DE2816697C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektroradiographie-Vor­ richtung für die Umwandlung einer flächigen Röntgenstrahlungs­ intensitätsverteilung in entsprechende sequentielle elektrische Signale gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine der­ artige Vorrichtung ist aus der US-PS 39 70 844 bekannt.

Die Radiographie wurde lange Zeit, insbesondere für medizini­ sche Diagnosezwecke, durch das Erfordernis gehemmt, Bilder auf Filmen auf Silberbasis aufzeichnen zu müssen, die nicht nur teuer sind, sondern auch ein großes Speichervolumen benötigen. Ein Verfahren, welches zur Erzielung eines Röntgenbildes ohne Verwendung eines Filmes entwickelt wurde, erzeugt ein Muster aus elektrischer Ladung, die auf der Oberfläche eines Elements in Abhängigkeit von Röntgenstrahlung abgelegt wird, die durch ein zu untersuchendes Objekt unterschiedlich geschwächt wurde. Die zweidimensionale Oberfläche des Elements wird abgetastet und an jedem Abtastpunkt wird die elektrische Ladung als ein elek­ trisches Signal ausgelesen, welches durch Rechner weiter ver­ arbeitet werden kann. Es lassen sich bekannte Rechenverfahren verwenden, um das Bild zu rekonstruieren, sichtbar zu machen und/oder zu speichern. Insbesondere kann das rekonstruierte Bild durch elektrostatische und ähnliche Verfahren entwickelt werden (wodurch die Notwendigkeit zur Verwendung teurerer Sil­ berhalogenid-Filme eliminiert wird), und das rekonstruierte Bild kann in der Größe modifiziert werden, um die Speicherung des Bildes zu vereinfachen. Bekannte Geräte zur Umwandlung von Röntgenstrahlung in elektrische Ladung mit anschließendem Aus­ lesen der Ladung zeigen im allgemeinen ein Signal/Rauschver­ hältnis, welches für praktische Anwendungen des Geräts bei niedriger Strahlungsdosierung nicht groß genug ist. Auch bei der Vorrichtung gemäß der eingangs genannten US-PS 39 70 844 ist die Ausgangskapazität relativ groß und das Ausgangsstrom­ signal relativ klein und mit dem Rauschstrom eines folgenden Verstärkers vergleichbar, wodurch ein relativ kleines Signal/ Rauschverhältnis entsteht.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß eine kleine Kapazität und ein großes Signal/Rauschverhältnis erhalten wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Maßnahmen gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen gekennzeichnet.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesonde­ re darin, daß ein großes Signal/Rauschverhältnis bei medizi­ nisch gewünschten niedrigen Strahlendosen für zufriedenstellen­ de Röntgenbilder erhalten wird. Dabei kann der lesbare La­ dungsimpuls um etwa den hundertfachen Wert erhöht werden, wo­ durch die Verstärkung des elektrischen Signals ohne entspre­ chende Erhöhung des Rauschens auf einen unannehmbaren Pegel erreicht wird.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1a eine Schnittansicht einer Elektroradio­ graphievorrichtung bekannter Art;

Fig. 1b eine Schnittansicht der bekannten Vorrichtung längs der Schnittlinie 1b-1b in Fig. 1a;

Fig. 2 eine Schrägansicht, teilweise im Schnitt der zweiten Elektrode einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2a eine vergrößerte Ansicht der Elektrode in Fig. 2, die die lichtaktivier­ baren Schaltbereiche zeigt;

Fig. 2b eine schematische Darstellung der optischen Bildleseeinrichtung zum Verbinden und Abtasten eines leitenden Streifens der zweiten Elektrode;

Fig. 2c eine schematische Seitenansicht der äquivalenten Aus­ gangsschaltung der Vorrichtung gemäß Fig. 2;

Fig. 3 eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels und

Fig. 4 eine Schnittansicht eines dritten Ausführungsbeispiels.

