EP0540391B1 - Radiological image intensifier tube - Google Patents
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- EP0540391B1 EP0540391B1 EP92402830A EP92402830A EP0540391B1 EP 0540391 B1 EP0540391 B1 EP 0540391B1 EP 92402830 A EP92402830 A EP 92402830A EP 92402830 A EP92402830 A EP 92402830A EP 0540391 B1 EP0540391 B1 EP 0540391B1
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- alumina layer
- layer
- substrate
- alumina
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
- H01J29/02—Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
- H01J29/10—Screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored
- H01J29/36—Photoelectric screens; Charge-storage screens
- H01J29/38—Photoelectric screens; Charge-storage screens not using charge storage, e.g. photo-emissive screen, extended cathode
- H01J29/385—Photocathodes comprising a layer which modified the wave length of impinging radiation
Definitions
- the invention relates to an image intensifier tube of the radiological type, more particularly means for improving the image resolution of this tube and a production method.
- Image intensifier tubes are vacuum tubes comprising an input screen, located at the front of the tube, an electronic optical system, and a visible image observation screen located at the rear of the tube, on the side of an exit window of the latter.
- the input screen further includes a scintillator screen which converts the incident X photons into visible photons.
- Figure 1 schematically shows such an image intensifier tube of the radiological type.
- the IIR tube 1 comprises a glass envelope 2, one end of which, at the front of the tube, comprises an entry screen 9. This end is closed by an entry window 3 exposed to X-ray radiation.
- the second end of the envelope forming the rear of the tube is closed by an exit window 4 transparent to light.
- the X-rays are converted into light rays by a scintillator screen 5.
- the light rays excite a photocathode 6 which in response produces electrons.
- the electrons produced by photocathode 5 are accelerated towards the exit window 4 using different electrodes 7, and an anode 8, arranged along a longitudinal axis 13 of the tube and which form the optical system. electronic.
- the exit window 4 is formed by a transparent piece of glass which, in the example shown, carries a cathodoluminescent screen or exit screen 10, made of phosphors for example.
- the impact of the electrons on the cathodoluminescent screen or output screen 10 makes it possible to reconstruct an image (amplified in luminance) which at the start was formed on the surface of photocathode 6.
- the image displayed by the exit screen 10 is visible through the glass piece which constitutes the exit window 4.
- optical sensor devices are arranged outside the tube near the output window 4 to capture this image through it and allow its observation.
- the input screen 9 comprises an aluminum substrate covered by the scintillator 5, itself covered by an electrically conductive and transparent layer 11, for example made of indium oxide.
- the photocathode is deposited on this transparent layer 11.
- X-rays strike the entrance screen on the side of the aluminum substrate and pass through this substrate to then reach the material constituting the scintillator.
- C s I cesium iodide
- Patent application FR-A-2 634 562 filed on July 22, 1988 describes how to improve this resolution, by reducing the average section of the crystals in scintillator needles, thanks to the surface condition of the layer on which the scintillator.
- Image resolution can also be degraded due to the fact that bright photons generated in the scintillator leave towards the arrival side of the X-rays. These photons strike the aluminum substrate, with an incidence which is random. They are reflected by the aluminum substrate towards the front, therefore towards the photocathode, but the path of these photons is such that there is a loss of resolution: for the same incidence of X photons, we can lead to creation of electrons in the photocathode at different points.
- FIG. 2 shows in more detail the input screen 9 and illustrates this loss of resolution by showing side by side the different paths followed by two light photons PL1, PL2 resulting from the impact of a photon X on the scintillator 5 , resulting in the formation of electrons at different points in the photocathode.
- the entry window 3 through which the X-rays arrive, constitutes the aluminum substrate carrying the scintillator 5 made of cesium iodide whose crystals 5a perpendicular to the surface tend to channel the light photons; the transparent conductive sublayer marked 11 is placed between the scintillator 5 and the photocathode 6.
- the light photon PL2 is emitted towards the rear, that is to say towards the substrate 3, with an incidence such that it is reflected by the latter towards the photocathode 6 in taking as a path, in the scintillator 5, a needle crystal different from that in which it was generated, which illustrates the loss of resolution.
- the present invention also proposes to improve the image resolution, by reducing the quantity of light photons reflected by the aluminum substrate after being emitted towards the rear.
- the invention shows how to interpose between the aluminum substrate and the scintillator, a screen absorbing at least partially the light produced in the scintillator, this screen being made of tinted porous alumina.
- the input screen comprises, between the scintillator and the substrate carrying this scintillator, a layer of porous alumina tinted with a absorbing substance at the wavelength emitted by the scintillator, so that light photons emitted by the scintillator in the direction of the substrate are at least partially absorbed in this layer of tinted porous alumina.
- the proportion of these photons is reduced which, after reflection by the substrate, strike the photocathode at points very different from the light photons emitted towards the front and generated by the same X photons.
- tinted by an absorbent substance at the wavelength emitted by the scintillator we want to define a substance capable of opacifying the alumina which contains it or which is impregnated with it, that is to say to reduce its transmission, and that at least for the wavelength emitted by the scintillator. Consequently the term “tinted” also applies to a neutral or gray tint capable of absorbing a wider range of wavelengths.
- the tinted alumina layer also has a very important advantage which is to promote the adhesion of the scintillator to the aluminum substrate.
- the tinted alumina layer can be produced by anodizing the substrate; the anodization of the substrate can be accomplished by an appropriate method to make the porous alumina layer, and the anodization is followed by a step of filling the pores with an absorbent substance at the wavelength emitted by the scintillator.
- This absorbent substance can be deposited on the interior walls of the pores by a soaking method, in a solution suitable to provide the coloring suitable for absorbing the light produced by the scintillator.
- the absorption coefficient conferred on the alumina layer can be controlled for example by the concentration of the solution in colored product, and / or by the degree of porosity of the alumina layer.
- this variation of the absorption coefficient can be given an appropriate law, for example to correct the brightness curve of the IIR tube. .
- FIG. 3 shows, by a view similar to that of FIG. 1, an IIR tube comprising an inlet screen 15 according to the invention, the IIR tube being for the rest similar to that shown in FIG. 1.
- the input screen 15 comprises a scintillating layer 16 carried by a support or substrate 17.
- the substrate 17 preferably consists of an aluminum sheet, but it can also be an aluminum-based alloy. Its thickness (of the order of, for example, half a millimeter) gives it good transparency in X-rays.
- the scintillator layer 16 is itself conventional, for example in cesium iodide of a few hundred microns (of the order of 400 microns). Cesium iodide is doped, for example, with Sodium, so that it emits at a wavelength of around 4,300 angstroms (blue light), a wavelength which can vary with the doping of iodide. It should be noted that the proportion between the dimensions of the various elements shown in FIG. 3 is not respected to make the latter clearer.
- the input screen 15 also comprises, in the traditional way, a transparent layer 11 conducting electricity, carried by the scintillating layer 16 opposite the substrate 17, as well as a layer forming the photocathode 6 and which is deposited on the transparent layer 11.
