DE19715725C1

DE19715725C1 - Fluorescent component with anisotropic light conduction

Info

Publication number: DE19715725C1
Application number: DE1997115725
Authority: DE
Inventors: Stephan Ahne; Damian Dr Rer Nat Kopyto; Frank Dr Rer Nat Jermann; Wolfgang Dr Ing Rosner
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1997-04-15
Filing date: 1997-04-15
Publication date: 1998-12-10
Anticipated expiration: 2017-04-16

Abstract

The fluorescent component with anisotropic light conduction consists of a ceramic matrix (LM) made up of a fluorescent substance with high light scatter, and substantially straight optical channels (OK) with good light conduction distributed uniformly in the matrix and arranged approximately parallel to one another. Elements for the optical channels are made of a thermally and/or oxidizably decomposable material. They are introduced with uniform distribution and orientation into a ceramic component with high light scatter. The component is sintered to fully decompose these elements and to form light conducting channels.

Description

Keramische Leuchtstoffdickschichten absorbieren energiereiche Strahlung und wandeln sie in sichtbares Licht um. In den Of fenlegungsschriften DE 44 25 922 A1, DE 42 24 931 A1 und DE 44 02 260 A1 werden beispielsweise Verfahren zur Herstellung solcher Leuchtstoff- bzw. Szintillatorkeramiken vorgeschlagen. Dabei werden Pigmentpulver auf der Basis von Seltenerdoxid sulfiden unter einachsigem Heißpressen zu hochdichten trans parenten Leuchtstoffkeramiken verdichtet. Durch eine geeigne te Dotierung wird eine hohe Lichtausbeute bei ausreichend ge ringem Nachleuchten erzielt.Ceramic phosphor layers absorb high-energy Radiation and convert it into visible light. In the Of DE 44 25 922 A1, DE 42 24 931 A1 and DE 44 02 260 A1 are, for example, manufacturing processes such phosphor or scintillator ceramics proposed. It uses pigment powders based on rare earth oxide sulfides under uniaxial hot pressing to high density trans Parent fluorescent ceramics condensed. By a suitable High doping is achieved with sufficient light output ring afterglow achieved.

Soll die Strahlung ortsaufgelöst detektiert werden, muß die laterale Lichtausbreitung in der Leuchtstoffdickschicht un terdrückt werden. Allgemein ergibt sich dabei folgendes Pro blem. Ist die Keramik hoch transluzent, wird eine hohe Licht ausbeute erzielt, da viel Licht die Keramik verlassen kann. Gleichzeitig wird dadurch auch die laterale Lichtausbreitung hoch, was zu einer niedrigen Ortsauflösung führt. Eine höhere Ortsauflösung wird dagegen mit einer Keramik mit vielen Streuzentren erhalten, die aufgrund der vieler Streuprozesse bei gleichzeitig vorhandener Absorption die laterale Licht ausbreitung unterdrücken. Da aber auch das aus der Keramik austretende Licht durch die Streuprozesse einen längeren Weg innerhalb der Keramik zurücklegen muß, führen die Streupro zesse zu einer niedrigen Lichtausbeute.If the radiation is to be detected in a spatially resolved manner, the lateral light propagation in the phosphor thick film and be suppressed. In general, the following pro results blem. If the ceramic is highly translucent, there will be a lot of light yield achieved because a lot of light can leave the ceramic. At the same time, this also increases the lateral spread of light high, which leads to a low spatial resolution. A higher one In contrast, spatial resolution is done with a ceramic with many Scattering centers are maintained due to the many scattering processes with simultaneous absorption the lateral light Suppress spread. But also because of the ceramic emerging light through the scattering processes a longer way must scatter within the ceramics lead the Streupro process to a low light output.

Zum ortsaufgelösten Nachweis einer höherenergetischen Strah lung, beispielsweise einer Röntgenstrahlung, wird bei bekann ten keramischen Leuchtstoffschichten oder -Platten daher eine ein- oder zweidimensionale Strukturierung angestrebt, um da bei einzelne Leuchtstoffpixel auszubilden und optisch vonein ander zu trennen, um so ein Übersprechen auf benachbarte Leuchtstoffpixel zu verhindern.For the spatially resolved detection of a higher energy beam treatment, for example X-rays, is known at ceramic fluorescent layers or plates therefore one one- or two-dimensional structuring aimed to get there with individual fluorescent pixels and optically from one another to separate others so as to crosstalk to neighboring ones To prevent fluorescent pixels.