In den Fig. 1a und 1b ist eine Vorrichtung 10 bekannter Art dargestellt, die in der US-PS 39 70 844 vollständig be­ schrieben ist und zur Herstellung eines Röntgenbildes eines Gegenstands 11 verwendet wird, der Röntgenstrahlen einer Quelle 12 unterschiedlich schwächt. Die Vorrichtung 10 ent­ hält eine erste Elektrode 14, die die unterschiedlich geschwächten Röntgenstrahlen empfängt. Eine zweite Elektrode 15 ist in der von der Röntgenstrahlquelle 12 abgewandten Rich­ tung jenseits der ersten Elektrode 14 angeordnet. Eine Kam­ mer 16, die zwischen den beabstandeten ersten und zweiten Elektroden 14 und 15 ausgebildet ist, ist mit einem Medium, z. B. einem Gas oder einer Flüssigkeit, gefüllt, um Röntgen­ strahlen zu absorbieren und elektrisch geladene Teilchen, wie z. B. Ionen, in Abhängigkeit von der Größe der umgewandelten Röntgenstrahlen zu emittieren.

Die zweite Elektrode 15 enthält eine Schicht 17 aus einem transparenten Isolator, z. B. Glas, auf deren Oberfläche 17 a eine Vielzahl von leitenden, transparenten Streifen 18 a bis 18 n aus Zinnoxid oder dergleichen herge­ stellt sind. Ein leitendes Element 20 verbindet gleiche Enden 19 a bis 19 n jedes Streifens 18 a bis 18 n, um eine Verbindung mit Einrichtungen herzustellen, die außerhalb der Vorrichtung 10 liegen. Eine Schicht 21 aus fotoleitendem Material ist über den Streifen und der restlichen Schicht 17 angeordnet. Ein Element 22 trägt mehrere Lichtleiter 24, die zwischen einer Lichtquelle 26 und jedem der leitenden Streifen 18 vorgesehen sind. Das Element 22 und die Lichtquelle 26 bewegen sich in Richtung der Längsaus­ dehnung der Streifen 18 mittels einer Abtasteinrichtung 27, wie durch die Pfeile A-A gezeigt ist.

Während der Bestrahlung mit Röntgenstrahlen wird ein erster Schalter S ₁ geschlossen, um eine Quelle 28 mit der Bildspan­ nung zwischen die erste Elektrode 14 und, über eine gemein­ same Leitung 20, die leitenden Streifen 18 zu legen. Die Polarität der Quelle 28 ist derart, daß die durch das Umwandlungsmedium in der Kammer 16 gebildeten Ladungen auf die obere Oberfläche 15 b der zweiten Elektrode 15 gezo­ gen werden. Nach der Belichtung wird der erste Schalter S ₁ geöffnet, und ein zweiter Schalter S ₂, der einen Ausleseverstärker 29 zwischen die gemeinsame Leitung 20 und die Abtasteinrichtung 27 legt, wird geschlossen. Die Lichtquelle 26 wird aktiviert, und die Lichtphotonen von der Lichtquelle werden durch jeden Lichtleiter 24 und die zugeordneten darüberliegenden transparen­ ten Streifen 18 geleitet, um auf dem Fotoleitermaterial der Schicht 21 aufzutreffen. Die Lichtphotonen ändern die Leit­ fähigkeit desjenigen Bereichs der Schicht 21, der unmittel­ bar über jedem der leitenden Streifen liegt, wodurch die elektrische Ladung, die auf der Oberfläche 15 b der zweiten Elektrode sitzt, durch die relativ hochleitenden Teile der fotoleitenden Schicht 21, durch den darunterliegenden lei­ tenden Streifen 18 und dann über die gemeinsame Leitung 20 zum Ausleseverstärker 29 geleitet werden und ein Ausgangs­ signal bilden. Das Fotoleitermaterial wird also auf diese Weise durch den abtastenden Lichtstrahl aktiviert, so daß die Ladung nur dann zum Leitermaterial übertragen wird, wenn ein Bereich der Schicht 21 durch die Licht­ quelle 26 belichtet wird.

