Physik der Speicherfolie

Physik der Speicherfolie

Die Speicherfolie ist ein flexibler Elektronen- und Röntgendetektor, bei dem eine aktive Schicht winziger Kristalle hohe energetische Strahlung speichert. Die Speicherkristalle bestehen aus Barium Fluor-Bromid, eingebettet in blaues Harz. Die Elektronen- oder Röntgenbestrahlung erregt die Kristalle in ihrem Lumineszenz-Zentrum und bringt sie in einen semi-stabilen Zustand. Die Bildinformationen, die durch diese Erregung gebildet wurden, sind über viele Stunden stabil und zerfallen erst innerhalb von Tagen. Durch Beleuchtung mit rotem Laserlicht werden die Kristalle erneut erregt und dazu stimuliert, die gespeicherten Informationen als blaues Lumineszenz-Signal freizugeben. Die Menge an freigegebenem blauem Licht hängt von der ersten Erregung mit Elektronen und Röntgenstrahlen ab und ist eine direkte Messgröße der Elektronen- oder Röntgendosis. Da dies ein physikalischer Prozess ist, ist er ohne Degradation vollständig reversibel, daher kann die Speicherfolie viele Male wiederverwendet werden. Indem die Speicherfolie für 10 bis 15 Minuten weißem Licht ausgesetzt wird, wird allmählich die gesamte Erregung freigesetzt und die Speicherfolie kann erneut belichtet werden. Die aktive Schicht ist durch eine dünne Polymerschicht geschützt. Sie wird von einer Polymerschicht und einer dünnen metallischen (antimagnetischen) Basis getragen, die ihr die mechanische Stabilität verleiht.


Da die Erregung in den Kristalllumineszenz-Zentren gespeichert wird, ist die Anzahl der zur Verfügung stehenden Speicherzellen praktisch unbegrenzt. Aus diesem Grund wird die Speicherfolie in einem TEM oder beim Röntgen nicht gesättigt. Nur das Auslesegerät (Speicherfolienscanner) begrenzt den Dynamikbereich. Das Elektron oder der Röntgenstrahl dringt in die Speicherfolie ein und lagert seine Energie ab, indem es eine große Anzahl an Kristallzentren erregt. Die laterale Elektronen-/ Röntgenstreuung ist auf einige wenige Mikron begrenzt, was die Informationen stark örtlich begrenzt. Die blaue Farbe des Harzes absorbiert das rote Laserlicht und überträgt dabei das blaue Lumineszenz-Signal perfekt, so dass die laterale Streuung des Ausleselichts zum großen Teil eliminiert wird.



Diese Eigenschaften machen die Speicherfolie zum idealen Elektronen- und Röntgendetektor:

  1. Hohe Empfindlichkeit, da ein Elektron eine große Anzahl Photonen produziert. Damit kann praktisch jedes einzelne Elektron detektiert werden
  2. Hoher Dynamikbereich, da es keine Sättigung gibt
  3. Scharfe Bilder, da die Informationen stark örtlich begrenzt sind (geringe Nebensignaleffekte)
  4. Großer Detektionsbereich
  5. Wiederverwendbar

 Speicherfolie TEM