Für die Röntgencomputertomographie werden in erster Linie De tektorzeilen eingesetzt, die aus einzelnen, keramische Leuchtstoffe umfassenden Detektorbauelementen bestehen, die zeilenartig nebeneinander angeordnet sind. Zwischen den ein zelnen Detektorelementen können Kollimatoren, Reflektoren oder strahlenabsorbierende Schichten angeordnet sein, um ein Übersprechen sowohl der einfallenden Röntgenstrahlung als auch des erzeugten Lumineszenzlichtes auf ein benachbartes Detektorelement zu verhindern. Aus DE 44 33 132 A1 ist bei spielsweise ein strukturierter Szintillator bekannt, der aus dem Leuchtstoff selbst besteht und dessen Zwischenräume einen Farbstoff enthalten, der die umgewandelte elektromagnetische Strahlung absorbiert.For X-ray computer tomography, De tector lines used, consisting of individual, ceramic Detectors comprising phosphors are made that are arranged next to each other in rows. Between the one Individual detector elements can be collimators, reflectors or radiation-absorbing layers can be arranged around a Crosstalk both of the incident x-rays and also the generated luminescent light to an adjacent one Prevent detector element. From DE 44 33 132 A1 is in for example, a structured scintillator is known from the phosphor itself and its gaps one Contain dye that is the converted electromagnetic Absorbs radiation.

Bei der Strukturierung werden die Detektorelemente meistens einzeln gefertigt und mit einzelnen Reflektorschichten auf wendig gehandhabt. Dies kompliziert und verteuert das Verfah ren. Außerdem ist eine zweidimensionale Strukturierung und damit eine zweidimensionale Ortsauflösung auf diese Weise nur sehr aufwendig oder nur mit sehr grober Auflösung zu erhal ten.When structuring, the detector elements are mostly manufactured individually and with individual reflector layers maneuverable. This complicates and makes the process more expensive ren. In addition, a two-dimensional structuring and hence a two-dimensional spatial resolution in this way only very complex or can only be obtained with very coarse resolution ten.

Desweiteren sind keramische Verfahren bekannt, bei denen die keramische Rohmasse in strukturierte Kunststoffmatrizen ge gossen wird. Während des Sinterns verbrennt diese Kunststoff matrize oder verflüchtigt sich anderweitig, wobei die Matri zenform weitgehend in der gegossenen Keramik als Negativform erhalten bleibt. Diese Technik ist jedoch technologisch auf wendig und damit kostenintensiv.Furthermore, ceramic processes are known in which the Ceramic raw mass in structured plastic matrices is poured. This plastic burns during sintering matrix or volatilize otherwise, the matrix Zen shape largely in the cast ceramic as a negative shape preserved. However, this technique is technologically based agile and therefore costly.

Aus DE 41 24 875 A1 ist eine Leuchtstoffschicht bekannt. Als Trägermaterial des Leuchtstoffs dient dabei Glaskeramik. Die Leuchtstoffschicht ist so ausgebildet, daß senkrecht zur Schichtebene orientierte Kristallite durch eine restliche Glasphase separiert werden. Die optische Lichtleitung wird dadurch erzielt, daß die Kristallite und die restliche Glas phase unterschiedliche Brechungsindizes aufweisen.A phosphor layer is known from DE 41 24 875 A1. As Glass ceramic serves as substrate for the phosphor. The Fluorescent layer is formed so that perpendicular to Layer-oriented crystallites by a remaining one Glass phase to be separated. The optical light guide will achieved in that the crystallites and the remaining glass phase have different refractive indices.

Andere Strukturierungstechniken nutzen mechanische Verfahren, um in Leuchtstoffschichten oder Platten entsprechende Trenn gräben durch Schleifen oder Fräsen herauszubilden und gegebe nenfalls mit optisch trennenden Materialien aufzufüllen.Other structuring techniques use mechanical processes for appropriate separation in fluorescent layers or plates digging and digging by grinding or milling if necessary, fill up with optically separating materials.

Aus DE 41 39 461 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer (nichtkeramischen) Leuchstoffolie mit hoher Ortsauflösung be kannt. Dabei werden Leuchtstoffblöcke hergestellt, die eine ausgehärtete Paste und ein Leuchtstoffpulver aufweisen. Um das Übersprechen zu verhindern, werden die Zwischenräume zwi schen benachbarten Leuchtstoffblöcke mit einer aushärtbaren Paste versehen, die ein optisches Trennmittel enthält.DE 41 39 461 A1 describes a method for producing a (Non-ceramic) fluorescent film with high spatial resolution knows. In this process, fluorescent blocks are produced, the one have cured paste and a phosphor powder. Around To prevent crosstalk, the gaps between neighboring fluorescent blocks with a curable Provide paste that contains an optical release agent.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen keramischen Körper mit anisotroper Lichtleitung anzugeben, der einen ortsauflösenden Nachweis höherenergetischer Strahlung ermög licht. Der Körper soll optische Kanäle mit guter Lichtleitung aufweisen. Das für den Körper erforderliche Herstellverfahren soll sicher und einfach ausführbar sein.The object of the present invention is a ceramic Specify body with anisotropic light guide, the one location-resolving detection of higher-energy radiation possible light. The body should have optical channels with good light conduction exhibit. The manufacturing process required for the body should be safe and easy to do.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem keramischen Kör per nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sowie ein Verfahren zur Herstellung des Körpers ge hen aus den weiteren Ansprüchen hervor.This object is achieved with a ceramic body per solved according to claim 1. Advantageous embodiments of the Invention and a method for manufacturing the body ge hen emerge from the further claims.

