Brevet FR2007306A1 — publié le 19700102

La présente invention est relative à la radiographie et, en particulier, à un procédé électroradiographique permettant d'obtenir une meilleure sensibilité à l'exposition radiographique. Les procédés électroradiographiques sont analogues aux procédés 5 électrophotographiques en ce que les substances et les étapes de traitement utilisés sont pratiquement les mêmes. Dans la plupart des procédés électroradiographiques, on utilise une plaque xérographique usuelle constituée par un support conducteur portant une couche isolante photoconductrice sur l'une de ses faces. La couche photoconductrice est d'abord sensibilisée par charge 10 par effet corona d'une manière usuelle. L'objet à exposer aux rayons X est alors placé dans une position appropriée, entre la couche photoconductrice et une source de rayons X. Lors de l'exposition aux rayons X, une partie des » rayons X traversent l'objet et pénètrent dans la couche photoconductrice. Le faisceau de rayons X, modulé par l'objet crée sur la plaque radiographique une 15 image latente électrostatique que l'on peut alors rendre visible par développement avec une poudre donnant un contraste approprié. L'image développée peut être observée directement sur la plaque radiographique ou bien être reportée sur une feuille de papier pour obtenir une reproduction permanente, Dans ce dernier cas, on peut réutiliser la plaque électroradiographique, si, 20 après le report de l'image, on élimine toute la poudre développatrice résiduelle et si on nettoie la surface photoconductrice. Un autre procédé électroradiographique est basé sur l'ionisation de l'air par les rayons X et dans ce cas une couche photosensible n'est pas nécessaire. Dans ce procédé, l'image de rayons X est obtenue sur une feuille d'une 25 substance isolante, telle qu'une substance plastique vinylique, placée au contact d'un support conducteur ou bien enduite d'une substance conductrice sur l'une de ses faces. La sensibilité aux rayons X est donnée en chargeant élec-trostatiquement la surface de la feuille isolante puis en la plaçant au voisinage d'un écran à maille de fil métallique, l'objet à exposer aux rayons X 30 étant placé de l'autre côté de l'écran et entre cet écran et une source de rayons X. Les rayons X traversent l'ensemble formé par l'écran et la plaque radiographique et ionisent l'air dans cet espace, cette ionisation étant due au champ électrique qui existe dans l'ensemble. Si la surface de la plaque radiographique porte une charge positive, des ions négatifs sont attirés par 35 la plaque et sont neutralisés par les charges positives, et réciproquement. L'ionisation dépend de l'intensité des rayons X émergeant de l'objet. Ainsi, la décharge de la plaque radiographique est plus importante dans les plages correspondant à des cavités dans l'objet. On peut alors développer l'image électrostatique latente existant sur la plaque par un procédé usuel. 69 13750 2 2007306 Avec les deux procédés précédemment décrits, on doit charger une face de la feuille de substance isolante avant l'exposition. De plus, une durée d'exposition relativement longue est nécessaire pour obtenir une image de densité appréciable, car la sensibilité de la plaque ou de la grille photocon-5 ductrice aux rayons X est,dans ces procédés, considérablement inférieure a celle d'un film photographique sensible aux rayons X. On utilise habituellement avec des films radiographiques ordinaires des écrans au plomb ou des écrans fluorescents. Cependant, en électroradiographie, quand on place un tel écran au contact d'une plaque chargée ou sensibilisée, la charge superficielle se 10 dissipe à tel point que la plaque devient inutilisable. L'exposition aux rayons X provoque aussi un effet temporaire dans la couche photoconductrice "fatigue" que l'on peut éliminer en exposant brièvement la couche à la chaleur provenant d'une lampe infrarouge. Cependant, ceci nécessite une autre étape de traitement. 