- the entry screen 15 comprises a tinted alumina layer 20, interposed between the scintillator layer 16 and the substrate 17.
- the purpose of the tinted alumina layer 20 is in particular to constitute an absorbent screen at the wavelength emitted by the scintillator 16, with a view to absorbing at least partially the light photons emitted by the scintillator 16 towards the rear, that is to say towards the substrate 17.
- the alumina layer 20 is tinted by a substance capable of absorbing at least the light emitted by the scintillator 16, the blue light in the example.
- the absorption coefficient by the alumina layer 20 or conversely its transmission coefficient, at the wavelength emitted by the scintillator layer 16, depends on the quantity and the concentration of the absorbent substance contained in this alumina layer. Generally, the absorption produced by the alumina layer 20 must be a compromise between the acceptable loss of light energy (light produced by the scintillator 16) and therefore the sensitivity and the level of image resolution sought.
- the absorption coefficient (at the wavelength emitted by the scintillator 16) of the tinted alumina layer 20 varies between the outer edges 21 and the central zone 22 of the latter, that is to say along a diameter D1 common to this layer 20, and to the whole of the input screen 15.
- this alumina layer 20 By giving the alumina layer 20 an increasing absorption coefficient, from the edges 21 to the center 22, this alumina layer 20 simultaneously achieves an improvement in the resolution d image and compensation of the brightness curve measured along a diameter D (shown in FIG. 1) of the output screen 10 of an IIR tube: the brightness curve represents the light intensity at each point of the output screen diameter.
- an IIR tube entry screen is not flat but curved; it can be parabolic or hyperbolic (for large screens) or more generally in the form of a spherical cap.
- An input screen 15 according to the invention makes it possible to improve the uniformity of the gloss, by imparting a non-homogeneous distribution to the absorption achieved by the tinted alumina layer 20 , the wavelength emitted by the scintillator.
- FIG. 4 represents a first and a second curve 30, 40 of IIR tube gloss, taken along a diameter of the output screen: they represent the brightness of a line of dots of the image visible on the screen of output as a function of the distance of these points from the center of the screen, assuming uniform illumination of the input screen.
- the first gloss curve 30 in dotted lines is a conventional gloss curve obtained with a conventional IIR tube.
- this first gloss curve 30 is not at all a horizontal straight line or almost as it might be theoretically desirable; it is rather a kind of arc of a circle flattened towards the center.
- the difference in gloss between the center and the edges ranges from 25% to 35% depending on the types of tubes and according to their diameter. In reality, some difference in gloss may be desirable, but not as high as that.
- the second gloss curve 40 is obtained with the tinted alumina layer 20 interposed between the substrate 17 and the scintillator layer 16 (shown in FIG. 3). It is noted that the absorption by the alumina layer 20 is greater towards the center 22 than towards the edges 21, it makes it possible to obtain a much flatter gloss curve 40, in which the difference between the center and the edges is limited to around 10%.
- the absorption by the tinted alumina layer that is to say the attenuation on the transmission of blue light effected by this alumina layer, must take into account the fact that the photons light emitted towards the rear, such as the light photon PL2 shown in FIG. 2, undergoes this attenuation twice: a first time to reach the substrate 17, and a second time when they set off forwards.
- the absorption or attenuation by the tinted alumina layer 20 can be homogeneous along the diameter D1 thereof. But the area of the image in which generally the best resolution is sought is the central area, so that the improvement of the resolution and the compensation of the brightness curve can be obtained simultaneously by the same layer of alumina 20.
- the tinted alumina layer 20 can be produced in different ways. It can be carried out for example by a method called co-evaporation under vacuum. In this method, the alumina is evaporated under vacuum, simultaneously, on the one hand (to form the alumina layer) and, on the other hand, the opacifying product responsible for "tinting" the alumina layer, ie that is to give it its absorbing power with respect to the wavelengths emitted by the scintillator 16.
- the opacifying product can be a metallic element such as chromium for example, or a compound body such as for example silicon monoxide.
- the technique of vacuum co-evaporation is classic. It is used in particular for producing thin or thick layers of composite materials, for example ceramic compositions having for example electrical or electro-optical characteristics.
- the tinted alumina layer 20 is a porous layer whose pores contain the absorbent substance of the wavelength emitted by the scintillator 16.
- the tinted alumina layer 20 is then a so-called "thick" layer (of thickness for example between 1 and 15 microns), as opposed to thin and dense layers (thickness less than 1 micron).
- the porous alumina layer 20 can be obtained in a simple manner, by anodizing an inner face 30 of the aluminum substrate 17 in an appropriate acid medium. At this stage, the alumina layer 20 is porous and practically transparent, and it must be "tinted” with an opaque substance to acquire its "absorbent" property.
- Figure 5 is a schematic sectional view of a portion of the screen 15 showing more particularly the alumina layer obtained by anodizing the substrate 17 in an acid medium according to a method in itself conventional; the scintillator layer 16 not yet being deposited at this stage on the alumina layer 20.
- This acid medium can be for example a sulfuric acid solution at about 15% by weight; or a 5% by weight phosphoric acid solution; or a 2% by weight oxalic solution, etc.
- the thickness E1 of the porous alumina layer 20 depends conventionally in particular on the density of the anode current, the temperature of the acid bath and the duration of the operation.
- the anodic current densities can vary for example between 1 and 2 amperes per dm2. These operations are generally carried out at room temperature.
- alumina layer 20 such as that shown in FIG. 5.
- the alumina layer 20 is formed on the inner face 30 of the aluminum substrate 17, and the layer 16 forming the scintillator (not shown in FIG. 5) is then deposited on the alumina layer 20.
- the alumina layer 20 comprises pores 32 forming channels whose general orientation is substantially perpendicular to the substrate 17. These pores 32 or channels leave from the surface 33 of the layer 20 (on the side intended to receive the scintillator 16), and they have an average depth P1 slightly less than the average thickness E1 of the alumina layer 20: for example an average depth P1 of the order of 7.5 microns for an average thickness E1 of the order of 10 microns, and an average diameter D2 of the order of 0.05 microns.
- the degree of porosity of the alumina layer 20, that is to say the number of pores 32 and therefore the average pitch Pa of these pores, can be controlled in different ways, mainly by the density of the anode current.
- the average depth P1 is of the order of 7.5 microns with an average thickness E1 of the order of 10 microns
- the characteristics of the porosity (number of pore diameters 32) can also be controlled by the nature and the concentration of the acid used.
- the coloring of the pores 32 results from a phenomenon of fixing of metallic oxide microparticles on the walls of the pores 32, by an ion exchange mechanism. Parameters such as the diameter and the depth of the pores directly influence the intensity of the coloring: the amplitude of the coloring increases when the number of pores 32 increases and / or when the thickness E1 of the layer increases.
- FIG. 6 is a view similar to FIG. 4, and it illustrates the obturation or "clogging" of the pores 32, this "clogging” being obtained by an additional treatment carried out after having carried out the “coloration” of the pores 32.
