Archiv "Xeroradiographie" (26.04.1979)

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amorphes Selen

\■\ Korona-Entladung

Aluminiumplatte 7 kV

Röntgenqueue

Xeroxplatte

Xeroxplatte Isolierung

Pressluft

c

/

7

^/

Pulver

Papier

Heizung

1 1111

11111111111111111111111111111111111111111111

Papierbild

Zur Fortbildung Aktuelle Medizin DEFINITION

Xeroradiographie

Verfahren zur Sichtbarmachung des Strahlenreliefs

In der Röntgendiagnostik kommt es nach Durchgang der Röntgenstrah- len durch das zu durchleuchtende Objekt darauf an, das Strahlenrelief - das heißt, die vom Ort abhängige mehr oder minderistarke Schwä- chung der Röntgenstrahlung - sichtbar zu machen und zu fixieren.

Bei den klassischen Methoden ge- schieht dies durch Aufleuchten eines Leuchtschirms oder durch Be- lichten einer Silberhalogenid- schicht, die je nach Röntgenstrah- lenintensität geschwärzt wird.

In der Xeroradiographie wird zur Sichtbarmachung des Strahlenre- liefs ein Verfahren benutzt, das zu- nächst - 1938 von Carlsson erfunden, von der heutigen Xerox-Corpo- ration patentrechtlich ausgewertet - für die Ablichtung von Dokumenten erfunden und auch von der Xerox- Corporation bis zur Anwendungsrei- fe entwickelt wurde.

Bei der Xeroradiographie diönt als Nachweismedium eine dünne elek- trisch aufgeladene Schicht eines Fo- toleiters; je nach Intensität der ein- fallenden Strahlung wird diese an den verschiedenen Stellen mehr oder weniger stark entladen.

Dies ist möglich, weil ein Fotoleiter eine Substanz ist, die im Dunkeln selbst keine Ladungsträger enthält und damit den elektrischen Strom auch nicht leiten kann. Im Dunkeln

Darstellung: Die Arbeitsvorgänge der Xeroradiographie vom Aufla- den der Selenplatte bis zum Fixie- ren des Papierbildes (von oben nach unten):

1) Aufladen der Selenplatte 2) Belichten

3) Entwickeln des Ladungsbildes 4) Herstellen des Papierbildes 5) Fixieren des Papierbildes

DEUTSCHES ÄRZTEBLATT Heft 17 vom 26. April 1979 1165

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Zur Fortbildung Aktuelle Medizin Xeroradiographie

ist der Fotoleiter ein Isolator, auf . dem sich an verschiedenen Stellen befindliche Ladungen nicht bewe- gen, also auch nicht ausgleichen können, und die Ladungsverteilung somit erhalten bleibt.

Bei Belichtung erzeugt die Strah- lung — sowohl Licht ausreichender Energie als auch Röntgenstrahlung

— in dem Fotoleiter Ladungsträger, die — je nach Anzahl — an den verschiedenen Stellen das Material zu einem verschieden guten Leiter machen und eine mehr oder weniger starke Entladung an den verschiedenen Stellen zur Folge haben. Da- durch entsteht eine Ladungsvertei- lung auf der Oberfläche des Fotolei- ters, die ein, zwar zunächst noch unsichtbares, aber latent vorhande- nes Bild der Strahlenverteilung wie- dergibt, die auf den Fotoleiter aufge- troffen ist. Die Ladungsverteilung muß anschließend sichtbar gemacht werden.

Technische Durchführung des Verfahrens

Bei der technischen Durchführung des Verfahrens kann man entspre- chend fünf Schritte unterscheiden (Darstellung):

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Als Fotoleiter benutzt man eine Selenschicht, die auf eine leitende Aluminiumplatte aufgedampft wurde. Amorphes Selen hat sich als ge- eignetes Material erwiesen, da es im Dunkeln einen sehr hohen Wider- stand besitzt.

Aus einem positiv geladenen Draht, an dem eine Korona-Entladung brennt und der im Dunkeln über die Selenschicht hinweggeführt wird, wird positive Ladung gleichmäßig auf die Selenschicht aufgesprüht. Im Dunkeln bleibt diese gleichmäßige Ladung erhalten, da das Selen nicht leitet.