15 La présente invention a pour objets : - un procédé de reproduction radiographique dans lequel la durée d'exposition est considérablement réduite ; - un procédé dans lequel l'effet de l'exposition radiographique sur une couche réceptrice isolante électriquement peut être utilisé indirectement 20 pour augmenter l'intensité de l'exposition du produit photoconducteur. Le procédé électroradiographique suivant l'invention par formation d'une image de conductivité sur une grille photoconductrice exposée au rayonnement électromagnétique primaire de petite longueur d'onde modulé par l'objet, est caractérisé en ce qu'on soumet aussi la grille au rayonnement secondaire 25 émis par un luminophore exposé au rayonnement primaire transmis et modulé par l'objet. On utilise, suivant l'invention, une feuille réceptrice contenant un luminophore dispersé dans une couche de liant isolant, appliquée sur une - feuille conductrice, par exemple du papier conducteur, ou bien une feuille de 30 papier conducteur enduite, sur l'une de ses faces, d'une couche de liant conducteur contenant un luminophore, la couche de liant étant recouverte d'une couche d'une substance isolante ou d'une feuille éliminable d'une substance isolante. La feuille réceptrice est placée sur une électrode et au voisinage d'une grille photoconductrice de fil métallique conducteur entièrement recouverte d'une 35 substance isolante photoconductrice. On place l'objet à exposer aux rayons X entre la grille et une source de rayonnement radiographique. Au cours de l'exposition aux rayons X, les rayons traversent l'objet et rendent conductrices les plages correspondantes de la grille par action directe, puis traversent la grille et se dirigent vers la couche isolante, ils excitent le 40 luminophore, et il en résulte une exposition indirecte de la grille de l'autre 69 13750 3 2007306 côté. En conséquence, une image de conductivité se forme sur la grille non seulement par exposition directe aux rayons X, mais aussi par exposition indirecte provoquée par l'énergie radiante émise par le luminophore excité par les rayons X. Le luminophore émet une énergie radiante suffisante pour augmenter 5 la conductivité de la grille. On obtient ainsi un accroissement de la sensibilité par utilisation d'un rayonnement radiographique plus efficace. On dirige alors un flux d'ions vers la grille photoconductrice et la couche isolante réceptrice pour former une image électrostatique latente sur la surface de la feuille réceptrice. Le flux d'ions est modulé par la grille photoconductrice 10 exposée aux rayons X de telle sorte que l'image électrostatique latente sur la feuille réceptrice correspond aux plages non conductrices de la grille. On peut simultanément exposer la grille et diriger le flux d'ions vers la grille et la feuille réceptrice, ou bien l'exposition peut précéder l'étape de la charge pourvu que la substance photoconductrice appliquée sur la grille con-15 serve sa photoconductivité. Au dessin annexé, donné •: seulement à titre d'exemple : - la Fig.l est un schéma d'un procédé électroradiographique dans lequel une substance isolante, contenant un luminophore,est-placée au voisinage d'une grille photoconductrice ; le schéma en pointillé représente une position 20 possible de l'objet à exposer aux rayons X et de la source de rayons X ; - la Fig.2 représente unecoupe agrandie d'une feuille réceptrice comprenant une feuille isolante transparente séparable du produit conducteur constitué par une couche conductrice contenant un composé luminophore ; - la Fig.3 est un schéma représentant un mode de réalisation de 25 l'invention dans lequel un écran supplémentaire est interposé entre le dispositif de charge par effet corona et la grille photoconductrice. A la Fig.l, une grille 8 est placée entre une contre-électrode 22 et au moins une électrode 16 de décharge par effet corona. Bien que l'électrode 16 soit placée à la Fig.l en une position centrale, on peut placer l'électrode 30 en une autre position pour éviter l'effet d'ombre. Un objet 24 devant être exposé aux rayons X est placé entre l'électrode 16 de décharge par effet corona et une source 26 de rayonnement X. La grille photoconductrice 8 se compose d'un noyau ou âme de fil métallique 10 conducteur enduit d'une couche d'une substance 12 isolante photoconductrice qui est sensible à l'énergie radiante 35 utilisée dans le procédé. La couche photoconductrice 12 ne doit avoir aucun trou ou fissure et doit couvrir entièrement le noyau ou âme 10. Une source de potentiel 14 a l'une de ses bornes reliée à l'électrode 16 de décharge par effet corona, et l'autre borne à la terre 18 par l'intermédiaire d'une source 20 de tension de polarisation. Le noyau 10 est relié par l'intermédiaire de la 40 source de tension 20 à la terre 18. Là contre-électrode 22 est aussi reliée 69 13750 4 2007306 à la terre 18. Une feuille réceptrice 2 se compose d'un support de papier conducteur 4 enduit sur l'une de ses faces d'une couche 6 contenant une substance isolante et un luminophore 6'. La feuille réceptrice 2 est placée sur la contre-électrode 5 22, la couche 6 étant au voisinage de la grille 8. La surface de la feuille 