2.4 Festkörperdetektoren
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184 2 Strahlungsdetektoren<br />
Leuchtstoffe müssen eine hohe Absorptionswahrscheinlichkeit für Röntgenphotonen aufweisen,<br />
ohne dabei allzu viele Streustrahlungsquanten zu erzeugen. Die erwünschte Wechselwirkung ist<br />
also der Photoeffekt. Leuchtstoffe müssen daher neben einer hohen Dichte vor allem eine hohe ef-<br />
fektive Ordnungszahl haben, da die Photoeffektwahrscheinlichkeit mit der dritten bis vierten Potenz<br />
der Ordnungszahl zunimmt. Verstärkungsfolien sollen außerdem eine hohe Leuchtdichte (Lichtaus-<br />
beute) besitzen und in einem Spektralbereich emittieren, der dem Empfindlichkeitsspektrum der<br />
Röntgenfilme entspricht. Die verwendeten Luminiphore dürfen nicht nachleuchten, also keine<br />
Phosporeszenz zeigen, und müssen darüberhinaus chemisch und physikalisch auch über längere<br />
Zeit stabil bleiben.<br />
Als Leuchtstoffe werden deshalb dotierte oder reine Schwermetallverbindungen benutzt. Die histo-<br />
risch erste Verstärkungsfolie wurde bereits 1896 von Th. A. Edison entwickelt. Sie enthielt reines,<br />
undotiertes Kalziumwolframat (CaWO4), das wegen seiner hohen Langzeitstabilität und seiner sehr<br />
guten optischen Eigenschaften auch heute noch das am weitesten verbreitete Lumineszenzmaterial<br />
ist. Es leuchtet im violetten Bereich des sichtbaren Spektrums. In den letzten Jahren wurde eine<br />
Reihe von Leuchtstoffen mit Zugaben seltener Erden entwickelt. Sie haben eine deutlich höhere<br />
Lichtausbeute als das Kalziumwolframat und übertreffen mittlerweile sogar dessen optische Abbil-<br />
dungseigenschaften wie Auflösung und Rauschen. Eine Übersicht über die modernen Leuchtstoffe<br />
für Verstärkungsfolien und ihre wichtigsten Eigenschaften gibt Tabelle (<strong>2.4</strong>).<br />
Substanz Emissionsmaximum (nm) Farbe Bemerkung<br />
CaWO4 420 blau 1896, Edison<br />
BaPbSO4 358 violett 1940<br />
LaOBr:Tb 418,439 blau 1969, SE<br />
BaSrO4:Eu 380 violett 1972, SE<br />
Y2O2S:Tb 415,418,436,440,545,622 blauweiß 1972, SE<br />
BaFlCL:Eu 385 violett 1975, SE<br />
La2O2S:Tb 545 grün 1972, SE<br />
Gd2O2S:Tb 545 grün 1972, SE<br />
YTa 300 UV UV-empfindliche Filme<br />
Tab. <strong>2.4</strong>: Daten von Leuchtstoffen für Verstärkungsfolien in der bildgebenden Röntgendiagnostik<br />
(nach [Krestel1]), SE: Seltene Erden.