- "clogging” can consist, for example, of soaking in a very dilute aqueous solution of nickel and cobalt salt near the boiling point (98 ° C). The pores 32 are "closed” thanks to the growth of an additional layer of alumina 37 on the surface.
- the degree of porosity can be controlled by the density of the anode current and increases with it. This property can be used to give the tinted alumina layer 20 greater porosity in its central area than towards its edges, in order to give the absorption by the alumina layer 20 the profile suitable for correcting the curve. of gloss, as previously explained. Indeed, the absorbent substance being deposited in the pores 32 if the quantity of these pores 32 is increased in the central zone of the alumina layer 20, or gives a greater absorption coefficient to this central zone relative to the edges.
- FIG. 7 schematically shows, by way of nonlimiting example, how to obtain greater porosity in the central zone 22 than towards the edges 21 of the tinted alumina layer 20, by using a geometry electrolysis cell appropriate.
- FIG 7 there is shown the aluminum substrate 17 by a sectional view similar to that of Figure 3.
- the substrate 17 is immersed in an electrochemical solution 40, as previously mentioned, suitable for causing the formation of the layer porous alumina.
- the substrate is connected to the positive polarity "+" of a current source 41, so as to constitute the positive electrode of an electrochemical anodization system.
- the negative polarity "-" of the current source 41 is connected to another electrode 42 forming a cathode of small dimensions compared to that of the anode that constitutes the substrate 17.
- the cathode 42 is placed in the electrochemical solution 40, vis-à-vis the inner face 30 of the substrate 17 (the outer face 50 of the substrate 17 being for example temporarily protected by a varnish).
- the cathode 42 is positioned so that it is closer to the center 20 than to the edges 21. Under these conditions, the intensity of the electric current is greater between the center 22 and the cathode 42 than between the latter and the edges 21. This results in an increase in the porosity going from the edges 21 towards the center 20, and therefore a greater number of attachment sites for the absorbent substance, towards the center 22.
Landscapes
- Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
- Conversion Of X-Rays Into Visible Images (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Description
L'invention concerne un tube intensificateur d'image du type radiologique, plus particulièrement des moyens pour améliorer la résolution d'image de ce tube et un procédé de réalisation.The invention relates to an image intensifier tube of the radiological type, more particularly means for improving the image resolution of this tube and a production method.
Les tubes intensificateurs d'image sont des tubes à vide comprenant un écran d'entrée, situé à l'avant du tube, un système d'optique électronique, et un écran d'observation de l'image visible situé à l'arrière du tube, du côté d'une fenêtre de sortie de ce dernier.Image intensifier tubes are vacuum tubes comprising an input screen, located at the front of the tube, an electronic optical system, and a visible image observation screen located at the rear of the tube, on the side of an exit window of the latter.
Dans les tubes intensificateurs d'image radiologiques ou en abrégé "tube IIR", l'écran d'entrée comporte en outre un écran scintillateur qui convertit les photons X incidents en photons visibles.In the X-ray image intensifier tubes or abbreviated to "IIR tube", the input screen further includes a scintillator screen which converts the incident X photons into visible photons.
La figure 1 montre schématiquement un tel tube intensificateur d'image du type radiologique.Figure 1 schematically shows such an image intensifier tube of the radiological type.
Le tube IIR 1 comprend une enveloppe 2 en verre dont une extrémité, à l'avant du tube, comprend un écran d'entrée 9. Cette extrémité est fermée par une fenêtre d'entrée 3 exposée à un rayonnement de photons X.The
La seconde extrémité de l'enveloppe formant l'arrière du tube est fermée par une fenêtre de sortie 4 transparente à la lumière.The second end of the envelope forming the rear of the tube is closed by an
Les rayons X sont convertis en rayons lumineux par un écran scintillateur 5. Les rayons lumineux excitent une photocathode 6 qui en réponse produit des électrons.The X-rays are converted into light rays by a
Les électrons produits par la photocathode 5 sont accélérés vers la fenêtre de sortie 4 à l'aide de différentes électrodes 7, et d'une anode 8, disposées le long d'un axe longitudinal 13 du tube et qui forment le système d'optique électronique.The electrons produced by
La fenêtre de sortie 4 est formée par une pièce transparente en verre qui, dans l'exemple représenté, porte un écran cathodoluminescent ou écran de sortie 10, fait de luminophores par exemple.The
L'impact des électrons sur l'écran cathodoluminescent ou écran de sortie 10 permet de reconstituer une image (amplifiée en luminance) qui au départ était formée sur la surface de la photocathode 6.The impact of the electrons on the cathodoluminescent screen or
L'image affichée par l'écran de sortie 10 est visible à travers la pièce en verre qui constitue la fenêtre de sortie 4. Généralement des dispositifs capteurs d'optiques (non représentés) sont disposés à l'extérieur du tube à proximité de la fenêtre de sortie 4 pour capter cette image au travers de cette dernière et permettre son observation.The image displayed by the
Dans les réalisations les plus récentes, l'écran d'entrée 9 comporte un substrat d'aluminium recouvert par le scintillateur 5, lui-même recouvert par une couche conductrice 11 de l'électricité et transparente, par exemple en oxyde d'indium. La photocathode est déposée sur cette couche transparente 11.In the most recent embodiments, the
Les rayons X frappent l'écran d'entrée du côté du substrat d'aluminium et traversent ce substrat pour atteindre ensuite le matériau constituant le scintillateur.X-rays strike the entrance screen on the side of the aluminum substrate and pass through this substrate to then reach the material constituting the scintillator.
Les photons lumineux produits par le scintillateur sont émis un peu dans toutes les directions. Mais, pour augmenter la résolution du tube, on choisit en général comme matériau scintillateur une substance telle que l'iodure de césium (CsI) qui a la propriété de croître sous forme de cristaux perpendiculaires à la surface sur laquelle ils sont déposés. Les cristaux en aiguilles ainsi déposés tendent à guider la lumière perpendiculairement à la surface, ce qui est favorable à une bonne résolution d'image.The light photons produced by the scintillator are emitted a little in all directions. However, to increase the resolution of the tube, a substance such as cesium iodide (C s I) is generally chosen as scintillating material, which has the property of growing in the form of crystals perpendicular to the surface on which they are deposited. The needle crystals thus deposited tend to guide the light perpendicular to the surface, which is favorable for good image resolution.
La demande de brevet FR-A- 2 634 562 déposée le 22 juillet 1988 décrit comment améliorer cette résolution, en réduisant la section moyenne des cristaux en aiguilles du scintillateur, grâce à l'état de surface de la couche sur laquelle on fait croître le scintillateur.Patent application FR-A-2 634 562 filed on July 22, 1988 describes how to improve this resolution, by reducing the average section of the crystals in scintillator needles, thanks to the surface condition of the layer on which the scintillator.