2, se trouvant au voisinage de la grille 8, doit êt;re placée aussi près que possible de la grille afin dréliminer la possibilité de la diffusion de l'image due à un espace trop grand entre la feuille réceptrice 2 et la grille 8, ce qui diminuerait la définition de l'image. La substance isolante 6 doit être capable 10 de conserver une charge pendant une durée suffisante pour permettre le développement de l'image électrostatique latente. Quand on expose l'objet 24 aux rayons X, une image conductrice se forme sur la grille 8 qui sert à moduler le flux d'ions vers la feuille réceptrice 2. Les rayons X, qui traversent l'objet et arrivent sur la feuille 15 réceptrice 2, excitent le luminophore 6' qui érrtet alors une énergie radiante vers la grille photoconductrice 8, ce qui permet de rendre plus conductrices les parties de la grille exposées. On obtient ainsi une conductivité plus élevée dans les plages exposées de la grille 8 ainsi qu'un meilleur réglage de la répartition des charges. Pour une même durée d'exposition, on obtient un 20 niveau de conductivité sur la grille beaucoup plus élevé quand on utilise un luminophore que lorsque l'on utilise une feuille réceptrice isolante sans luminophore. En conséquence,plus de charges peuvent atteindre la feuille réceptrice si bien que la vitesse d'exposition est plus grande quand on utilise un composé luminophore. 25 L'électrode 16 de décharge par effet corona est excitée pour produire un flux d'ions quand la grille 8 est exposée aux rayons X ou bien^si la substance photoconductrice 12 est une substance qui présente une persistance de photoconductivité, tant que l'image photoconductrice existe sur la grille 8. . La grille 8 photoconductrice exposée suivant une image module le flux d'ions 30 provenant de l'électrode 16 de décharge pour former une image électrostatique latente sur la surface de la feuille réceptrice 2. Cette modulation du flux d'ions est due au fait que les parties de la grille .8 photoconductrice qui n'ont pas été atteintes par les rayons X demeurent isolantes et que les parties isolantes ayant reçu les rayons X deviennent conductrices. Les ions qui arri-35 vent sur les parties conductrices de la grille s'écoulent à la terre. D'autre part, les ions qui frappent les parties isolantes de la grille 8, s'accumulent et créent un potentiel superficiel sur ces parties de la grille 8. Quand oe potentiel est supérieur à la tension de polarisation 2QS les ions peuvent passer à travers la grille 8 et se diriger vers la feuille réceptrice 2 pour 40 former une image électrostatique latente. 69 13750 5 2007306 A la Fig.l, comme le montrent les lignes en pointillé, on peut placer un objet 24 et une source 26 de rayonnement X de l'autre coté de la contre-électrode 22 et on obtient des résultats analogues. Dans ce cas, cependant, une plus grande partie de l'exposition est due à l'énergie radiante provenant 5 du composé luminophore car cette substance absorbe d'une manière importante les rayons X. Cependant, l'absorption des rayons. X par la grille et la charge par effet corona ne gêne pas l'exposition. . A la Fig.2, une feuille réceptrice 30, transparente et éliminable est placée en surcouche sur une couche 32 de liant^conductrice^qui contient le com-10 posé luminophore 34. La couche 32 est elle-même appliquée sur un papier conducteur 36 qui est lui-même en contact avec une contre-électrode 38. Puisque la feuille 30 est éliminable, la couche 32 est réutilisable et peut être une partie permanente de l'appareil, par exemple, elle peut être appliquée sur la contre-électrode 38. La feuille réceptrice 30 doit être transparente car 15 l'énergie radiante émise par le luminophore 34 excité contenu dans la couche 32 doit traverser la feuille réceptrice 30 pour se diriger vers la grille photoconductrice. L'ënsemble formé par la feuille réceptrice transparente, la feuille contenant un luminophore et la contre-électrode peut remplacer la feuille réceptrice 2 et l'électrode 22 à la Fig.l. 20 A la Fig.3, la feuille réceptrice 42 contient une substance isolante 46 et un luminophore 46', appliqués sur un support conducteur 44 comme à la Fig.l. La feuille réceptrice 42 est placée sur une contre-électrode 62 et est à proximité d'une grille photoconductrice 48 formée d'un noyau 50 enduit d'une substance isolante photoconductrice 52. La contre-électrode 62 est reliée 25 à la terre 58. L'électrode 56 de décharge par effet corona est reliée à une source de potentiel positif de 10 kV quand la grille 48 se charge, à la terre pendant l'exposition aux rayons X de la