Die Erfindung geht von einem vollständig neuen Ansatz aus, einen Leuchtstoffkörper mit anisotroper Lichtleitung anzuge ben. Bislang dienten einzelne, optisch voneinander separierte Leuchtstoffpixel gleichzeitig zum Erzeugen des Emissions lichts und zum Herausleiten des Emissionslichts aus dem Kör per hin zu einer Photodetektoranordnung. Bei der Erfindung ist eine Matrix aus Leuchtstoff vorgesehen, die eine hohe Streuwirkung für Licht aufweist. Die Leuchtstoffmatrix er füllt nur noch die Funktion, Lumineszenzlicht zu erzeugen. Sie besitzt und benötigt keine guten Lichtleiteigenschaften, da diese Funktion von optischen Kanälen übernommen wird, die gleichmäßig in der Leuchtstoffmatrix verteilt sind. Zur bes seren Lichtleitung sind die optischen Kanäle weitgehend ge radlinig ausgebildet, zueinander annähernd parallel angeord net und besitzen eine gute Lichtleitfähigkeit. So ist in ein facher Weise eine ungestörte Lichtleitung entlang er opti schen Kanäle möglich, während eine laterale Lichtausbreitung innerhalb der Leuchtstoffmatrix aufgrund der hohen Streuwir kung des Leuchtstoffs unterdrückt ist.The invention is based on a completely new approach, a fluorescent body with anisotropic light guide ben. So far, individual, optically separated from each other have been used Fluorescent pixels simultaneously to generate the emission light and for guiding the emission light out of the body per to a photodetector arrangement. In the invention a matrix of fluorescent is provided, which has a high Has a scattering effect for light. The phosphor matrix only fills the function of generating luminescent light. It does not have and does not need good light-guiding properties, since this function is performed by optical channels that are evenly distributed in the phosphor matrix. For esp seren light conduction, the optical channels are largely ge formed in a straight line, arranged approximately parallel to one another net and have good light conductivity. So is in one an undisturbed light guide along the opti channels possible while lateral light propagation within the phosphor matrix due to the high scattering kung of the phosphor is suppressed.

Der erfindungsgemäße Leuchtstoffkörper hat den Vorteil, daß er unabhängig von der Lichtleitfähigkeit des Leuchtstoffes eine hohe Lichtausbeute bei erhöhter Ortsauflösung aufweist. Erstmals ist es damit auch möglich, eine hohe Lichtausbeute bei solchen Leuchtstoffen zu erzielen, die schwer sinterbar sind, sich nicht dicht und daher ausreichend transluzent dar stellen lassen oder die allgemein eine relativ hohe Lichtab sorption zeigen. Damit ist es auch möglich, den Leucht stoffkörper mit einer hochporösen keramischen Leuchtstoffma trix darzustellen, was im Vergleich zu hochdichten Leucht stoffen äußerst kostengünstig ist.The phosphor body according to the invention has the advantage that it is independent of the light conductivity of the phosphor has a high luminous efficiency with increased spatial resolution. For the first time, it is also possible to achieve a high luminous efficiency to achieve with such phosphors that are difficult to sinter are not dense and therefore sufficiently translucent or generally a relatively high light show sorption. It is also possible to use the light fabric body with a highly porous ceramic fluorescent material trix to depict what compared to high-density lighting fabrics is extremely inexpensive.

Die optische Auflösung ist beim erfindungsgemäßen Leucht stoffkörper vom Abstand bzw. der Verteilung der optischen Ka näle innerhalb der Leuchtstoffmatrix und von der Streuwirkung der Leuchtstoffmatrix abhängig.The optical resolution is in the light according to the invention fabric body from the distance or the distribution of the optical Ka channels within the phosphor matrix and the scattering effect dependent on the phosphor matrix.