Selbst wenn jeder der Lichtleiter 24 sequentiell belichtet wird, wodurch der Teil der Schicht 21, der unmittelbar über je­ dem länglichen Streifen 18 a bis 18 n liegt, sequentiell bei einer Position des Elements 22 belichtet wird, liegen die Enden 19 aller Streifen 18 an die gemeinsame Leitung 20, so daß eine relativ große elektrische Kapazität pa­ rallel am Signalausgang liegt. Diese relativ große Aus­ gangskapazität reduziert das Signal/Rauschverhältnis.

Es wird nun auf die Fig. 2 und 2a Bezug genommen. Es wurde gefunden, daß die Ausgangskapazität verringert und das Signal/Rauschverhältnis um etwa zwei Größenordnungen erhöht werden können, wenn eine verbesserte zweite Elektrode 15′ verwendet wird. Die Länge der transparenten, isolierenden (Glas)-Schicht 17 wird länger als die Länge L _i jedes ein­ zelnen parallelen Streifens 18 a bis 18 n gemacht. Zwei dünne, transparente Leiterelemente der Streifen 30 a und 30 b, verlaufen quer zu der Längsausdehnung L _i der Strei­ fen 18 und in einem Abstand D von den aneinander gereihten Enden 19 a bis 19 n und 19 a′ bis 19 n′. Die zwischen den Mitten der Streifen (Leiterelemente) 30 gemessene Länge L _c ist größer als die Summe der Länge L _i der Streifen 18 und dem doppelten Abstand D. Wenn die parallelen Streifen 18 ungefähr eine Brei­ te von etwa 7,6 × 10^-3 cm und eine Dicke von etwa 0,1 µm besitzen, wobei ein Abstand von etwa 2,5 × 10^-3 cm zwischen benachbarten Streifen vorhanden ist, dann besitzt jeder Streifen 30 etwa eine Breite zwischen 10 und 25 × 10^-3 cm und weist im wesent­ lichen dieselbe Dicke (etwa 0,1 µm) auf; der Ab­ stand D liegt bevorzugt zwischen etwa 5 und 25 × 10^-3 cm. Eine Schicht 21′ aus fotoleitendem Material, z. B. Selen, bedeckt den durch die Brei­ te W und den Leiter-Leiterabstand L _c definierten Bereich; der zum Empfang und zur Speicherung von Ladung benutzte Bereich wird durch die Breite W und die Streifen­ länge L _i bestimmt. Die Schicht 21′ wird mit einer maximalen Dicke in der Größenordnung von 20 Mikrometern hergestellt; eine wesentlich dickere Schicht verbreitert die Höhenver­ teilung der Ausgangsimpulse und verlängert die gesamte Abtastzeit des gesamten Ladungsbildes.

Jeder der überbrückenden Bereiche 35 a bis 35 n zwischen dem Leiterstreifen 30 a und entsprechend benachbarten Streifenenden 19 a bis 19 n (oder zwischen den Enden 19 a′ bis 19 n′ und dem zugeordneten anderen benachbarten Leiterstreifen 30 b) wirkt als eine optisch aktivierbare Schalteinrichtung. Wenn daher ein Brückenbereich, z. B. der Bereich 35 f zwischen dem Leiterstreifen 30 a und dem Ende 19 f des Streifens 18 f, nicht belichtet ist, befindet sich das fotoleitende Material dieses Bereiches in einem hochohmigen Zustand, in dem weder Ladung vom Streifen 18 f zum Lei­ ter noch vom Leiter zu einem nicht angeschlossenen Streifen fließen kann. Die Isolation bzw. Abtrennung jedes nicht abgefragten Streifens verringert die wirksame Ausgangskapazität.

Wenn der Be­ reich, z. B. der Bereich 35 f, belichtet wird, wird das foto­ leitende Material in einen hochleitenden Zustand (Einschaltzustand) versetzt, es wirkt dann als eine relativ kleine Impedanz zwischen dem Leiterstreifen 30 a und dem zugeordneten Ende 19 f des betreffenden Streifens 18 f. Es kann nun Ladung vom durch die Schalterverbindung angeschlos­ senen Streifen (18 f) zur "gemeinsamen" Leitung 30 a fließen, und es tritt am Ausgang der Anordnung (Leiterstreifen 30) nur die Kapazität des betreffenden Streifens auf.