grille 48 et à une source de potentiel négatif de 10 kV quand l'image de conductivité sur la grille 48 est utilisée pour moduler le flux d'ions vers la feuille réceptrice 42. L'objet 64, qui 30 doit être exposé aux rayons X, est placé entre une électrode 56 de décharge par effet corona et une source 66 de rayonnement X, l'électrode 56 étant placé par rapport à la feuille réceptrice 42 de manière à former un effet d'ombre minimum sur la grille 48. Dans ce mode de réalisation, un écran 68 conducteur de l'électricité est placé entré la grille 48 et l'électrode 56 de décharge 35 par effet corona. Pour l'exposition de la feuille réceptrice 42, notamment à la Fig.3, on peut se référer au brevet français 1 477 379. A la Fig.3, l'écran 68 et la contre-électrode 62 sont reliés à la terre pendant la charge de la grille 48 et pendant l'exposition de la grille aux rayons X. Le noyau 50 de la grille 40 est relié à une tension négative de 300 V tandis que l'électrode 56 est reliée 69 13750 6 2007306 à une source de tension positive de 10. kV. Une fois la grille 48 chargée, on expose l'objet 64 à une source 66 de rayons X. Il en résulte une image de conductivité sur la grille 48. Les rayons X traversent l'objet et la grille 48 pour se diriger vers la couche contenant le composé luminophore 46' qui est 5 alors excité,- si bien que les plages conductrices de la grille sont rendues plus conductrices par l'énergie radiante émise par le composé luminophore. Pour créer une image électrostatique latente sur la feuille réceptrice 42, l'électrode 56 de décharge par effet corona est mise sous une tension négative de 10 kV, l'écran 68 étant porté à un potentiel, négatif de 1500 V, la grille 48 10 à un potentiel négatif de 1750 V et l'électrode 62 à la terre. Gomme à la Fig.l, la grille 48 et l'écran 68 modulent suivant une image le flux d'ions vers la surface de la substance isolante 46 pour former une image électrostatique latente. Lorsque la grille 48 est chargée, la couche photoconductrice 52 est chargée à environ 300 V. Quand la grille photoconduc- 15 trice 48 est exposée suivant une image, les plages ayant reçu les rayons X sont réduites à une charge de 230 V environ tandis que les plages non exposées gardent leur charge de 300 V environ. Les rayons X, qui traversent la grille et 48/pénètrent dans la substance isolante 46, excitent le composé luminophore 46' de telle sorte que la substance photoconductrice contenant l'image de 20 conductivité sur la grille 48 est rendue plus conductrice par l'énergie radiante émise par le composé luminophore. Quand on met sous tension l'électrode 56 de décharge par effet corona et que l'on applique des tensions à l'écran 68 et à la grille 48 comme précédemment, la différence de potentiel entre la grille 48 et l'écran 68 est de 250 V environ. Dans les plages non exposées, 25 c'est-à-dire les parties isolantes de la grille 48, la différence de potentiel entre la grille 48 et l'écran 68 crée un champ électrique de 50 V environ .qui est suffisant pour détourner les ions vers l'écran 68 évitant ainsi leur passage à travers la grille 48. D'autre part, il existe une différence de potentiel d'environ 20 V entre les plages exposées, c'est-à-dire les parties con-30 ductrices de la grille 48, et l'écran 68, si bien que, dans ces plages, un champ électrique oriente le flux d'ions qui traverse la grille 48 et se dirige vers la surface de la substance isolante 46. L'image électrostatique latente résultante sur la surface de la substance isolante 46 peut alors être développée en une image visible par tout procédé xérographique connu. Bien entendu, 35 les tensions données précédemment servent seulement d'exemples et ne limitent pas l'invention. Les exemples suivants décrivent diverses substances et les paramètres de l'exposition qui permettent l'exposition et le développement de la feuille réceptrice suivant l'invention pour obtenir une image électroradiographique. 40 Bien que dans les descriptions précédentes on utilise les rayons X comme source 69 13750 7 2007306 d'exposition, on peut utiliser d'autres sources de rayonnement à onde courte telles que les rayonnements électromagnétiques qui comprennent les rayons gatnmà, les rayons bêta, etc. Ces rayons doivent être capables d'exciter une substance pouvant fournir de l'énergie radiante. 