La résolution d'image peut aussi être dégradée du fait que des photons lumineux engendrés dans le scintillateur repartent vers le côté d'arrivée des rayons X. Ces photons viennent frapper le substrat d'aluminium, avec une incidence qui est aléatoire. Ils sont réfléchis par le substrat d'aluminium vers l'avant, donc vers la photocathode, mais le trajet de ces photons est tel qu'on aboutit à une perte de résolution : pour une même incidence de photons X, on peut aboutir à des créations d'électrons dans la photocathode en des points différents.Image resolution can also be degraded due to the fact that bright photons generated in the scintillator leave towards the arrival side of the X-rays. These photons strike the aluminum substrate, with an incidence which is random. They are reflected by the aluminum substrate towards the front, therefore towards the photocathode, but the path of these photons is such that there is a loss of resolution: for the same incidence of X photons, we can lead to creation of electrons in the photocathode at different points.
La figure 2 montre plus en détail l'écran d'entrée 9 et illustre cette perte de résolution en montrant côte à côte les trajets différents suivis par deux photons lumineux PL1, PL2 issus de l'impact d'un photon X sur le scintillateur 5, aboutissant à des formations d'électrons en des points différents de la photocathode. La fenêtre d'entrée 3 par laquelle arrivent les rayons X, constitue le substrat d'aluminium portant le scintillateur 5 en iodure de césium dont les cristaux 5a perpendiculaires à la surface tendent à canaliser les photons lumineux ; la sous-couche conductrice transparente repérée 11 est disposée entre le scintillateur 5 et la photocathode 6.Figure 2 shows in more detail the
Dans l'exemple montré à la figure 2, le photon lumineux PL2 est émis vers l'arrière, c'est-à-dire vers le substrat 3, avec une incidence telle qu'il est réfléchi par ce dernier vers la photocathode 6 en prenant comme chemin, dans le scintillateur 5, un cristal en aiguille différent de celui dans lequel il a été engendré, ce qui illustre la perte de résolution.In the example shown in FIG. 2, the light photon PL2 is emitted towards the rear, that is to say towards the
Le document Patent Abstracts of Japan, Vol 6, Num 528, JP-A-56165251 montre un écran d'entrée pour un tube intensificateur d'image correspondant au préambule de la revendication 1 comportant un substrat portant un scintillateur et une couche d'alumine recouverte d'une substance absorbante entre le substrat et le scintillateur. Les pores de la couche d'alumine sont bouchés avant de la recouvrir de la substance absorbante.The document Patent Abstracts of Japan,
La présente invention propose aussi d'améliorer la résolution d'image, en réduisant la quantité de photons lumineux réfléchis par le substrat en aluminium après avoir été émis vers l'arrière.The present invention also proposes to improve the image resolution, by reducing the quantity of light photons reflected by the aluminum substrate after being emitted towards the rear.
Dans ce but, l'invention montre comment interposer entre le substrat d'aluminium et le scintillateur, un écran absorbant au moins partiellement la lumière produite dans le scintillateur, cet écran étant en alumine poreuse teintée.To this end, the invention shows how to interpose between the aluminum substrate and the scintillator, a screen absorbing at least partially the light produced in the scintillator, this screen being made of tinted porous alumina.
Selon l'invention définie dans les revendications annexées, on propose de réaliser un tube intensificateur d'image radiologique dans lequel l'écran d'entrée comporte, entre le scintillateur et le substrat portant ce scintillateur, une couche d'alumine poreuse teintée par une substance absorbante à la longueur d'onde émise par le scintillateur, de manière que des photons lumineux émis par le scintillateur en direction du substrat soient au moins partiellement absorbés dans cette couche d'alumine poreuse teintée.According to the invention defined in the appended claims, it is proposed to produce a radiological image intensifier tube in which the input screen comprises, between the scintillator and the substrate carrying this scintillator, a layer of porous alumina tinted with a absorbing substance at the wavelength emitted by the scintillator, so that light photons emitted by the scintillator in the direction of the substrate are at least partially absorbed in this layer of tinted porous alumina.
En absorbant au moins une partie des photons lumineux émis vers l'arrière, on diminue la proportion de ces photons qui, après réflexion par le substrat frappent la photocathode en des points très différents des photons lumineux émis vers l'avant et engendrés par de mêmes photons X.By absorbing at least a portion of the light photons emitted towards the rear, the proportion of these photons is reduced which, after reflection by the substrate, strike the photocathode at points very different from the light photons emitted towards the front and generated by the same X photons.
Par l'expression "teintée par une substance absorbante à la longueur d'onde émise par le scintillateur", nous voulons définir une substance capable d'opacifier l'alumine qui la contient ou qui en est imprégné, c'est-à-dire d'en diminuer sa transmission, et cela au moins pour la longueur d'onde émise par la scintillateur. Par conséquent le terme "teintée" s'applique aussi à une teinte neutre ou grise capable d'absorber une gamme de longueurs d'ondes plus étendue.By the expression "tinted by an absorbent substance at the wavelength emitted by the scintillator", we want to define a substance capable of opacifying the alumina which contains it or which is impregnated with it, that is to say to reduce its transmission, and that at least for the wavelength emitted by the scintillator. Consequently the term "tinted" also applies to a neutral or gray tint capable of absorbing a wider range of wavelengths.
Dans le cas le plus courant où le substrat est en aluminium et le scintillateur est en iodure de césium, la couche d'alumine teintée présente en outre un avantage très important qui est de favoriser l'adhérence du scintillateur sur le substrat d'aluminium .In the most common case where the substrate is aluminum and the scintillator is made of cesium iodide, the tinted alumina layer also has a very important advantage which is to promote the adhesion of the scintillator to the aluminum substrate.
En outre, l'avantage d'une telle solution est qu'elle reste compatible avec la réduction de section des cristaux en aiguilles du scintillateur.In addition, the advantage of such a solution is that it remains compatible with the reduction in cross section of the crystals into needles of the scintillator.
La couche d'alumine teintée peut être réalisée par une anodisation du substrat ; l'anodisation du substrat peut être accomplie suivant une méthode appropriée à rendre la couche d'alumine poreuse, et l'anodisation est suivie d'une étape de remplissage des pores par une substance absorbante à la longueur d'onde émise par le scintillateur.The tinted alumina layer can be produced by anodizing the substrate; the anodization of the substrate can be accomplished by an appropriate method to make the porous alumina layer, and the anodization is followed by a step of filling the pores with an absorbent substance at the wavelength emitted by the scintillator.
Cette substance absorbante peut être déposée sur les parois intérieures des pores par un méthode de trempé, dans une solution appropriée à fournir la coloration convenable pour absorber la lumière produite par le scintillateur.This absorbent substance can be deposited on the interior walls of the pores by a soaking method, in a solution suitable to provide the coloring suitable for absorbing the light produced by the scintillator.
Le coefficient d'absorption conféré à la couche d'alumine peut être contrôlé par exemple par la concentration de la solution en produit coloré, et/ou par le degré de porosité de la couche d'alumine.The absorption coefficient conferred on the alumina layer can be controlled for example by the concentration of the solution in colored product, and / or by the degree of porosity of the alumina layer.
