Brevet FR2418540A1 — publié le 19790921

L'invention concerne un écran radioscopique , dont la couche luminescente est logée dans des trous d'une plaque comportant un réseau de trous. De tels écrans radioscopiques sont déjà connus d'après le brevet américain No. 3 041 456. La transformation des rayons X ou des rayons gamma invisibles en une lumière visible s'effectue, comme cela est connu, à l'aide de substances tluorescentes, qui délivrent une lumière visible sous l'action du rayonnement indiqué. Lors de ce processus, les rayons doivent être absorbés dans la substance fluorescente afin de pouvoir déclencher l'excitation pour l'émission de lumière visible. L'efficacité d'un écran luminescent devrait par conséquent dépendre de l'absorption, c'est-àdire du chemin parcouru par les rayons à l'intérieur de l'écran. Des écrans luminescents possédant des couches fluorescentes épaisses devraient être particulièrement efficaces. Une raison, concernant le fait que cette méthode n'est pas utilisée, repose sur le fait que la lumière visible est irradiée de la même fa çon de tous les côtés au niveau de son point d' émergence, en sorte que l'on obtient des images de plus en plus floues et possédant une résolution de plus en plus mauvaise, au fur et à mesure qu'augmente l'épaisseur de l'écran luminescent. Conformément au'brevet américain No. 3 041 45, il a par conséquent été proposé de réaliser des écrans luminescents à réseau. Dans ces écrans la substance luminescente devrait être disposée dans les couches d'un réseau en nid d'abeilles, dont les parois soient optiquement transparentes. La substance luminescente devait alors être introduite de façon usuelle, sous la forme d'une suspension de cristaux de substance luminescente dans un liant, dans les cavités du réseau. Manifestement par suite de difficultés de fabrication de tels écrans, ces derniers n'ont pas jusqu'alors été introduits dans la technique de visualisation d'images radiographiques, malgré l'amélioration théoriquement possible permise par ces écrans, de la transformation du rayonnement. La présente invention a pour but d'augmenter l'absorption effective de rayonnement, tout en conservant dans une large mesure la qualité de transmission, dans un écran radioscopique du type indiqué plus haut. Ce problème est résolu conformément à l'invention grâce au fait que les trous de la plaque munie du réseau de trous sont remplis par une masse fondue de substance luminescente solidifiée Un écran luminescent comportant un réseau de trous conforme à l'invention et qui est constitué par une plaque munie d'un réseau de trous , dont les canaux traversant sont remplis par une masse fondue de substance luminescente solidifiée, possède l'avantage important consistant en ce que l'on n'a pas besoin d'utiliser la suspension de substance luminescente utilisée sinon lors de la fabrication de l'écran luminescent. De ce fait, de façon étonnante, on obtient un remplissage plus sûr et pouvant être réalisé avec assez de succès, des canaux.On peut expliquer ceci par le fait que la substance luminescente est liquide pendant son introduction dans les canaux et y est retenue de façon fixe par les forces capillaires en un refroidissement jusqu'à sa solification. On obtient un écran luminescent approprié pour le radiodiagnostic, par exemple en partant d'une tôle de fer, possédant une épaisseur de 0,4 mm et dans laquelle on aménage des trous traversants décalés les uns des autres et possédant un diamètre de 0,18 nia avec un écartement réciproque entre axes de 0,2 nia. Les rangées de trous sont disposées en étant décalées les unes par rapport aux autres en sorte que l'on obtient l'utilisation la plus dense possible de la surface de la tôle. Un rapport encore plus favorable de la surface des trous par rapport à la surface de la tôle proprement dite peut être obtenu à l'aide de trous au moins approximativement carrés ou hexagonaux ("structure en nid d'abeilles") avec des éléments de tôle proprement dits aussi étroits que possible.Pour le remplissage on peut utiliser la substance luminescente connue qu'est l'iodure de césium et qui est activée par exemple par du sodium ou par du thallium. La substance luminescente est alors