Способ изготовления термочувствительныхлюминесцентных экранов

 

Союз Советсиик

Социалистических

Респуфцик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >824339 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02О7.79 (21) 2789490/18-25 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР оо деяаи изобретений я открытий

Н 01 J 9/20 (23) Приоритет

Опубликовано 23,0481, Бюллетень № 15

Дата опубликавания описания 23.04.81 (53) УДК 621 ° 385. 83 2. .72.032 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е.Н. Бебякина, А.В. Белоусов, В.М. К

А.Л. Кудряйицкий и В.С. Трачук (7t) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕРМОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ

ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЭКРАНОВ

Изобретение относится к электронной технике, и в.частности к изготовлению термочувствительных экранов, предназначенных для регистрации инфракрасного (ИК) излучения.

Известен способ изготовления люминесцентных экранов, предназначенных для регистрации ЙК излучения, включающий в себя нанесение слоя термочувствительного люминофора, например, на основе поликристаллических сульфидов цинка и кадмия, методом осаждения из спиртового раствора на подложку, выполненную из полимерной пленки, например лавсаиовой (1).

Однако при изготовлении экранов по известному способу, в качестве подложек используют растянутые на пяльцах пленки, обладающие довольно 2g высокой механической прочностью, необходимой при проведении требуемых технологических операций ° Такой прочностью обладают полимерные пленки толщиной не менее нескольких мкм.

Так как термочувствительные экраны являются тепловыми преобразователями, на их чувствительность и инерционность сильное влияние оказывает их толщина, теплоемкость, т.p.. ири I

Прочих равных условиях больш/п чувст-З0 вительностью и меньшей инерционностью обладают экраны с меньшей толщиной.

Известный. способ изготовления экранов накладывает определенные ограничения на уменьшение толщины и теплоемкости подложки, а, следовательно, и всего экрана.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ изготовления люминесцентного экрана, заключающийся в смешивании частиц люминофора с раствором пленкообразователя, нанесении полученной суспензии на твердую выравнивающую горизонтальную среду, в исрарении растворителя и отделении пленки от выравнивающей среды (2) .

Но такому способу изготавливают люминесцентные экраны, применяемые в рентгенографии, причем толщины экранов составляют сотни мкм.

Однако уменьшение толщины экрана даже до двух-трех десятков мкм с целью изготовления термочувствительных экранов по известному способу приводит J1H6o K сильному скручиванию экрана, затрудняющему работу экрана в плоскости, либо к меха- . ническому разрушению при ее отделении от выравнивающей твердой поверхности. Термочувствительные экра824339 ны, изготовленные по этому способу обладают меньшей чувствительностью и большей инерционностью, чем экраны, которые получают по указанному выше способу.

Цель изобретения — повышение чувствительности люминесцентного экрана, а также снижение его инерционности.

Указанная цель достигается тем, что в способе, заключающемся в смешивании частиц термочувствительного люминофора с раствором пленкообразователя, в нанесении полученной суспензии на выравнивающую среду, последующем испарении растворителя и отделении пленки от выравнивающей среды, суспензию наносят на водную гладь в виде капель, причем частицы люминофора смешаны с раствором пленкообразователя в соотношении 1:10

2:1 вес.ч., затем осуществляют выдержку пленки во времени до затвердевания структуры экрана.

В качестве пленкообразователя используют нитроцеллюлозу, поливийилформаль, полиэтилентерефталат и др.

В качестве растворителя для нитроцеллюлозы используют, например, амилацетат, бутилацетат и т.п., для поливинилформаля — дихлорэтан, диоксан, для полиэтилентерефталата †. <Ромистый этилен.

Предпочтительными концентрациями пленкообразователя в растворителе являются для нитроцеллюлозы 3-10вес.Ъ для поливинилформаля 0,5-3 вес.Ъ, для полиэтилентерефталата 0,5-3 вес.Ъ

При этих концентрациях пленкообразователей обеспечивается удовлетворительная вязкость суспензий, при которой суспензии кинетически устойчивы (устойчивы во времени) и вместе с тем легко наносятся на поверхность воды. Конкретное количество капель суспензии выбирают в зависимости от имеющегося в наличии технологического оборудования, а также от требуемых размеров экранов. . Выбор диапазона соотношения люминофора и раствора 1:10+2:1 обуславливается с одной стороны недостаточной для регистрации видимой картины яркостью свечения экрана из-за малого количества частиц люмино фора, приходящегося на единицу площади а с другой — трудностью перемешива.ния больших количеств люминофора в малом объеме жидкой фазы, а также слабым закреплением люминофорных частиц в образованном экране. Для увеличения эластичности экрана в раствор пленкообразователя добавляют некоторое количество пластифика.тора. После нанесения на поверхность воды пленку выдерживают, пока растворитель испаряется и слой экрана затвердевает. Затем экран переносят с поверхности воды на каркас или рамку, так как более длительное пребывание экрана на поверхности воды приводит к образованию в нем отверстий..Вода, на поверхности которой формируют пленочный экран имеет температуру, близкую к комнатной или ниже, причем растекание суспензии тем выше, чем ниже температура воды, По

5 пред, 1агаемому способу изготавливают

j кран, в котором частицы люминофора оддерживаются полимерной пленкой толщиной 0,1 мкм. Диаметр рабочего поля может быть более 100 мм. люминесцентные экраны, изготовленные по предлагаемому способу, обладают меньшей теплоемкостью по сравнению с экранами, изготовленными по известному способу, что обуславли15 вает при.одинаковой степени поглощения регистрируемого ИК излучения более высокую чувствительность, меньшую инерционность. Чувствительность получаемых по предлагаемому способу экранов к регистрируемому излучению увеличивают нанесением полупрозрачного слоя, сильно поглощающий ИК излучение, например, слой черни или полупрозрачный слой ме25. талла толщиной несколько десятков ангстрем. При регистрации конвективных тепловых потоков в нанесении каких-либо теплопоглощающих слоев нет надобности.