Ein weiterer Vorteil des Leuchtstoffkörpers ist, daß die bis her üblichen optischen Trennschichten um die einzelnen Leuchtstoffpixel herum entfallen können. Ein erfindungsgemä ßer Leuchtstoffkörper kann daher bei bestimmten Geometrien einen erhöhten Flächenanteil an Leuchtstoff aufweisen, der ein erhöhtes Absorptionsvolumen für die energiereiche Strah lung und auch aus diesem Grund eine höhere Lichtausbeute zur Folge hat. Der Leuchtstoffkörper kann in Strahleneinfalls richtung dicker ausgebildet werden als herkömmliche Leucht stoffkörper, da eine erhöhte Schichtdicke das Lumineszenz licht vergleichsweise wenig abschwächen kann. Ganz im Gegen teil wird dadurch sogar der Anteil der absorbierten und in Lumineszenzlicht umgewandelten hochenergetischen Strahlung erhöht.Another advantage of the phosphor body is that the up usual optical separation layers around the individual Fluorescent pixels around can be omitted. An inventive ßer phosphor body can therefore with certain geometries have an increased proportion of phosphor area, which an increased absorption volume for the high-energy beam and also for this reason a higher luminous efficiency Consequence. The phosphor body can be incident in radiation direction thicker than conventional lights fabric body because of an increased layer thickness the luminescence light can weaken comparatively little. In the opposite Part of it even becomes the part of the absorbed and in Luminescent light converted high-energy radiation elevated.

Die Materialauswahl bezüglich des Leuchtstoffs kann deutlich unabhängiger von den optischen Eigenschaften erfolgen und auf hohe Röntgenabsorption bzw. einen hohen Lumineszenzwirkungs grad und andere Lumineszenzeigenschaften hin optimiert sein. Die Auswahl in Frage kommender Leuchtstoffe ist dadurch deut lich erweitert und erstreckt auch auf poröse bzw. nicht voll ständig gesinterte Leuchtstoffe und nur als Pulver erhältli che Leuchtstoffe wie zum Beispiel Gadoliniumoxisulfid-Pulver (GOS).The choice of material with regard to the phosphor can be clear independent of the optical properties high X-ray absorption or a high luminescence effect degrees and other luminescent properties can be optimized. The selection of possible phosphors is therefore clear Lich extends and extends to porous or not fully constantly sintered phosphors and only available as powder fluorescent materials such as gadolinium oxysulfide powder (GOS).

Art und Ausgestaltung der optischen Kanäle sind frei wählbar. Vorzugsweise sind sie jedoch auf einen minimalen Querschnitt optimiert, um einen maximalen Volumenanteil aktiver Leucht stoffmatrix zu erhalten. Sie können mit rundem oder eckigem Querschnitt ausgebildet sein oder in einer Ausführungsform der Erfindung auch ganze Schichtebenen umfassen. Die opti schen Kanäle sind möglichst gleichmäßig verteilt und dicht angeordnet, um eine möglichst hohe Auflösung zu erzielen. Zur Verminderung des Übersprechens ist der mittlere Abstand zwei er benachbarter optischer Kanäle in Abhängigkeit von der Streukraft der Leuchtstoffmatrix optimiert. Bei hoher Streu kraft und damit hoher optischer Absorption des Leuchtstoffs kann der Abstand geringer gewählt werden, bei niedriger Streuwirkung und damit geringerer optischer Absorption wird der Abstand benachbarter optischer Kanäle dementsprechend hö her gewählt.The type and design of the optical channels can be freely selected. However, they are preferably of a minimal cross-section optimized for a maximum volume share of active lights to obtain the fabric matrix. They can be round or square Cross section may be formed or in one embodiment the invention also comprise entire layer planes. The opti channels are evenly distributed and dense arranged to achieve the highest possible resolution. For Reduction of crosstalk is the mean distance two he adjacent optical channels depending on the Scattering power of the phosphor matrix optimized. With high litter power and thus high optical absorption of the phosphor the distance can be chosen smaller, with lower Scattering effect and thus less optical absorption the distance between adjacent optical channels is accordingly higher chosen here.

Die optischen Kanäle können ungefüllte Hohlräume darstellen bzw. nur mit Luft oder einem anderen Gas gefüllt sein. Diese Ausführung ist wegen der geringen optischen Absorption von Luft, dem größeren Unterschied im Brechungsindex zur Erhöhung der Reflexion und Streuung an den Grenzflächen zur Keramik und der damit verbesserten Lichtleitung in den optischen Ka nälen bevorzugt. Möglich ist es jedoch auch, die optischen Kanäle mit einem transparenten Stoff, vorzugsweise einem Kunststoff und insbesondere einem Reaktionsharz wie bei spielsweise einem Epoxidharz zu befüllen, bzw. optische Kanä le aus einem solchen Material vorzusehen.The optical channels can represent unfilled cavities or only be filled with air or another gas. This Execution is due to the low optical absorption of Air, the greater difference in the refractive index to increase reflection and scattering at the interfaces to ceramics and the improved light conduction in the optical Ka preferred. However, it is also possible to optically Channels with a transparent fabric, preferably one Plastic and especially a reaction resin as in for example to fill an epoxy resin, or optical channels to provide le of such a material.