Zur Speicherung des Ladungsbildes wird ein Lichtstrahl 40 verwendet, der alle Brückenbereiche 35 zwischen den ähnlich angeordneten Enden 19 aller Streifen 18 und dem Leiterstreifen 30 a belichtet, an den der Leiter 20 angeschlossen ist. Der Strahl 40 kann durch Bestrahlung eines Spalts 41 erzeugt werden, der zwischen einem Paar beabstandeter länglicher Elemente 42 ausgebildet ist, die parallel zur Längsausdehnung des Leiterstreifens 30 a ange­ ordnet sind. Der Strahl 40 bewirkt auf diese Weise, daß je­ der parallele Streifen 18 leitend mit dem Leiterstreifen 30 a und dessen zugeordneter Leiter 20 gekoppelt wird, wobei das Potential der Bildspannungsquelle 28 zwischen der obe­ ren Elektrode 14 (Fig. 3) und den parallelen Streifen 18 auftritt. Es sei bemerkt, daß die Wellenlänge und die Intensität des Lichtstrahls 40 derart gewählt sind, daß ausreichend viel Elektron/Lochpaare im Selen in den Be­ reichen 35 erzeugt werden, um diese Bereiche hochleitend zu machen; der verbleibende fotoleitende Bereich, der durch die Breite W und eine Länge definiert ist, die geringfügig klei­ ner als die Länge L _i der Streifen ist (da die Enden 19 der Streifen vom Strahl 40 bestrahlt werden), verbleibt unbe­ lichtet und in einem isolierenden Zustand. Die unterschiedlich geschwächten Röntgenstrahlen werden so in ein Ladungsbild umgewandelt, das auf der Oberfläche 15 b der fotoleitenden Schicht benachbart dem mit Gas gefüllten Spalt 16 niederge­ legt wird.

Es wird nun auf Fig. 3 Bezug genommen. Nach einer Bestrahlung mit Röntgenstrahlen wird der erste Schalter S ₁ geöffnet, und ein dritter Schalter S ₃ wird geschlossen, um die erste Elektrode 14 an elek­ trisches Erdpotential zu legen. Die erste Elektrode 14 wird veranlaßt, sich in Richtung des Pfeils B auf die obere Oberfläche 15 b der fotoleitenden Schicht hin zu bewegen bis die sich gegenüberstehenden Oberflächen der ersten Elektrode 14 und die obere fotoleitende Schichtober­ fläche 15 b einen Abstand C voneinander aufweisen, der kleiner als etwa 25 Mikrometer ist. Der belichtende Lichtstrahl 40 (Fig. 2b) wird nun gelöscht, wodurch der Leiterstreifen 30 a wieder elektrisch von jedem der parallelen Streifen 18 iso­ liert ist.

Die auf der Oberfläche 15 b der zweiten Elektrode gespeicherte Ladung wird mittels einer Bildausleseeinrichtung 50 ausgelesen, die in Fig. 2b dargestellt ist. Die Einrichtung 50 enthält eine Lichtquelle 51, z. B. einen Laser, der einen dünnen Lichtstrahl 52 emittiert, eine Strahlaufspalt­ einrichtung 53, die derart angeordnet ist, daß sie den Strahl 52 empfängt und einen Teil 52 a des Strahls zur Belichtung eines Bereiches 35 zwischen einem ausgewählten Streifenende 19 und dem Querstreifen 30 a weiterleitet. Der restliche Teil 52 b des Strahls durchläuft die Strahlaufspalteinrichtung 53 und wird durch eine Linsenanordnung 54 als Lichtstrahl 55 fokussiert, der auf eine vielflä­ chige Spiegeleinrichtung 56 auftrifft, z. B. auf den in Fig. 2b dargestellten Hexagonspiegel, der in Richtung des Pfeils R, z. B. im Uhrzeigersinn, um eine Achse 57 gedreht wird. Die Lichtquelle 51, die Strahlauf­ spalteinrichtung 53, die Linsenanordnung 54 und die rotie­ rende Reflexionseinrichtung 56 werden z. B. durch eine Platte (aus Vereinfachungsgründen nicht dargestellt) in derselben Ebene fixiert, die parallel zu der durch die Isolierschicht 17 definierten Ebene ist, auf der die Vielzahl der paralle­ len Streifen 18 angeordnet ist. Es sei bemerkt, daß die Einrichtung 50 das Element 22, die mehreren Lichtleiter 24 und die Lichtquelle 26 gemäß den Fig. 1a und 1b ersetzt.