En outre, en modifiant le coefficient d'absorption de la couche d'alumine teintée, entre ses bords et le centre, on peut conférer à cette variation du coefficient d'absorption une loi appropriée par exemple à corriger la courbe de brillance du tube IIR.In addition, by modifying the absorption coefficient of the tinted alumina layer, between its edges and the center, this variation of the absorption coefficient can be given an appropriate law, for example to correct the brightness curve of the IIR tube. .
Il est à noter aussi qu'en contrôlant le degré de porosité de la couche d'alumine, on peut lui conférer une structure mieux adaptée à porter la couche scintillatrice et à supporter les effets des différences de coefficient de dilatation thermique qu'elle présente avec cette dernière.It should also be noted that by controlling the degree of porosity of the alumina layer, it can be given a structure better suited to carrying the scintillating layer and to withstanding the effects of the differences in coefficient of thermal expansion which it exhibits with the latter.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, fait en référence aux figures annexées parmi lesquelles :
- la figure 1 déjà décrite, montre schématiquement une coupe d'un tube intensificateur d'image classique ;
- la figure 2 déjà décrite montre schématiquement en coupe des détails d'une partie d'un écran d'entrée montré à la figure 1 ;
- la figure 3 représente schématiquement en coupe un écran d'entrée d'un tube IIR selon l'invention.
- la figure 4 montre des courbes de brillance mesurées en sortie d'un tube IIR ;
- la figure 5 montre schématiquement en coupe des détails d'une partie d'une couche d'alumine montrée à la figure 3 ;
- la figure 6 montre schématiquement une autre forme de réalisation de la couche d'alumine montrée à la figure 3 ;
- la figure 7 illustre de façon schématique comment obtenir un gradient de la porosité de la couche d'alumine montrée à la figure 3.
- Figure 1 already described, schematically shows a section of a conventional image intensifier tube;
- Figure 2 already described schematically shows in section details of part of an input screen shown in Figure 1;
- Figure 3 shows schematically in section an inlet screen of an IIR tube according to the invention.
- FIG. 4 shows gloss curves measured at the outlet of an IIR tube;
- Figure 5 shows schematically in section details of part of an alumina layer shown in Figure 3;
- Figure 6 schematically shows another embodiment of the alumina layer shown in Figure 3;
- FIG. 7 schematically illustrates how to obtain a gradient of the porosity of the alumina layer shown in FIG. 3.
La figure 3 montre par une vue semblable à celle de la figure 1, un tube IIR comprenant un écran d'entrée 15 conforme à l'invention, le tube IIR étant pour le reste semblable à celui montré à la figure 1.FIG. 3 shows, by a view similar to that of FIG. 1, an IIR tube comprising an
L'écran d'entrée 15 comporte une couche scintillatrice 16 portée par un support ou substrat 17. Le substrat 17 est constitué de préférence par une feuille d'aluminium, mais ce peut être aussi un alliage à base d'aluminium. Son épaisseur (de l'ordre par exemple du demi-millimètre lui confère une bonne transparence aux rayons X.The
La couche scintillatrice 16 est elle-même classique, par exemple en iodure de césium de quelques centaines de microns (de l'ordre de 400 microns). L'iodure de césium est dopé par exemple au Sodium, de telle sorte qu'il émet à une longueur d'onde d'environ 4.300 angströms (lumière bleue), longueur d'onde qui peut varier avec le dopage de l'iodure. Il est à noter que la proportion entre les dimensions des différents éléments montrés à la figure 3 n'est pas respectée pour rendre cette dernière plus claire.The
L'écran d'entrée 15 comprend en outre de façon traditionnelle, une couche transparente 11 conductrice de l'électricité, portée par la couche scintillatrice 16 à l'opposé du substrat 17, ainsi qu'une couche formant la photocathode 6 et qui est déposée sur la couche transparente 11.The
Suivant une caractéristique de l'invention, l'écran d'entrée 15 comporte une couche d'alumine teintée 20, interposée entre la couche scintillatrice 16 et le substrat 17.According to a characteristic of the invention, the
La couche d'alumine 20 teintée a pour but notamment de constituer un écran absorbant à la longueur d'onde émise par le scintillateur 16, en vue d'absorber au moins en partie les photons lumineux émis par le scintillateur 16 vers l'arrière, c'est-à-dire vers le substrat 17. A cet effet, la couche d'alumine 20 est teintée par une substance capable d'absorber au moins la lumière émise par le scintillateur 16, la lumière bleue dans l'exemple.The purpose of the tinted
Le coefficent d'absorption par la couche d'alumine 20 ou à l'inverse son coefficient de transmission, à la longueur d'onde émise par la couche scintillatrice 16, dépend de la quantité et de la concentration de la substance absorbante contenue dans cette couche d'alumine. D'une manière courante, l'absorption produite par la couche d'alumine 20 doit être un compromis entre la perte acceptable en énergie lumineuse (lumière produite par le scintillateur 16) et donc la sensibilité et le niveau de résolution d'image recherchés.The absorption coefficient by the
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le coefficient d'absorption (à la longueur d'onde émise par le scintillateur 16) de la couche d'alumine 20 teintée varie entre les bords extérieurs 21 et la zone centrale 22 de cette dernière, c'est-à-dire le long d'un diamètre D1 commun à cette couche 20, et à l'ensemble de l'écran d'entrée 15.According to another characteristic of the invention, the absorption coefficient (at the wavelength emitted by the scintillator 16) of the tinted
En conférant à la couche d'alumine 20 un coefficient d'absorption qui va en augmentant, depuis les bords 21 jusqu'au centre 22, on obtient simultanément grâce à cette couche d'alumine 20, à la fois une amélioration de la résolution d'image et une compensation de la courbe de brillance mesurée le long d'un diamètre D (montré en figure 1) de l'écran de sortie 10 d'un tube IIR : la courbe de brillance représente l'intensité lumineuse en chaque point du diamètre de l'écran de sortie.By giving the
Pour des raisons d'optique électronique, la surface d'un écran d'entrée de tube IIR n'est pas plane mais bombée ; elle peut être parabolique ou hyperbolique (pour des écrans de grandes dimensions) ou plus généralement en forme de calotte sphérique.For reasons of electronic optics, the surface of an IIR tube entry screen is not flat but curved; it can be parabolic or hyperbolic (for large screens) or more generally in the form of a spherical cap.