Ein Leuchtstoffkörper mit Ortsauflösung ist vorzugsweise flä chig ausgebildet, wobei die Dicke des Leuchtstoffkörpers in Strahleneinfallsrichtung von der Absorption gegenüber der hochenergetischen Strahlung abhängig ist. Vorzugsweise wird der Leuchtstoffkörper so ausgerichtet, daß die hochenergeti sche Strahlung vertikal zu dieser Fläche bzw. parallel zu ei ner Hauptachse des Leuchtstoffkörpers einfällt. Die optischen Kanäle können dann parallel oder im spitzen Winkel bis zu 30° zu dieser Hauptachse angeordnet werden. Anordnungen im spit zen Winkel erhöhen bei geringfügig dickeren Schichten das Ab sorptionsvolumen.A phosphor with spatial resolution is preferably flat chig formed, the thickness of the phosphor body in Direction of radiation from the absorption versus the is dependent on high-energy radiation. Preferably the phosphor body aligned so that the high-energy cal radiation vertical to this surface or parallel to egg ner main axis of the phosphor body occurs. The optical Channels can then be parallel or at an acute angle up to 30 ° be arranged to this main axis. Orders in spit zen angles increase the Ab with slightly thicker layers sorption volume.

Eine besonders effektive Möglichkeit, das Einkoppeln des Lu mineszenzlichts aus dem Leuchtstoff in die optischen Kanäle zu verbessern, besteht darin, die Grenzflächen zur Keramik mit einer Mikrorauhigkeit zu versehen, die ungefähr im Be reich der Wellenlänge des Lumineszenzlichts liegt.A particularly effective way of coupling the Lu minescent light from the phosphor into the optical channels is to improve the interfaces to ceramics to be provided with a micro-roughness which is approximately in the loading is the wavelength of the luminescent light.

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Leuchtstoffkörpers wer den Formkörper aus einem thermisch und/oder oxidativ zersetz baren Material verwendet und in den Grünkörper des späteren keramischen Körpers eingebaut. Dieser wird anschließend so gesintert, daß sich zum einen der Formkörper vollständig und rückstandsfrei zersetzt und daß sich zum andern eine kerami sche Matrix mit Poren als lichtstreuenden Zentren ausbildet. Die Formkörper entsprechen dabei der gewünschten Ausformung der optischen Kanäle und sind beispielsweise faserförmig, streifenförmig oder als dünne Folien ausgebildet.To manufacture the phosphor body according to the invention who the molded body from a thermal and / or oxidative decomposition edible material and used in the green body of the later ceramic body built. This will then be like this sintered that on the one hand the molded body completely and decomposes residue-free and that there is also a kerami forms matrix with pores as light-scattering centers. The moldings correspond to the desired shape of the optical channels and are, for example, fibrous, formed in strips or as thin foils.

Die Einbringung der Formkörper in den Grünkörper kann dabei auf zwei grundsätzlich verschiedenen Wegen erfolgen. In einer Ausführungsform wird zunächst eine Formkörperanordnung herge stellt, die der Verteilung der optischen Kanäle im erfin dungsgemäßen Leuchtstoffkörper entspricht. Dazu können die Formkörper in einer Halterung fixiert werden. Möglich ist es jedoch auch, daß eine Vielzahl von Formkörpern miteinander verbunden ist, so daß sie im Endeffekt einen gemeinsamen Formkörper darstellen. Mehrere Formkörper können beispiels weise eine gemeinsame Bodenplatte aus Kunststoff aufweisen. Die Zwischenräume zwischen den Formkörpern bzw. in der Form körperanordnung werden anschließend mit keramischer Rohmasse aufgefüllt, beispielsweise mit keramischem Schlicker oder ke ramischer Paste. Nach dem Trocknen wird der Grünkörper mit den darin enthaltenen Formkörpern gesintert, wobei durch rückstandsfreies Ausbrennen der Formkörper in der entstehen den keramischen Matrix die entsprechenden Hohlräume in Form der optischen Kanäle entstehen bzw. verbleiben.The shaped bodies can be introduced into the green body take place in two fundamentally different ways. In a Embodiment is first a molded body arrangement represents the distribution of the optical channels in the inventions fluorescent body according to the invention corresponds. You can do that Shaped body can be fixed in a holder. It is possible however, also that a variety of moldings with each other is connected, so that in the end they have a common Represent shaped bodies. Several moldings can for example have a common base plate made of plastic. The spaces between the moldings or in the mold body arrangement are then made with ceramic raw material filled, for example with ceramic slip or ke Ramish paste. After drying the green body with the moldings contained therein sintered, whereby by residue-free burning out of the molded body in which arise the corresponding matrix in the ceramic matrix of the optical channels arise or remain.