Das Ladungsbild wird dadurch ausgelesen, daß die Abtastein­ richtung 50 am Anfang an einen Punkt bewegt wird, bei dem ein Teil 52 a des Strahls auf den fotoleitenden Schichtbe­ reich zwischen dem gemeinsamen Querstreifen 30 a und dem Streifen 18 a auftrifft (Fig. 2b). Wenn sich die Spiegelanordnung 56 dreht, wird der fokussierte Strahl 55 zu Anfang als Strahl 58 a reflek­ tiert, der auf ein Ende, z. B. das dem Streifen 30 a zunächst liegende Ende 19 a des abzutastenden Streifens 18 a, fällt. Die in der Nähe des Endes 19 a gespeicherte Ladungsmenge wird über den belichteten (und damit leitenden) überlagerten Teil der fotoleitenden Schicht 21, durch den leitenden Strei­ fen 18, den belichteten Bereich 35 a und den quer laufenden Leiterstreifen 30 a zur externen Ausleseverstärkereinrichtung 29 geleitet. Wenn sich der Spiegel dreht, wird der reflek­ tierte Strahl 58 längs der Länge des länglichen Streifens 18, z. B. in Richtung auf das entgegengesetzte Ende 19 a′ des Streifens 18a, bewegt und bewirkt, daß die in dem kleinen Be­ reich der fotoleitenden Schicht unmittelbar über dem belich­ teten Teil des einzelnen Streifens gespeicherte Ladung über den quer verlaufenden Leiterstreifen 30 a ausgelesen wird. Während also der Spiegel sich dreht, bewegt sich der Strahl in eine Stellung, bei der der reflektierte Strahl 58 b auf den Streifen 18 ungefähr in der Mitte seiner Länge auftrifft und er liest dabei die Ladung des unmittelbar darüber ge­ speicherten Ladungsbildes aus. Die weitere Drehung bewirkt, daß der reflektierte Strahl 58 c schließlich am entgegenge­ setzten Ende 19 a′ des Streifens auftrifft und nur diejenige Ladung ausliest, die in dem schmalen Bereich unmittelbar über dem entgegengesetzten Ende des Streifens gespeichert ist.

Nachdem ein erster Streifen abgetastet wurde, wird die Platte, welche die Abtasteinrichtung 50 hält, mechanisch in Richtung des Pfeils S (Fig. 3) quer zur Längsabmessung des Streifens 18 und parallel zur Längserstreckung des Leiterstreifens 30 durch die Abtastvorrichtung 27′ verschoben, wodurch der Teil 52 a des Strahls derart bewegt wird, daß er auf den nächsten Bereich auftrifft, der dem nächst benachbarten Streifen 18 b zugeordnet ist, wobei der nächste Streifen dann von seinem ersten Ende 19 b bis zu seinem gegenüberliegenden Ende 19 b′ abgetastet wird. Die Ab­ tastvorrichtung 27′ verschiebt sequentiell die Abtastein­ richtung 50 in Richtung S, um den Strahl längs der Längsaus­ dehnung jedes Streifens 18 zu richten, während der zugeordnete Bereich 35 belichtet wird, um zu bewirken, daß Ladung zum quer verlaufenden Leiterstreifen 30 a fließen kann. In dieser Weise findet eine zweidimensionale Abtastung über die fotoleitende Schicht statt, welche das Ladungsbild trägt. Die abgetastete Ladung wird durch einen strommessen­ den Operationsverstärker 60 (Fig. 2c) in eine Ausleseein­ richtung 29 gegeben, und die resultierenden elektrischen Signale (einschließlich derjenigen Signale, die den abge­ tasteten Streifen und die Abtastposition längs des Strei­ fens kennzeichnen) lassen sich durch eine nicht dargestellte Datenspeichereinheit verarbei­ ten, welche die Größe der Ladung zur Verarbeitung, Aufzeichnung und/oder zur Anzeige empfängt und speichert.