5 Les exemples suivants non limitatifs illustrent l'invention. EXEMPLE 1 - On prépare une feuille réceptrice isolante contenant un luminophore de La manière suivante : à 50 g de poLyester, en soLution à 10% dans un mélange soLvant contenant 80% de chLorure de méthyLène et 20% de trichloréthyLène, on ajoute 50 g de poudre fluorescente radiographique telle que du sulfate de plomb 10 et de baryum. On mélange dans un mélangeur à chemise d'eau. Le rapport poudre à liant est de 10/1 et le pourcentage de solides est de 557 15 La feuille est placée au voisinage d'un objet et d'une grille comme à la Fig.l. L'électrode 16 est portée à un potentiel négatif de 7 kV et la grille 8 est reliée à une source de tension de polarisation de + 10V. On expose L'objet pendant 0,1 s à une source de rayons X pLacée à une distance de un mètre, La source de rayons X étant aLimentée par Le potentieL de crête de 20 80 kV et une intensité de courant de 100 mA. Une seconde couche réceptrice, préparée comme précédemment, mais sans poudre fluorescente, est exposée sous Les mêmes conditions. On développe pendant 30 s Les deux feuilles réceptrices avec un révélateur électrostatique et on obtient des images positives qui diffèrent considérablement en densité et contraste. En faisant une série de 25 tirages avec diverses expositions, on note que lorsqu'on utilise une couche de composé luminophore, une durée d'exposition quatre fois plus petite est nécessaire pour obtjenir un tirage d'une densité approximativement identique à celle obtenue avec une substance ne contenant pas de composé luminophore. On peut aussi utiliser de l'acétate polyvinylique comme liant de la poudre fluorescente. 30 EXEMPLE 2 - Une feuille réceptrice isolante est placée au contact d'une couche de liant conductrice contenant un composé luminophore et appliquée sur un papier conducteur, comme à la Fig.2» On place cette feuille dans 1 "-appareil décrit à la Fig.l. Les valeurs obtenues sont analogues à celles de l'exemple 1. Après une série de tirages, on note que, lorsqu'on utilise la couche contenant 35 le composé luminophore, la vitesse d'exposition est augmentée d'un facteur de quatre pour obtenir des tirages d'une densité analogue à celle obtenue avec une plaque xérographique ordinaire. On remarque aussi que la position de la couche contenant le composé luminophore, sous une feuille réceptrice transparente, incorporée dans la 40 feuille réceptrice ou en association avec la feuille réceptrice, n'a pas 13750 8 2007306 d'importance car on obtient des résultats analogues dans tous les cas. La couche contenant le composé luminophore peut être immédiatement voisine de la grille photoconductrice (Fig.l) ou bien elle peut en être séparée par une feuille de substance réceptrice transparente comme à l'exemple 2. Dans chaque cas, la couche contenant le composé luminophore est à proximité de la grille photoconductrice. 69 13750 9 2007306 REVENDICATIONS 1 - Procédé électroradiographique par formation d'une image de conductivité sur une grille photoconductrice exposée au rayonnement électromagnétique primaire de petite longueur d'onde modulé par l'objet, caractérisé en ce 5 qu'on soumet aussi la grille au rayonnement secondaire émis par un lumi nophore exposé au rayonnement primaire transmis et modulé par l'objet . 2 - Application du procédé conforme à la revendication 1, caractérisée en ce qu'on utilise la grille portant l'image de conductivité créée par le rayonnement primaire ét le rayonnement secondaire pour former, au moyen d'un 10 flux d'ions modulé par la grille, une image de charges, qu'on développe éventuellement par un révélateur électrostatique^,sur une couche d'une substance isolante au contact d'une couche conductrice. 3 - Application conforme à la revendication 2, caractérisée en ce qu'an uti lise un produit qui comprend une couche de substance isolante contenant 15 le luminophore, cette couche ayant éventuellement comme support la couche conductrice. 4 - Application conforme à la revendication 3, caractérisée en ce qu'on utilise un produit dont la couche de substance isolante peut être séparée de la couche conductrice formant support. 20 5 - Application conforme à l'une quelconque des revendications 2 à 4 caractérisée en ce que l'exposition de la grille au rayonnement primaire modulé par l'objet et son exposition au flux d'ions sont simultanées. 6 - Application conforme à l'une quelconque des revendications 2 à 4 caracté risée en ce que l'exposition de la grille au flux d'ions se fait avant 25 la disparition de l'image de conductivité créée sur cette grille par le rayonnement primaire. 7 - Application conforme à l'une quelconque des revendications 2 à 6, carac térisée en ce que, pendant l'émission du flux d'ions, on maintient un champ électrique donné entre la grille et le support conducteur.