chauffée dans un creuset pour atteindre la fusion à environ 9000K. La tôle munie du réseau de trous, qui doit être immergée, subit une préparation préalable au moyen d'un début d'attaque chimique et est ensuite immergée immédiatement dans la masse en fusion, en sorte que tous les trous du réseau sont remplis par la masse en fusion. Lorsque l'on ressort la tôle, les trous de la plaque munie du réseau restent rem plis. Après le refroidissement, on obtient l'écran luminescent terminé, indépendamment d'un nettoyage ultérieur, éventuellement nécessaire, des surfaces des éléments de tôle. De tels écrans luminescents peuvent être par exemple utilisés sous la forme d'écrans luminescents d'entrée d'amplificateurs d'images radiographiques.D'autre part ils peuvent cependant être également utilisés sous la forme de ce qu'on appelle des écrans renfor sauteurs qui sont utilisés pour amplifier l'action du rayonnement X sur des films d'enregistrement photographiques. Comme matériaux pour la plaque munie du réseau de trous, on peut utiliser, outre une tôle de fer, également d'autres métaux et notamment des métaux légers tels que par exemple l'aluminium et ses alliages, comme matériau de base de la plaque munie du réseau de trous. En ce qui concerne le matériau utilisé, il importe essentiellement qu'il soit mouillé par la masse en fusion de la substance fluorescente et que son point de fusion soit supérieur à celui de ladite masse en fusion de la substance fluorescente. Outre le iodure de césium, qui est activé avec du sodium, on peut également utiliser comne substances luminescentes, encore d'autres substances radioluminescentes en forme de sels. Il suffit alors que la substance luminescente reste stable lors de sa fusion et de sa resolidification, c'est-à-dire qu'elle conserve sa rôntgenoluminescence. La perforation de la plaque avec un réseau de trous devrait être réalisée ess-entiellement de manière à obtenir une surface luminescente aussi étendue que possible, c'est-à-dire que les réglettes ou les éléments de la plaque proprement dite entre les différents trous soient aussi étroits que possible. De telles plaques peuvent être fabriquées éventuellement selon le procédé du type utilisé pour la fabrication de masques perforés pour les appareils de télévision en couleur , par exemple par attaque chimique de plaques métalliques munies d'une laque de protection au niveau des réglettes ou éléments de la plaque désirés. Si la profondeur désirée des trous ne peut pas être obtenue dans une plaque perforée, on peut également superposer deux ou plusieurs plaques perforées et les relier entre elles, au niveau de leurs surfaces, par exemple par collage ou au moyen d'un soudage par diffusion. Le rendement lumineux de l'écran luminescent muni du réseau de trous du type utilisé présentement peut être encore amélioré, c'est-à-dire que l'on peut obtenir une densité accrue de l'occupation par la substance luminescente, en ajoutant encore de la substance luminescente à l'extérieur des trous du réseau. Ceci peut être réalisé par exemple en déposant, par exemple au moyen d'un dépôt par vaporisation, une couche luminescente continue supplémentaire sur le côté de l'écran situé à l'opposé de la source de rayonnement. Au lieu de la plaque munie du réseau de trous traversants, on peut également utiliser une plaque de ce type comportant des trous borgnes, c'est-à-dire une plaque dans laquelle les trous ne sont pas complètement traversants. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement aux dessins annexés une forme de réalisation de l'objet de l'invention. La figure 1 montre une coupe d'un amplificateur d'images radiographiques , dont l'écran d'entrée est réalisé conformément à l'invention. La figure 2 représente une partie de l'écran d'entrée de la figure 1. La figure 3 représente une partie d'une plaque munie d'un réseau de trous. La figure 4 illustre schématiquement un procédé de fabrication d'écrans luminescents munis de trous conformément à la plaque munie d'un réseau de trous et représentée sur la figure 3. La figure 5 représente un écran luminescent stratifié constitué de plusieurs couches d'écrans munis de réseaux de trous. Sur la figure 1 la référence 