Пример 1, 3,2 r люминофора

3() состава 0,5ZnS- 0,5СйБ 3.10 4 Ag 5..10

Ni тщательно смешивают с 1,6г 9Ъ-ого раствора нитроцеллюлозы в амилацетате. После перемешивания суспензию в виде двух капель (объемом -0,015 мл

$5 каждая) наносят на водную гладь.

Температура воды составляет 15 С.

Через 3 с, образованный экран снимают с поверхности воды с помощью круглой рамки с внутренним диамет4О ром 80 мм и высушивают при комнатной температуре.

Изготовленный по такому способу (при соотношении, вес.ч. люминофора и раствора 2:1) экран с напыленным слоем алюминиевой черни, находящийся

45 в вакууме 10 мм рт.ст. при

=20+10,2 С имеет следующие характеристики для импульсного излучения с

Тимр=1-10- с; А=10,6 мкм, которое проецируется на экран в виде перио50 дической структуры полос с периодом

0,2 мм: пороговая чувствительность

4,5.10 4Дж/см ; инерционность 0,16 с.

Пример 2.. 0,5 r люминофора состава 0,5ZnS ° 0,5 Cds 3 ° 10 Ag - 5>

5g «l0 Ni тщательно смешивают с 5 г

1Ъ-ого раствора поливинилформаля в дихлорэтане. После перемешивания суспензию в виде четырех капель (объемом 0,015 мл каждая) наносят на водную гладь. Последующие операции и условия изготовления те же, что и в примере 1.

Изготовленный по такому способу экран с напыленным слоем алюминиевой черни, находящийся в вакууме

10 мм рт.ст. при t = 20+0,2 С, 824339

Формула изобретения

Составитель А; Латай

Техред Н.Бабурка Корректор В.Синицкая

Редактор Л. Кеви

Заказ 2137/78 Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскай наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4,н1ге1 следующие харахтеристикн для им11ульсного излучения с 1„11„= 1 "10 с.

10,7 мкм, проецируемого на экран в виде периодической структуры полос с периодом 0,2 мм;пороговая чувствительность 6.10 Дж/см, инерционность

0,20 с.

Пример 3. 2 г люминофора эстава 0,5ZnS 0.,5CdS 3 10 4 Ац- 3х

10 Ni тщательно смешивают с 5 r

50%-ого раствора нитроцеллюлозы в амилацетате. После перемешивания суспензию в виде двух капель (объемом 0,015 мл каждая) наносят на водную гладь. Последующие операции и условия изготовления те же, что и в примере 1 ° 15

ИзготоВленный по такому способу экран с напыленным слоем алюминиевой черни, находящийся в вакууме

10 мм рт.ст. при t = 20+0,2 С, - 2. имеет следующие характеристики для 2() импульсного излучения с C„ „=l 10 с, 4

10,6 мкм, проецируемого на экран в виде периодической структуры полос с периодом 0,2 мм: пороговая чувствительность 3 5- 10 4 Дж/см

Р

25 инерционность 0,12 с.

Во всех примерах экраны возбуждаются постоянной УФ подсветкой (1-=365 нм) с плотностью мощности

Х =- 6,4 ° 10 Вт/см, фоторегистра- ЗО ция информации с экрана осуществляется на фотопленку тип — 15 с временами экспозиции кадров 0,02-:0,04с.

Для сравнения свойств в тех же экспериментальных условиях проверяют экран, изготовленный по известному. способу, содержащий люминофор того же состава, что и в вышепри» веденных примерах в пленке из нитроцеллюлозы, Толщина экрана составляет !о мкм. На этот сравнительный 40 экран также напыливается слой алюминиевой черни. Пороговая чувствительность экрана 5 10 Дж/см, инерционность 3,5 с, Таким образом, предлагаемый способ изготовления термочувствительных люминесцентных экранов позволяет реализовать высокочувствительиые и малоинерционные устройства для регистрации ИК излучений и тепловых полей.

Способ изготовления термочувствительных люминесцентных экранов, заключающийся в смешивании частиц термочувствительного люминофора с раствором пленкообразователя, в нанесении полученной суспензии на выравнивающую среду, последующем испарении растворителя и отделении пленки от выравнивающей среды, о тл и ч а ю шийся тем, что, с . целью повышения чувствительности люминесцентного экрана, а также снижения его инерционности, суспензию наносят на водную гладь в виде капель, при этом частицы люминофора смешаны с раствором пленкообразователя в соотношении 1:10-:2:1 вес.ч., затем осуществляют выдержку пленки во времени до затвердевания структуры экрана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бажулин А.П. и др. Изготовление люминесцентных экранов, изв-во

AH СССР, сер. физика, т. В 1, Ф 7, с. 1450, 1971..

2. Авторское свидетельство СССР

Р 130136, кл. Н 01 д 9/20, 1959 (прототип) .