Durch Verwendung der sequen­ tiellen Ankopplung der Streifen 18 wird die an die zweite Elektrode angekoppelte Kapazität um etwa drei Größenordnungen reduziert.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß den beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung läßt sich unter Bezugnahme auf Fig. 2c besser verstehen. C ₁ stellt die Kapazität zwischen der oberen Elektrode 14 (die während des Ladungsauslesevorgangs auf Massepotential gehalten wird) und der oberen Oberfläche 15 b der fotoleitenden Schicht dar. C ₂ stellt die Kapazität zwischen der Oberfläche 15 b und der Leitung 20 dar. Die Kapa­ zitäten C ₁ und C ₂ enthalten Ladungsdichten σ ₁ und σ ₂, wobei die Gesamtladungsdichte σ auf der foto­ leitenden Schicht gleich der Summe von σ ₁ und σ ₂ ist. Das Belichten eines schmalen Bereichs der fotoleitenden Schicht durch den reflektierenden Strahl 58 ist mit dem Schließen eines Schalters S parallel zur Kapazität C ₂ äquivalent. Das Schließen des Schal­ ters S bewirkt, daß sich die Ladungsdichte σ ₂ über den Schalter entlädt, während die Ladungsdichte σ ₁ der Kapazität C ₁ sich über den Schalter S an den Eingang des Operationsverstärkers entlädt, der den Kreis für den Strom­ fluß vervollständigt. Auf diese Weise wird ein zusätzlicher Ausgangsstrom dadurch gewonnen, daß der Wert der ersten Ka­ pazität C ₁ und deren zugeordnete Ladungsdichte σ₁ erhöht wird, wobei die Erhöhung dieser Kapazität dadurch erreicht wird, daß die obere Elektrode 14 in Richtung auf die zweite Elektrodenoberfläche 15 b bewegt wird, bis ein Trenn­ abstand C hierzwischen erreicht ist. Die auslesbare Ladung σ ₁, die als Strom an den Eingang des Operationsverstärkers 60 fließt, lautet somit

σ ₁ = (σ C ₁)/(C ₁ + C ₂).

Der Eingangsstrom wird in eine Verstärkerausgangsspannung V _O umgewandelt, und es erfolgt eine Kompensation der Kapazität der Anordnung durch Wirkung einer Rückkopplungskapazität C _F und eines Rückkopplungswiderstandes R _F in bekannter Weise.

Auf die Bewegungen der ersten Elektrode 14 vor dem Abtasten der parallelen Streifen 18 mittels der Einrichtung 50 kann gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels, das auch in Fig. 3 dargestellt ist, verzichtet werden. In diesem Aus­ führungsbeispiel wird ein leitendes Raster 70, das aus metalli­ schem Material oder dergleichen erzeugt ist, in einem Abstand C′ über der oberen Oberfläche 15 b der zweiten Elektrode positioniert. Der Abstand C′ ist von der Größen­ ordnung (T/6,3), wobei T die Dicke des fotoleitenden Mate­ rials über dem Streifen 18 ist. Während der Bestrahlung durch Röntgenstrahlen wird das Raster 70 mittels Kopplung durch einen Potentialleiter 71 parallel zur Quelle 28 bezüglich der ersten Elektrode 14 auf einem Potential gehalten, wel­ ches etwas kleiner als das Potential zwischen der ersten und der zweiten Elektrode 14 bzw. 15 ist. Die Größe des Raster­ potentials wird derart eingestellt, daß sich eine minimale Auswirkung auf die Größe und Auflösung der durch Röntgen­ strahlen erzeugten Ladung ergibt, die sich auf der zweiten Elektrode 15′ ansammelt. Nach Belichtung, jedoch vor dem Entfernen des Strahls 40 wird das Raster 70 durch Schließen des Schalters S ₄ auf Massepotential gelegt. Es sei bemerkt, daß das Raster fein genug ist, um die gewünsch­ te Auflösung des ausgebildeten Ladungsbildes zu erhalten, und daß das feine Raster über der Oberfläche 15 b der fotoleiten­ den Schicht durch Herstellung eines isolierenden Trägergit­ ters 72 aus Glas oder dergleichen auf der Selenoberfläche 15 b angeordnet werden kann, dessen Dicke in dem Bereich des Ab­ stands C′ ist, um die Erzeugung von Mikrophonierauschen zu verringern, das von einem nicht abgestützten Raster herrührt.