In einer zweiten, von der ersten grundsätzlich verschiedenen Herstellungsmethode wird der Grünkörper mit den darin enthal tenen Formkörpern sukszessive aufgebaut. Dazu werden kerami sche Grünfolien aus dem Leuchtstoff hergestellt und überein ander zu einem Schichtstapel gestapelt, wobei zwischen den Grünfolien die Formkörper so angeordnet werden, daß sich im Schichtenstapel eine gewünschte Verteilung entsprechend den gewünschten optischen Kanälen ergibt. Anschließend kann der Stapel noch laminiert werden, wobei ein Grünkörper entsteht, der nach der Sinterung in den keramischen Leuchtstoffkörper mit anisotroper Lichtleitung überführt wird. Bei dieser Ver fahrensvariante können die Formkörper als diskrete Formkörper einzeln gehandhabt Werden. Möglich ist es jedoch auch, die Formkörper in Form einer geeigneten Paste auf die Grünfolien aufzudrucken. Möglich ist es auch, eine ganzflächige durchge hende Formkörperschicht durch Laserstrukturierung, durch ein mechanisches, thermisches oder photolithographisches Verfah ren so zu strukturieren, daß die Formkörper aus der durchge henden Schicht ausgebildet werden.In a second, fundamentally different from the first Manufacturing method is the green body with the contained therein successive shaped bodies. To do this, use kerami green foils made of the phosphor and match other stacked into a layer stack, with between the Green foils the moldings are arranged so that the Layer stack a desired distribution according to the desired optical channels. Then the Stacks are still laminated, creating a green body, that after sintering in the ceramic phosphor body is transferred with anisotropic light guide. With this ver driving variant, the shaped bodies as discrete shaped bodies to be handled individually. However, it is also possible that Shaped body in the form of a suitable paste on the green sheets to be printed on. It is also possible to have a full-surface Formed body layer by laser structuring, by a mechanical, thermal or photolithographic process Ren structure so that the molded body from the through layer formed.

Ein keramischer Leuchtstoffkörper mit anisotroper Lichtlei tung, der eine eindimensionale Ortsauflösung erlaubt, wird durch alternierendes Stapeln von Grünfolien und folienartig ausgebildeten Formkörpern erhalten. Von Vorteil ist es dabei, wenn der folienartig ausgebildete Formkörper regelmäßig oder statistisch verteilte Durchbrechungen aufweist, in die beim Laminieren grüne keramische Rohmasse einfließen kann, so daß nach dem Sintern ein zusammenhängender keramischer Körper er halten wird. Einen folienartig ausgebildeten Formkörper mit statistisch verteilten Durchbrechungen stellt beispielsweise eine Folie auf Zellulosebasis dar, beispielsweise ein Papier mit ausreichender Oberflächenrauhigkeit. Ein auf diese Weise und mit einem solchen Formkörper hergestellter keramischer Körper weist optische Kanäle in Form von Kanalebenen auf. Die die Kanalebene beiderseits begrenzenden Keramikoberflächen sind dabei durch das hier statistisch verteilte Muster von keramischen Brücken miteinander verbunden, die anstelle der Durchbrechungen bzw. der natürlichen Poren der folienartigen Formkörper entstehen. Diese Brücken sorgen für eine ausrei chende mechanische Festigkeit des gesamten keramischen Kör pers. Die auf die Grünfolien übertragene Oberflächenrauhig keit ermöglicht in der Anwendung ein besonders gutes Auskop peln des Lumineszenzlichtes aus dem keramischen Körper.A ceramic fluorescent body with anisotropic light device that allows a one-dimensional spatial resolution by alternating stacking of green foils and foil-like receive trained moldings. It is an advantage if the film-like molded body regularly or has statistically distributed breakthroughs into which the Laminating green ceramic raw material can flow in so that after sintering a coherent ceramic body will hold. A film-like shaped body with statistically distributed breakthroughs, for example a cellulose-based film, for example a paper with sufficient surface roughness. One this way and ceramic produced with such a shaped body Body has optical channels in the form of channel planes. The ceramic surfaces delimiting the channel level on both sides are represented here by the statistically distributed pattern of ceramic bridges joined together instead of the Openings or the natural pores of the film-like Shaped bodies are created. These bridges ensure sufficient mechanical strength of the entire ceramic body pers. The surface roughened transferred to the green foils speed enables a particularly good copy in the application peeling of the luminescent light from the ceramic body.

