschicht abgestreift worden ist. Bei allen bekannten Verfahren, einschließlich dem Diffusionsübertragungsverfahren in der obenerwähnten USA.-Patentschrift, ist die Verstärkerschicht kein Bestandteil des fertigen Röntgenbilds. Dort wird vielmehr die Verstärkerschicht mit der Emulsionsschicht zerstört.

Wie oben erwähnt, ist bei der bevorzugten Ausführungsform der Träger 15 ein durchsichtiges Material, wie Celluloseacetat. Die Verstärkerschicht macht einen solchen Träger genügend durchscheinend, so daß das Röntgenbild als Reflexionsbild betrachtet werden kann. Die Verstärkerschicht kann Teil des durchsichtigen Trägers sein oder als eine gesonderte Schicht ausgebildet sein, die von dem durchsichtigen Träger getragen wird. Ganz überraschend wirkt jedoch die Verstärkerschicht als »eingebauter« Diffusor, d. h., daß der durchsichtige Träger die Eigenschaften einer opaleyzierenden Schicht besitzt, so daß das Röntgenbild auch als Durchsichtsbild an jeder hellen Lichtquelle betrachtet werden kann. Die bisher erforderliche Anwendung eines Lichtkastens wird überflüssig. Dies bedeutet, daß die erfindungsgemäße Filmeinheit zur Erzeugung eines einzigen positiven Bildes verwendet werden kann, das man innerhalb weniger Sekunden nach der Belichtung als Reflexionsbild oder als Durchsichtsbild betrachten kann. Auf diese Weise werden Chirurgen, Radiologen u. dgl. in die Lage versetzt, schnell ein Röntgenbild zu erhalten, das sie je nach Wunsch als Reflexions- oder Durchsichtsbild betrachten können.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Filmeinheit kann. Auf diese Weise werden Chirurgen, Radiologen bisher möglich war. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß der Verstärkungsraster der Emulsionsschicht in der Filmeinheit nach Fig. 1 optisch gleichmäßig näher ist als bei bekannten Produkten. Bei einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Verstärkerschicht als Schicht mit der Filmempfangsschicht verbunden, welche ihrerseits mit der Emulsionsschicht zu einem Laminat vereinigt ist. Dieses Laminat enthält die Schichten so nahe beisammen, daß sich die Verstärkerschicht nicht biegt oder wellt, wie dies der Fall sein kann, wenn sich ein Luftspalt zwischen den Schichten befindet. Es ist selbstverständlich, daß jede Wellung, durch die die Verstärkerschicht nicht mehr gleichmäßig der Emulsionsschicht zugeordnet ist, d. h., wenn die Entfernung zwischen der Verstärkerschicht und der Emulsionsschicht von einem Punkt zum 6g anderen schwankt, zu einer mangelhaften Schärfe oder zu einem völligen Fehlen der Schärfe oder von einzelnen Details im fertigen Röntgenbild führt.

Der zuletzt erwähnte Vorteil der Bildschärfe tritt auf, gleichgültig ob der Träger 15 durchsichtig oder durchscheinend ist.

Zu diesen Vorteilen kommt, wenn die Verstärkerschicht auch durch UV-Strahlen aktiviert werden kann, und UV-Licht, das durch den Raster geht, in sichtbares Licht umgewandelt wird, sowohl bei durchsichtigem wie durchscheinendem Trägermaterial, daß man das Reflexionsbild unter UV-Licht als Durchsichtsbild betrachten kann.

Beispiel

Eine übliche durchsichtige Celluloseacetat-Unterlage wurde mit einer Schicht aus Bariumsulfat—Bleisulfat überzogen, die mit Phosphor vermischt war, der in einem chlorsulfonierten Polyäthylen dispergiert war nach der Vorschrift in der USA.-Patentschrift 2 887 379. Man erhält dadurch eine Verstärkerschicht auf der durchsichtigen Unterlage. Nach dem Trocknen der Leuchtschicht wurde eine Bildempfangsschicht aufgebracht, die deacetyliertes Chitin enthielt. Dann wurde die Leuchtschicht getrocknet. Schließlich wurde eine Gelatine-Silberbromjodid-Röntgenemulsion aufgebracht, die 1,5 Molprozent Silberjodid und 98,5 Molprozent Silberbromid enthielt.