Il résulte de cette courbure de l'écran que si l'on éclaire l'écran d'entrée par un faisceau uniforme de rayon X, la densité électronique engendrée par l'écran n'est pas uniforme. Si l'on mesure la courbe de brillance le long du diamètre D de l'écran de sortie 10 (figure 1), on constate que cette courbe n'est pas horizontale ; elle est généralement en forme d'arc de cercle un peu aplati au centre; la brillance de l'écran de sortie est maximale vers le centre mais diminue nettement à mesure qu'on s'approche des bords. Pour des tubes de petite dimension (écran d'entrée de diamètre 15 cm par exemple) la diminution de brillance sur les bords par rapport au centre est de l'ordre 25 %. Pour des écrans de plus grande dimension (diamètre 30 centimètres par exemple) la diminution atteint 35 %.It follows from this curvature of the screen that if one illuminates the input screen with a uniform X-ray beam, the electronic density generated by the screen is not uniform. If we measure the brightness curve along the diameter D of the output screen 10 (Figure 1), we see that this curve is not horizontal; it is generally in the form of an arc of a circle slightly flattened in the center; the brightness of the output screen is maximum towards the center but decreases markedly as one approaches the edges. For small tubes (
Un écran d'entrée 15 conforme à l'invention, tel que montré à la figure 3, permet d'améliorer l'homogénéité de la brillance, en conférant une répartition non homogène à l'absorption accomplie par la couche d'alumine 20 teintée, de la longueur d'onde émise par le scintillateur.An
La figure 4 représente une première et une seconde courbe 30, 40 de brillance de tube IIR, relevées selon un diamètre de l'écran de sortie : elles représentent la brillance d'une ligne de points de l'image visible sur l'écran de sortie en fonction de la distance de ces points par rapport au centre de l'écran, en supposant uniforme l'éclairement de l'écran d'entrée.FIG. 4 represents a first and a
En abscisse on a donc porté la distance radiale par rapport au centre, et en ordonnée la brillance de l'image visible de sortie.On the abscissa we therefore plotted the radial distance from the center, and on the ordinate the brightness of the visible output image.
La première courbe de brillance 30 en traits pointillés est une courbe de brillance classique obtenue avec un tube IIR classique.The
On voit que cette première courbe de brillance 30 n'est pas du tout une ligne droite horizontale ou presque comme cela pourrait être théoriquement souhaitable ; c'est plutôt une sorte d'arc de cercle aplati vers le centre. La différence de brillance entre le centre et les bords va de 25 % à 35 % selon les types de tubes et selon leur diamètre. En réalité, une certaine différence de brillance peut être souhaitable, mais pas aussi élevée que cela.It can be seen that this
La seconde courbe de brillance 40 est obtenue avec la couche d'alumine teintée 20 interposée entre le substrat 17 et la couche scintillatrice 16 (montrés à la figure 3). On constate que l'absorption par la couche d'alumine 20 étant plus grande vers le centre 22 que vers les bords 21, elle permet d'obtenir une courbe de brillance 40 beaucoup plus plate, dans laquelle la différence entre le centre et les bords est limitée à environ 10 %.The
Il est clair qu'en conférant à la couche d'alumine 20 teintée le profil d'absorption approprié, on peut obtenir une courbe de brillance ayant le profil désiré.It is clear that by giving the
Il faut noter cependant que l'absorption par la couche d'alumine 20 teintée, c'est-à-dire l'atténuation sur la transmission de la lumière bleue opérée par cette couche d'alumine, doit tenir compte du fait que les photons lumineux émis vers l'arrière, tels que le photon lumineux PL2 montré à la figure 2, subissent deux fois cette atténuation : une première fois pour arriver jusqu'au substrat 17, et une seconde fois quand ils repartent vers l'avant.It should be noted, however, that the absorption by the tinted alumina layer, that is to say the attenuation on the transmission of blue light effected by this alumina layer, must take into account the fact that the photons light emitted towards the rear, such as the light photon PL2 shown in FIG. 2, undergoes this attenuation twice: a first time to reach the
Il faut noter en outre qu'un effet particulièrement favorable pour l'amélioration de la résolution d'image vient de ce que les photons lumineux qui frappent le substrat et retournent vers le scintillateur, subissent une double atténuation d'autant plus forte qu'ils sont plus inclinés par rapport à la normale à leur point d'incidence sur le substrat, du fait qu'ils parcourent une plus grande distance dans le milieu atténuateur.It should also be noted that a particularly favorable effect for improving the image resolution comes from the fact that the light photons which strike the substrate and return towards the scintillator, undergo a double attenuation all the more strong as they are more inclined relative to normal at their point of incidence on the substrate, because they travel a greater distance in the attenuating medium.
Pour l'amélioration de la résolution d'image, l'absorption ou atténuation par la couche d'alumine 20 teintée peut être homogène le long du diamètre D1 de celle-ci. Mais la zone de l'image dans laquelle généralement la meilleure résolution est recherchée est la zone centrale, de telle sorte que l'amélioration de la résolution et la compensation de la courbe de brillance peuvent être obtenues simultanément par une même couche d'alumine 20.For the improvement of the image resolution, the absorption or attenuation by the tinted
La couche d'alumine 20 teintée peut être réalisée de différentes manières. Elle peut être réalisée par exemple par une méthode dite de co-évaporation sous vide. Dans cette méthode on évapore sous vide, simultanément, d'une part de l'alumine (pour former la couche d'alumine) et d'autre part le produit opacifiant chargé de "teinter" la couche d'alumine, c'est-à-dire de lui conférer son pouvoir absorbant vis à vis des longueurs d'onde émises par le scintillateur 16.The
Dans le cas d'un scintillateur 16 émettant dans le bleu, le produit opacifiant peut être un élément métallique tel que le chrome par exemple, ou un corps composé comme par exemple le monoxyde de silicium.In the case of a
La technique de la co-évaporation sous vide est classique. Elle est utilisée notamment pour réaliser des couches minces ou épaisses de matériaux composites, par exemple des compositions céramiques ayant par exemple des caractéristiques électriques ou électro-optiques.The technique of vacuum co-evaporation is classic. It is used in particular for producing thin or thick layers of composite materials, for example ceramic compositions having for example electrical or electro-optical characteristics.
Parmi les inconvénients de cette méthode, on peut citer notamment qu'elle ne permet pas un contrôle aisé de l'état de surface de la couche.Among the drawbacks of this method, it may be mentioned in particular that it does not allow easy control of the surface condition of the layer.
Suivant une forme de réalisation préférée de l'invention, la couche d'alumine 20 teintée est une couche poreuse dont les pores contiennent la substance absorbante de la longueur d'onde émise par le scintillateur 16. La couche d'alumine 20 teintée est alors une couche dite "épaisse" (d'épaisseur comprise par exemple entre 1 et 15 microns), par opposition aux couches minces et denses (épaisseur inférieure à 1 micron).According to a preferred embodiment of the invention, the
La couche d'alumine 20 poreuse peut être obtenue de façon simple, par l'anodisation d'une face intérieure 30 du substrat d'aluminium 17 dans un milieu acide approprié. A ce stade, la couche 20 d'alumine est poreuse et pratiquement transparente, et elle doit être "teintée" par une substance opaque pour acquérir sa propriété "absorbante".The
La figure 5 est une vue schématique en coupe d'une partie de l'écran 15 montrant plus particulièrement la couche d'alumine obtenue par anodisation du substrat 17 dans un milieu acide suivant une méthode en elle-même classique ; la couche scintillatrice 16 n'étant pas encore à ce stade déposée sur la couche d'alumine 20.Figure 5 is a schematic sectional view of a portion of the
Ce milieu acide peut être par exemple une solution d'acide sulfurique à environ 15 % en poids ; ou encore une solution d'acide phosphorique à 5 % en poids ; ou une solution oxalique à 2 % en poids, etc ...This acid medium can be for example a sulfuric acid solution at about 15% by weight; or a 5% by weight phosphoric acid solution; or a 2% by weight oxalic solution, etc.