1 désigne une enceinte à vide d'un amplificateur d'images, qui est constituée par un cylindre métallique 2 dont une ouverture est fermée par un capot 3 transparent au rayonnement X. L'autre extrémité du cylindre 2 porte un embout électriquement isolant qui porte un autre cylindre métallique 5 fermé par une fenêtre d'observation 6. Pour visualiser le rayonnement X pénétrant par le couvercle 3, il est prévu entre les bords du couvercle 3 e une moulure 2' un écran d'entrée radioscopique 7 qui est muni simultanément, de façon connue, d'une photocathode d'où partent des électrons dont l'image est alors formée au moyen d'électrodes 8, 9 et 10 qui sont séparées les unes des autres par une pièce isolante 11, sur un écran luminescent de sortie 12.Les potentiels adéquats sont appliqués de façon connue en soi au cylindre 1, aux raccords 13 et 14 ainsi qu'au cylindre 5. La constitution de l'écran 7 est représentée en coupe sur la figure 2. L'écran est constitué, en ce qui concerne sa couche de base, par une plaque 15 munie d'un réseau de trous (figure 3) et dont sont visibles en coupe les barrettes ou éléments de plaque proprement dits 16. Entre les éléments de plaque en forme de barrettes sont situées des ouvertures ou trous du réseau 17, remplis de substance fluorescente. La plaque 15 est en fer et possède une épaisseur de 0,4 ma. Les trous 17 possèdent un diamètre de 0,18 mm et leur écartement réciproque entre axes est égal à 0,2 mm. Les rangées 18 à 21 sont décalées réciproquement respectivement d'une distance égale à la demi distance entre axes, en sorte que l'on peut obtenir la densité la plus élevée de trous 17 sur la plaque 15.Sur le côté intérieur de la surface cintrée de l'écran 7 se trouve disposée une photocathode 22 constituée sous la forme d'une couche mince. Pour accroître enrsupplément l'efficacité du système, une couche luminescente 23 est déposée sur la surface extérieure de la partie cintrée. Pour la fabrication illustrée par le schéma de la figure 4, on chauffe jusqu'à la fusion, dans un creuset 24, du iodure de césium devant être utilisé comme substance luminescente 26, et ce dans un four 25. On immerge ensuite la plaque 15 munie du réseau de trous dans cette masse en fusion, comne ceci est indiqué au moyen d'une flèche 27. Dans le cas de la forme de réalisation représentée sur la figure 5, plusieurs plaques 28, 29 et 30 munies d'un réseau de trous sont empilées les unes sur les autres. Alors les trous 31 sont disposés en étant alignés les uns sur les autres. On obtient ainsi globalementl'effet d'une plaque munie d'un réseau de trous et dont l'épaisseur correspond à celle qui est obtenue en faisant la somme des longueurs des trous des plaques 28 à 30-. REVENDICATIONS 1) Ecran radioscopique, dont la couche luminescente est logée dans les trous d'une plaque munie d'un réseau de trous, caractérisé par le fait que les trous de la plaque sont remplis d'une masse fondue de substance luminescente solidifiée 2) Ecran radioscopique suivant la revendication I, caractérisé par le fait que la substance luminescente est du iodure de césium activé par du sodium (CsJ:Na). 3) Ecran radioscopique suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la plaque munie du réseau de trous est en fer. 4) Ecran radioscopique suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la plaque munie du réseau de trous est constituée par un métal léger. 5) Ecran radioscopique suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la plaque munie d'un réseau de trous est constituée par des plaques perforées empilées les unes sur les autres et dont les trous sont au moins approximativement alignés. 6) Procédé pour fabriquer un écran luminescent suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le iodure de césium activé par du sodium est fondu et que la plaque munie du réseau de trous est immergée dans la masse en fusion. 7) Ecran radioscopique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'il est utilisé en tant qu'écran d'entrée d'un amplificateur d'images radiographiques. 8) Amplificateur d'images radiographiques caractérisé par le fait qu'il comporte un écran luminescent d'entrée conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7.