Ein Abschnitt des so hergestellten photographischen Films wurde durch eine 4,43 cm dicke Aluminiumplatte 0,8 Sekunden in einer Entfernung von 91,4 cm von der Röntgenstrahlenquelle mit 60 Kvp, 10 ma, belichtet. Es wurde nach dem üblichen Diffusionsübertragungsverfahren durch Aufquellen des mit Röntgenstrahlen belichteten Films im Verlauf einer Minute mit der in der USA.-Patentschrift 2 565 278 beschriebenen Entwicklerlösung ein positives Bild erhalten. Das positive Bild wurde verfügbar durch Abstreifen der Bildempfangsschicht von der Silberhalogenidemulsion.

Der in der Beschreibung verwendete Ausdruck »Röntgenstrahlen« soll alle photographisch brauchbaren radioaktiven Strahlen umfassen, die von einer Röntgenröhre, von Radium oder radioaktiven Isotopen ausgesandt werden.

Wenn die Träger für aktinisches Licht durchscheinend, aber für die betreffenden radioaktiven Strahlen durchlässig sind, also wenn z. B. das Trägermaterial schwarz ist, kann die Belichtung ohne Öffnen der Filmkassette erfolgen. Die erfindungsgemäßen Filmeinheiten sind auch flexibel und können sich so besser der Form des Gegenstandes anpassen, der durchstrahlt werden soll.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Für photographische Diffusionsübertragungsverfahren geeignete lichtempfindliche Röntgenfilmeinheit mit einer Verstärkerschicht und einem Träger, dadurch gekennzeichnet, daß die Röntgenstrahlenverstärkerschicht (14) sich zwischen dem Träger (15) der Bildempfangsschicht und der Bildempfangsschicht (13) befindet.

2. Röntgenfilmeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf der von der Röntgenstrahlenverstärkerschicht (14) abgewandten Seite der Bildempfangsschicht (13) die lichtempfindliche Silberhalogenidemulsion (12) befindet.

3. Röntgenfilmeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen photographischen Entwickler mit einer wäßrigen alkalischen Lösung und einem Silberhalogenidentwickler enthält, wobei sich vorzugsweise wenigstens das Lösungsmittel für die Lösung in einem zerreißbaren Behälter (16) befindet.

4. Röntgenfilmeinheit nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine für die Entwicklerzubereitung geeignete Verteilerschicht (10) enthält.

5. Röntgenfilmeinheit nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Träger (15) enthält, der für aktinisches Licht durchscheinend, für radioaktive Strahlen aber durchlässig ist.

6. Röntgenfilmeinheit nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Träger (15) enthält, der für aktinisches Licht durchlässig ist.

7. Röntgenfilmeinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, welche das Auftreffen von aktinischem Licht auf den Träger (15) verhindern.

8. Röntgenfilmeinheit nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Verstärkerschicht (14) enthält, die auch für UV-Strahlen derart empfindlich ist, daß das auf den

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Raster auftreffende UV-Licht in sichtbares Licht umgewandelt wird.

9. Verfahren zur Herstellung von Röntgenbildern mit Hilfe der Röntgenfilmeinheit der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Filmeinheit nach den Ansprüchen 1 bis 8 radioaktiven Strahlen aussetzt, bis sich ein latentes Bild in der Emulsion bildet, das dann entwickelt und in ein positives Silberbild übergeführt wird durch Diffusionsübertragung einer bildgerechten Verteilung von unbelichtetem Silberhalogenid auf die Bildempfangsschicht.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bildempfangsschicht mit dem positiven Bild von der Emulsionsschicht abtrennt.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man einen für aktinisches Licht durchsichtigen Träger verwendet und Mittel vorsieht, die eine Belichtung der Filmeinheit durch aktinisches Licht verhindern.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 373 087, 397 122, 388 263;

deutsche Auslegeschrift Nr. 1 036 051;
deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1769 673;
USA.-Patentschrift Nr. 2 644 756.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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