L'épaisseur E1 de la couche d'alumine 20 poreuse dépend de façon classique notamment de la densité du courant anodique, de la température du bain acide et de la durée de l'opération.The thickness E1 of the
Les densités de courant anodique peuvent varier par exemple entre 1 et 2 ampères par dm². Ces opérations sont en général effectuées à température ambiante.The anodic current densities can vary for example between 1 and 2 amperes per dm². These operations are generally carried out at room temperature.
Il est simple dans ces conditions de réaliser une couche d'alumine 20 telle que celle montrée à la figure 5. La couche d'alumine 20 est formée sur la face intérieure 30 du substrat 17 en aluminium, et la couche 16 formant le scintillateur (non représentée sur la figure 5) est déposée ensuite sur la couche d'alumine 20.It is simple under these conditions to produce an
La couche d'alumine 20 comporte des pores 32 formant des canaux dont l'orientation générale est sensiblement perpendiculaire au substrat 17. Ces pores 32 ou canaux partent de la surface 33 de la couche 20 (du côté destiné à recevoir le scintillateur 16), et ils ont une profondeur moyenne P1 un peu inférieure à l'épaisseur E1 moyenne de la couche d'alumine 20 : par exemple une profondeur moyenne P1 de l'ordre de de 7,5 microns pour une épaisseur moyenne E1 de l'ordre de 10 microns, et un diamètre moyen D2 de l'ordre de 0,05 micron.The
Le degré de porosité de la couche d'alumine 20, c'est-à-dire le nombre des pores 32 et donc le pas moyen Pa de ces pores, peut être contrôlé de différentes façons, principalement par la densité du courant anodique. Dans le cas de l'exemple cité ci-dessus où la profondeur moyenne P1 est de l'ordre de 7,5 microns avec un épaisseur moyenne E1 de l'ordre de 10 microns, il est possible d'obtenir une distance moyenne entre deux pores de l'ordre de 2 à 3 microns, en agissant par exemple sur la densité de courant, la porosité augmentant avec la densité de courant. Bien entendu, les caractéristiques de la porosité (nombre de diamètre des pores 32) sont contrôlables également par la nature et la concentration de l'acide utilisé.The degree of porosity of the
Il est également possible de contrôler l'état de la surface 33 de la couche 20 d'alumine, et de lui conférer une rugosité appropriée à bien accrocher la couche scintillatrice 16, et à faire croître les cristaux en aiguilles qui constituent cette dernière avec une section propice à améliorer la résolution d'image. Ceci peut être obtenu en agissant par exemple sur les conditions d'anodisation ou sur l'état de surface initial de l'aluminium.It is also possible to control the state of the
La couche d'alumine 20 poreuse est ensuite facilement "teintée" à l'aide de procédés classiques tels que ceux utilisés notamment pour la décoration de l'aluminium, par exemple par un procédé de trempé, en vue de déposer sur les parois des pores 32 la substance absorbante montrée dans l'exemple sous la forme d'une couche 35 :
- a) Le trempé peut consister par exemple en un traitement de la couche d'alumine 20 dans une solution d'oxalate ferrique à 20 % en poids. Ce traitement fournit une coloration jaune-orange, apte dans l'exemple à absorber la lumière produite par le scintillateur 16.
- b) Un autre procédé bien connu dans l'art de la décoration de l'aluminium, consiste en un traitement par une solution d'acétate de
cobalt d'environ 20 grammes par litre à environ 50°C ; ce traitement étant suivi d'un second traitement par une solution de permanganate de potassium, à raison d'environ 20 grammes par litre. On obtient alors une couleur "bronze".
- a) The quenching may consist, for example, of a treatment of the
alumina layer 20 in a solution of ferric oxalate at 20% by weight. This treatment provides a yellow-orange coloration, capable in the example of absorbing the light produced by thescintillator 16. - b) Another process well known in the art of aluminum decoration consists of treatment with a solution of cobalt acetate of approximately 20 grams per liter at approximately 50 ° C; this treatment being followed by a second treatment with a solution of potassium permanganate, at a rate about 20 grams per liter. We then obtain a "bronze" color.
La coloration des pores 32 résulte d'un phénomène de fixation de micro-particules d'oxydes métalliques sur les parois des pores 32, par un mécanisme d'échange d'ions. Des paramètres tels que le diamètre et la profondeur des pores influencent directement l'intensité de la coloration : l'amplitude de la coloration augmente quand le nombre des pores 32 augmente et/ou quand l'épaisseur E1 de la couche augmente.The coloring of the
D'autres méthodes de coloration peuvent être utilisées, qui consistent par exemple en des dépôts cathodiques en milieu électrolytique. La coloration est alors spécifiques aux cations utilisés, et là encore, la coloration obtenue dépend des oxydes métalliques ou des métaux déposés.Other staining methods can be used, which consist for example of cathodic deposits in an electrolytic medium. The coloring is then specific to the cations used, and there again, the coloring obtained depends on the metal oxides or on the metals deposited.