In den durch alternierendes Stapeln von Grünfolien und Form körpern einschließlich Weiterverarbeitung und Sinterns erhal tenen keramischen Körpern wird eine anisotrope Lichtleitung quer zur Stapelhöhe erhalten. Da die lateralen Ausmessungen eines solchen Stapels bzw. des daraus erhaltenen keramischen Körpers größer sind, als es für den gewünschten Anwendungs zweck des keramischen Körpers als ortsauflösender Detektor für hochenergetische Strahlung erforderlich ist, kann der ke ramische Körper anschließend noch zerteilt werden, um kleine re keramische Körper der gewünschten Dicke zu erhalten.In the by alternately stacking green sheets and shape bodies including further processing and sintering Ceramic bodies become an anisotropic light conduction preserved across the stack height. Because the lateral dimensions of such a stack or of the ceramic obtained therefrom Body are larger than it is for the intended application purpose of the ceramic body as a spatially resolving detector is required for high-energy radiation, the ke Rami bodies are then divided into small ones re ceramic body to get the desired thickness.

Zur Erhöhung der Stabilität können die optischen Kanäle mit einem Kunststoff, beispielsweise mit einem Reaktionsharz ge füllt sein. Sind die optischen Kanäle von ausreichend gerin gen Abmessungen und wird ein die Keramik benetzendes Reakti onsharz, beispielsweise ein Epoxidharz verwendet, so sind die in den optischen Kanälen auftretenden Kapillarkräfte ausrei chend, eine vollständige Befüllung durch einfaches Eintauchen des keramischen Körpers in das Reaktionsharz zu ermöglichen. Nach Härtung des Harzes wird so ein kompakter keramischer Körper erhalten, der mechanisch äußerst stabil ist und daher für spätere Formgebungs- und Nachbearbeitungsprozesse bestens geeignet ist.The optical channels can be used to increase the stability a plastic, for example with a reaction resin be filled. Are the optical channels small enough dimensions and becomes a reaction wetting the ceramic resin, for example an epoxy resin used, so Capillary forces occurring in the optical channels are sufficient full filling by simple immersion of the ceramic body in the reaction resin. After the resin has hardened, it becomes a more compact ceramic Get body that is mechanically extremely stable and therefore ideal for later shaping and post-processing processes suitable is.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird das Ma terial für die Formkörper so gewählt, daß es einen Zerset zungspunkt aufweist, der oberhalb des in der keramischen Roh masse enthaltenen Binders liegt. Auf diese Weise brennt beim Sintern zunächst der Binder aus, wobei die Keramik ihre Pla stizität verliert. Brennt das Material der Formkörper dann bei höherer Temperatur aus, so ist die keramische Matrix be reits ausreichend steif, so daß ein Einfließen der Keramik in die durch Ausbrennen der Formkörper entstandenen Hohlräume verhindert wird. Auf diese Weise bleibt die äußere Form der Formkörper nach dem Sintern maßstabsgetreu in Form der opti schen Kanäle erhalten. Es wird lediglich der für Keramik üb liche Schrumpf beobachtet, der jedoch in allen Dimensionen gleichmäßig und daher ebenfalls maßstabsgetreu erfolgt.In a preferred embodiment of the invention, the Ma material for the shaped body chosen so that there is a decomposition point of contact above that in the ceramic raw mass contained binder. This way burns at Sinter the binder first, whereby the ceramics keep their pla stity loses. Then the material of the molded body burns at a higher temperature, the ceramic matrix be is sufficiently rigid so that the ceramic flows in the cavities created by burning out the shaped bodies is prevented. In this way, the outer shape of the Shaped body after sintering in the form of the opti channels. It is only used for ceramics observed shrinkage, but in all dimensions evenly and therefore also to scale.

Die Sinterung wird weiterhin so durchgeführt, daß ausreichend viele und geeignete Poren als Streuzentren entstehen. Ein ge zielt poröser keramischer Körper wird erhalten, wenn die Ke ramik von der Zusammensetzung her schwer sinterbar ist, wenn die Sintertemperatur niedriger gewählt wird, wenn die Sinter dauer verkürzt wird und/oder wenn keine Sinterhilfsmittel zu gesetzt werden. Da keine perfekten Sinterbedingungen in Rich tung einer hochdichten Keramik eingestellt werden müssen, ist die Sinterung bei der Erfindung wesentlich einfacher und un komplizierter durchzuführen als bei herkömmlichen Leuchtstof fen bzw. bei herkömmlichen Leuchtstoffkörpern.The sintering is carried out so that it is sufficient many and suitable pores are created as scattering centers. A ge Targeted porous ceramic body is obtained when the ke The ceramic composition is difficult to sinter if the sintering temperature is chosen lower when the sintering duration is shortened and / or if no sintering aids are added be set. Since there are no perfect sintering conditions in Rich a high-density ceramic must be set the sintering in the invention much easier and un more complicated to perform than with conventional fluorescent fen or with conventional fluorescent bodies.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei spielen und der dazugehörigen neun Figuren näher erläutert.In the following the invention is based on exemplary embodiments play and the associated nine figures explained in more detail.