Es wird nun auf Fig. 4 Bezug genommen, in der eine zweite Elektrode 15′′ gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mehrere Rasterstreifen 80 enthält, die auf der oberen Oberfläche 17 a der Isolierschicht 17 erzeugt sind und innerhalb einer zusätzlichen Isolierschicht 81, eben­ so aus Glas oder gleichartigen Materialien, die darauf ange­ ordnet werden, "vergraben" sind. Die leitenden und transparenten Streifen 18 werden auf der oberen Oberfläche 81 a der zusätzlichen Isolierschicht in einer sol­ chen Art und Weise hergestellt, daß sie von oben gesehen in den Zwischenabständen zwischen den Rasterstreifen 80 angeord­ net sind. Die leitenden Streifen 18 gemäß diesem Ausführungs­ beispiel können eine relativ kleine Breite im Vergleich zu dem Streifenabstand besitzen, die Streifen können z. B. eine Breite W in der Größenordung von 3 Mikrometern be­ sitzen, während ein Trennabstand X in der Größenordnung von 100 Mikrometern vorgesehen ist, um die Ausgangskapazität, die der Verstärker sieht, weiter zu reduzieren. Da die Rasterstrei­ fen 80 innerhalb der Isolierschicht vergraben sind, die durch die Schichten 81 und 17 ausgebildet ist, kann Ladung von der Schicht 21 aus fotoleitendem Material, die über den parallelen Streifen 18 angeordnet ist, nicht in die Rasterstreifen 80 fließen. Während der Speicherung von Ladung auf der oberen Oberfläche 15 b der foto­ leitenden Schicht, die gemäß den unterschiedlich geschwächten Röntgenstrahlen erfolgt, werden die Rasterstreifen 80 auf einem derartigen Potential bezüglich den parallelen Streifen 18 gehal­ ten, daß sich die Ladung primär in den Bereichen der Oberfläche 15 b überden Rasterleitern 80 ansammelt, wodurch der Großteil der Gegenladungen, d. h. derjenigen Ladung, an denen die von der angesammelten Ladung auftretenden Kraft­ linien enden, auf den Rasterstreifen 80 und nicht auf den parallelen Streifen 18 entsteht, um eine Be­ dingung für die Maximierung der auslesbaren Ladung zu ver­ wirklichen. Während des Abtastvorgangs wandert die auf der Oberfläche 15 b angesammelte Ladung primär parallel zur Ebene dieser Oberfläche und nicht senkrecht zu dieser Oberfläche, wie bei den oben geschilderten Ausführungsbeispielen, um die leitenden Streifen 18 zu erreichen. Es sei ferner be­ merkt, daß die Vielzahl der Rasterstreifen 80 durch eine kontinuierliche, transparente, leitende Schicht ersetzt wer­ den kann, die auf der Oberfläche 17 a der Schicht 17 a angeordnet wird, um die Anordnung leichter herstellen zu können, vorausgesetzt, daß das relativ große Verhältnis von Trennabstand zu Breite, wel­ ches für die parallelen Streifen 18 genannt wurde, bei­ behalten bleibt.