Il peut être intéressant (mais non obligatoire) dans certains cas de fermer, c'est-à-dire de colmater les pores 32 de la couche d'alumine 20 teintée. Par exemple pour mieux préserver la coloration des agressions chimiques.It may be advantageous (but not compulsory) in certain cases to close, that is to say to seal the
La figure 6 est une vue semblable à la figure 4, et elle illustre l'obturation ou "colmatage" des pores 32, ce "colmatage" étant obtenu par un traitement supplémentaire effectué après avoir réalisé la "coloration" des pores 32. Le traitement de "colmatage" peut consister par exemple en un trempé dans une solution aqueuse très diluée de sel de nickel et de cobalt au voisinage de l'ébullition (98°C). Les pores 32 sont "fermés" grâce à la croissance d'une couche d'alumine supplémentaire 37 en surface.FIG. 6 is a view similar to FIG. 4, and it illustrates the obturation or "clogging" of the
Comme il a été mentionné précédemment, le degré de porosité peut être contrôlé par la densité du courant anodique et augmente avec ce dernier. Cette propriété peut être utilisée pour conférer à la couche d'alumine 20 teintée une plus grande porosité dans sa zone centrale que vers ses bords, en vue de conférer à l'absorption par la couche d'alumine 20 le profil approprié à corriger la courbe de brillance, comme précédemment expliqué. En effet, la substance absorbante étant déposée dans les pores 32 si l'on augmente la quantité de ces pores 32 dans la zone centrale de la couche d'alumine 20, ou confère un plus grand coefficient d'absorption à cette zone centrale par rapport aux bords.As previously mentioned, the degree of porosity can be controlled by the density of the anode current and increases with it. This property can be used to give the
La figure 7 montre de manière schématique, à titre d'exemple non limitatif, comment obtenir une plus grande porosité dans la zone centrale 22 que vers les bords 21 de la couche d'alumine 20 teintée, en utilisant une cellule d'électrolyse de géométrie appropriée.FIG. 7 schematically shows, by way of nonlimiting example, how to obtain greater porosity in the
Sur la figure 7 on a représenté le substrat 17 d'aluminium par une vue en coupe semblable à celle de la figure 3. Le substrat 17 est plongé dans une solution électrochimique 40, telle que précédemment citée, propre à engendrer la formation de la couche d'alumine 20 poreuse. Le substrat est relié à la polarité positive "+" d'une source de courant 41, de manière à constituer l'électrode positive d'un système d'anodisation électrochimique. La polarité négative "-" de la source de courant 41 est reliée à une autre électrode 42 formant une cathode de dimensions faibles par rapport à celle de l'anode que constitue le substrat 17. La cathode 42 est disposée dans la solution électrochimique 40, en vis-à-vis de la face intérieure 30 du substrat 17 (la face extérieure 50 du substrat 17 étant par exemple protégée provisoirement par un vernis).In Figure 7 there is shown the
Pour obtenir une couche d'alumine 20, poreuse ayant une plus grande porosité au centre 22 que vers ses bords 21, on positionne la cathode 42 de façon qu'elle soit plus près du centre 20 que des bords 21. Dans ces conditions, l'intensité du courant électrique est plus grande entre le centre 22 et la cathode 42 qu'entre cette dernière et les bords 21. Il en résulte un accroissement de la porosité en allant des bords 21 vers le centre 20, et donc un plus grand nombre de sites d'accrochage pour la substance absorbante, vers le centre 22.To obtain a
Il est à noter que dans le cas où la coloration de la couche d'alumine 20 par la substance absorbante est obtenue par une opération cathodique, une géométrie équivalente de cellule peut être utilisée (mais bien entendu le substrat 17 formerait dans ce cas une cathode), afin de déposer davantage de substance absorbante au centre, en vue de corriger la courbe de brillance.It should be noted that in the case where the coloring of the
Claims (14)
- An image intensifying tube of the radiological type comprising an input screen (15), which possesses a scintillating layer (16) borne on a substrate (17) and an alumina layer (20) interposed between the substrate (17) and the scintillating layer (16), said alumina layer (20) being "dyed" by a substance absorbing at least at the emission wave length of the scintillating layer (16) in such a manner that the light photons (PL1, PL2) emitted by the scintillating layer toward the substrate (17) are at least partly absorbed in the "dyed" alumina layer, characterized in that the "dyed" alumina layer is porous and in that the absorbing substance is at least partly contained in at least part of the pores (32) of the dyed alumina layer (20).
- The image intensifying tube as claimed in claim 1, characterized in that the substrate (17) is made of aluminum.
- The image intensifying tube as claimed in claim 1, characterized in that the alumina layer (20) is "dyed" in such a fashion as to have an absorbing effect which is substantially constant from its edges (21) to its center (22).
- The image intensifying tube as claimed in any one of the claims 1 through 3, characterized in that the alumina layer (20) possesses a porosity which is substantially constant from its edges (21) to its center (22).
- The image intensifying tube as claimed in any one of the claims 1 through 4, characterized in that the alumina layer (20) is "dyed" in such a manner as to have a greater absorbing effect at its center (22) than at its edges (21).
- The image intensifying tube as claimed in any one of the claims 1 through 5, characterized in that the "dyed" alumina layer (20) has a greater porosity at its center (22) than at its edges (21).
- The image intensifying tube as claimed in any one of the preceding claims, characterized in that the scintillating layer (16) is made of cesium iodide.
- A method of manufacturing an image intensifying tube as claimed in any one of the claims 1 through 7, wherein the substrate (17) is made of aluminum, characterized in that it consists of producing the alumina layer (20) on the substrate (17) by an electrochemical anodizing method applied to the latter.
- The method as claimed in claim 8, characterized in that the electrochemical solution employed for such anodizing is an acidic solution selected in order to produce the porosity of the alumina layer (20).
- The method as claimed in claim 9, characterized in that it consists of endowing the alumina layer with a porosity which is greater at its center (22) than at its edges (21).
- The method as claimed in claim 10, characterized in that it consists of performing such anodization of the substrate (17) with the aid of a cathode (42) arranged nearer to the center (22) than the edges (21) of the substrate (17).
- The method as claimed in any one of the preceding claims, characterized in that it consists in "dyeing" the alumina layer (20) with the aid of metallic oxides.
- The method as claimed in claim 12, characterized in that it consists in utilizing a dipping method in order to "dye" the layer (20) of alumina.
- The method as claimed in claim 12, characterized in that it consists in utilizing a cathodic depositing method in an electrolytic medium in order to "dye" the alumina layer (20).
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Families Citing this family (11)
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US5705885A (en) * | 1994-11-25 | 1998-01-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Brazing structure for X-ray image intensifier |
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DE19818057A1 (en) * | 1998-04-22 | 1999-11-04 | Siemens Ag | X-ray image intensifier manufacture method |
US7498557B2 (en) | 2005-09-08 | 2009-03-03 | Applied Materials Israel Ltd. | Cascaded image intensifier |
US20070246663A1 (en) * | 2006-04-20 | 2007-10-25 | Jean-Pierre Tahon | Radiation image phosphor or scintillator panel |
US20070246660A1 (en) * | 2006-04-20 | 2007-10-25 | Jean-Pierre Tahon | Radiation image phosphor or scintillator panel |
EP1847582B1 (en) * | 2006-04-20 | 2011-09-14 | Agfa-Gevaert | Radiation image phosphor or scintillator panel. |
US20070246662A1 (en) * | 2006-04-20 | 2007-10-25 | Jean-Pierre Tahon | Radiation image phosphor or scintillator panel |
JP2017134883A (en) * | 2014-05-29 | 2017-08-03 | 東芝電子管デバイス株式会社 | Image tube |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3693018A (en) * | 1966-12-27 | 1972-09-19 | Varian Associates | X-ray image intensifier tubes having the photo-cathode formed directly on the pick-up screen |
US3609359A (en) * | 1969-01-08 | 1971-09-28 | Eugene Wainer | X-ray image intensifier with electron michrochannels and electron multiplying means |
US3891852A (en) * | 1972-11-03 | 1975-06-24 | Agfa Gevaert Nv | Neutron detection and radiography |
US4069121A (en) * | 1975-06-27 | 1978-01-17 | Thomson-Csf | Method for producing microscopic passages in a semiconductor body for electron-multiplication applications |
FR2318474A1 (en) * | 1975-07-17 | 1977-02-11 | Thomson Csf | ELECTROPHORESIS DISPLAY DEVICE |
JPS56165251A (en) * | 1980-05-23 | 1981-12-18 | Toshiba Corp | Input surface of x-ray image intensifier and its manufacturing method |
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