O Bei der Belichtung — sei es durch eine intensive Lichtquelle im sicht- baren Bereich, wie eine Leuchtstoff- röhre, sei es durch Röntgenstrahlen

—wird das Selen an den Stellen gut leitend, an denen viel Strahlung vie-

le Ladungsträger in der Selen- schicht erzeugt. Diese Stellen kön- nen sich über die Aluminiumplatte entladen. Da das Selen aber in sich ein Isolator ist, kann sich die ent- standene Ladungsverteilung — sie zeigt das Bild des Gegenstandes — nicht ausgleichen und bleibt auch danach erhalten. Die Selenschicht enthält Bereiche, die noch geladen sind, und Bereiche, die sich aufgrund der Bestrahlung entladen haben.

O Das unsichtbare Bild der La- dungsverteilung auf der Selen- schicht muß nun sichtbar gemacht werden. Dazu wurden für die allge- meine Xerographie verschiedene Verfahren entwickelt.

In der Xeroradiographie wird im all- gemeinen das Aerosol-Entwick- lungsverfahren angewandt. Die Se- lenplatte mit der Ladungsverteilung wird in einen lichtdichten Kasten ge- bracht, in den Preßluft durch eine Düse ein Aerosol aus feinen Pulver- teilchen hineinbläst.

Durch Reibung erhalten die Pulver- teilchen eine elektrische Ladung und werden bei Wahl des geeigne- ten Materials, das die Polarität be- einflußt, von den unbelichteten, noch positive Ladung enthaltenden Teilen der Selenplatte angezogen.

Auf diese Weise bildet sich ein er- stes sichtbares, allerdings noch sei- tenverkehrtes Pulverbild auf der Selen-Aluminium-Platte.

• Die Übertragung dieses seiten- verkehrten Pulverbildes von der Se- len-Aluminium-Platte auf Papier ge- schieht wieder durch einen elektro- statischen Prozeß. Durch ein positiv aufgeladenes Papierblatt kann das negative Pulverbild vollständig von der Platte auf das Papier übernom- men werden. Gleichzeitig wird das Bild seitenrichtig.

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Zur Fixierung wird mit Wärme und Druck das Pulver in die Papier- oberfläche eingeschmolzen.

Anschließend wird die Selenplatte gereinigt, durch Heizung regeneriert

— wodurch eventuell übriggebliebe- ne Restbilder entfernt werden — und steht wieder für neue Aufnahmen zur Verfügung.

Bedeutung der Xeroradiographie im medizinischen Bereich

Bedeutungsvoll für die Anwendung der Xeroradiographie im medizinischen Bereich ist ein auf dem physi- kalischen Prinzip der Bilderzeugung beruhender Effekt: der sogenannte Randeffekt, der Grenzlinien zwischen verschiedenen Bereichen be- sonders betont.

Dieser Effekt rührt letzten Endes von den Feldstärkekomponenten des elektrischen Ladungsbildes her, die anschließend das geladene Pulver anziehen und an solchen Stellen be- sonders stark sind. Die Randverstär- kung führt zu einer Kontrastanhe- bung.

In der konventionellen Xerographie stört dieser kontrastverstärkende Randeffekt eher, da er Schwierigkei- ten bei der Darstellung von gleich- mäßig schwarzen Flächen oder Halbtönen macht.

In der Medizin ist er von Vorteil, da er auch Objekte mit geringen Dich- teunterschieden kontraststark wie- dergibt, was wiederum zur Folge hat, daß auf einem Xeroradiogramm Zonen sehr verschiedener Dichte gut dargestellt werden können. So können zum Beispiel Knochen und Weichteile gleichzeitig befriedigend abgebildet werden.

Besondere Aufmerksamkeit hat die Xeroradiographie auf dem Gebiet der Mammographie gefunden, da hier die relativ geringen Kontrastdif- ferenzen zwischen den verschiedenen Geweben aufgrund der physika- lischen Eigenschaften des Verfah- rens scharf dargestellt werden.

A. Habermehl

Literatur

Puppe, D.: Physikalisch-technische Grundla- gen der Xeroradiographie in: Atlas der Xerora- diographie, Urban und Schwarzenberg, München

1166 Heft 17 vom 26. April 1979 DEUTSCHES ÄRZTEBLATT