Mit der Vorrichtung nach den Fig. 2 und 2a ergibt sich ein Si­ gnal/Rauschverhältnis von etwa 30 bei einem Bildelement mit einer Fläche in der Größenordnung von 10^-4 cm², und bei einer Röntgendosis von etwa 1 mR, die auf eine Kammer 16 auftrifft, welches ein Material mit einer Quantenabsorption von etwa 30% besitzt. Mit einer Bildausleseeinrichtung 30 zum Abtasten von etwa 1 × 10⁶ Punkten pro Sekunde, wobei die Ein­ richtung 50 einer Laser (im kontinuierlichen oder im Impuls­ betrieb arbeitend) verwenden kann, wird bei einer Verstär­ kerbandbreite in der Größenordnung von 1 MHz und bei der erzeug­ ten Ladungsdichte von etwa 2 nC/cm² ein Spitzenstrom in der Größenordnung von 50 Nanoampere erzielt. Es zeigte sich eine vernachlässigbare Verschlechterung des Signal/Rauschverhält­ nisses des Ladungsbildes, sofern der Strommeßverstärker ein Strom­ rauschen von wenige als 1 Nanoampere bei einer Bandbreite von 1 MHz aufwies.

Claims (10)

1. Elektroradiographie-Vorrichtung für die Umwandlung einer flächigen Röntgenstrahlungsintensitätsverteilung in ent­ sprechende sequentielle elektrische Signale,

• - wobei die Röntgenstrahlung eine erste Elektrode durchtritt und in einem Medium zwischen dieser und einer zweiten Elektrode Ladungen erzeugt, die unter der Wirkung eines elektrischen Feldes zwischen den beiden Elektroden auf der zweiten mit einer fotoleitenden Schicht versehenen Elektrode als quasi-statische La­ dungsverteilung gespeichert werden,
• - wobei weiterhin die zweite Elektrode auf der dem Medium abgewandten Seite der fotoleitenden Schicht mehrere im wesentlichen parallele, längliche Streifen aus transpa­ rentem und leitendem Material aufweist und
• - wobei schließlich der Streifen an einem Ende über eine Schalteinrichtung mit einem Ausgang für die elektri­ schen Signale in Verbindung stehen,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß als Schalteinrichtung im Abstand zu jedem Ende (19 a bis 19 n) der Streifen (18 a bis 18 n) ein als Ausgang für die elektrischen Signale dienendes Leiterelement (30 a) angeordnet ist,
• - daß der Abstand zwischen den Streifenenden (19 a bis 19 n) und dem Leiterelement (30 a) jeweils durch fotoleitendes Material überbrückt ist und
• - daß die fotoleitenden Brückenbereiche (35 a bis 35 n) sequentiell durch Lichtstrahlung in den Einschaltzustand versetzt werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das fotoleitende Material der Brückenbereiche Selen ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Leiterelement (30 a) ein leitender Streifen ist, der mit seiner Längserstreckung quer zu der Längsausdehnung der parallelen Strei­ fen (18 a bis 18 n) verläuft.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige Schicht aus fotoleitendem Material alle Streifen (18 a bis 18 n) und alle Brückenbereiche (35 a bis 35 n) zwischen dem Leiterelement (30 a) und den Streifenenden (19 a bis 19 n) überdeckt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen (18 a bis 18 n) und das Leiterelement (30 a) auf einer Isolierschicht (17) getragen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (17) aus Glas besteht.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der eine erste Lichtquelle ein erstes Licht­ bündel liefert, das die parallelen Streifen sequentiell längs der Längserstre­ ckung abtastet, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Lichtquelle ein zweites Licht­ bündel liefert, das den Brückenbereich zwi­ schen dem Leiterelement (30 a) und dem Ende desjenigen Streifens bestrahlt, der vom ersten Lichtbündel abgetastet wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bildleseeinrichtung (50) das erste und das zwei­ te Lichtbündel gleichzeitig liefert.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildleseeinrichtung (50) eine Quelle (51) zum Aussenden eines Lichtstrahls (52) und eine Einrichtung (53) zum Teilen des Lichtstrahls (52) in das erste und zweite Lichtbündel enthält.