Fig. 1 zeigt eine Anordnung für einen Schichtenstapel in schematischer Sprengzeichnung. Fig. 1 shows an arrangement for a layer stack in a schematic exploded view.

Fig. 2 zeigt einen aus diesem Schichtenstapel hergestellten Grünkörper in schematischer Aufrißdarstellung. FIG. 2 shows a green body produced from this layer stack in a schematic elevation view.

Fig. 3 zeigt eine Grünfolie mit darauf aufgebrachten struk turierten Formkörpern in schematischer Draufsicht. Fig. 3 shows a green sheet with structured moldings applied thereon in a schematic plan view.

Fig. 4 zeigt einen Grünkörper mit streifenförmigen Formkör pern in perspektivischer Darstellung. Fig. 4 shows a green body with strip-shaped molded bodies in perspective.

Fig. 5 zeigt einen keramischen Leuchtstoffkörper mit opti schen Kanälen in Aufrißdarstellung. Fig. 5 shows a ceramic phosphor body with optical channels rule in elevation.

Fig. 6 zeigt eine Anordnung mit fixierten, faserförmigen Formkörpern zum Einbau in einen Grünkörper. Fig. 6 shows an arrangement with fixed fibrous moldings for incorporation into a green body.

Fig. 7 zeigt einen damit hergestellten keramischen Körper. Fig. 7 shows a thus produced ceramic body.

Fig. 8 zeigt einen aus einem keramischen Körper hergestell ten Strahlungsdetektor. Fig. 8 shows a radiation detector manufactured from a ceramic body.

Fig. 9 zeigt ein mit keramischen Körpern aufgenommenes Meß diagramm, bei dem die optische Auflösung gegen die Lichtausbeute aufgetragen ist. Fig. 9 shows a measuring diagram recorded with ceramic bodies, in which the optical resolution is plotted against the light output.

Fig. 1 zeigt keramische Grünfolien und aus einem vollständig zersetzbaren Material bestehende Formkörper FK in der Anord nung, in der sie zu einem Schichtenstapel übereinander gesta pelt werden. Rechts sind in vergrößerter Teildarstellung Formkörper im schematischen Querschnitt dargestellt. Die Formkörper sind beispielsweise folienartig ausgebildet und können aus biologischen Material hergestellt sein, wobei ins besondere eine rückstandsfrei verbrennende Papierfolie geeig net ist. Diese weist beidseitig eine rauhe Oberfläche auf, die durch die Papierherstellung vorgebbar ist. Aufgrund der Rauhigkeit sind in der Oberfläche unterschiedlich tiefe Poren (und/ oder Gräben) enthalten, die bis zu durchgehenden Öff nungen reichen können. Eine weitere Möglichkeit für einen fo lienartigen Formkörper ist eine Kunststoffolie, in der defi nierte Durchbrechungen DB vorgesehen sind. Fig. 1 shows ceramic green sheets and made of a completely decomposable material FK in the Anord voltage, in which they are stacked one above the other to form a layer stack. On the right, molded parts are shown in a schematic cross section in an enlarged partial representation. The moldings are, for example, film-like and can be made from biological material, with a residue-free burning paper film being particularly suitable. This has a rough surface on both sides, which can be specified by paper production. Due to the roughness, the surface contains pores of different depths (and / or trenches), which can reach up to continuous openings. Another possibility for a fo lien shaped body is a plastic film in which defined openings DB are provided.

Fig. 2 zeigt den aus dem Schichtenstapel hergestellten Grün körper, der durch Laminieren unter Druck bei erhöhter Tempe ratur zu einem festen Verbund vereinigt ist. Die Laminierbe dingungen sind ausreichend, daß keramisches Material aus den Grünfolien in die Poren bzw. Durchbrechungen der Formkörper eingeflossen ist. Auf diese Weise sind sämtliche Grünkörper durch Brücken B aus grüner Keramikrohmasse miteinander ver bunden. In der Fig. 2 sind diese Brücken nur schematisch dargestellt. Fig. 2 shows the green body produced from the stack of layers, which is combined by laminating under pressure at elevated temperatures to form a firm bond. The Laminierbe conditions are sufficient that ceramic material from the green sheets has flowed into the pores or perforations of the moldings. In this way, all green bodies are connected to one another by bridges B made of green ceramic raw material. In FIG. 2, these bridges are shown only schematically.

Fig. 3 zeigt eine Grünfolie GF mit darauf aufgebrachten Formkörpern FK. Die Formkörper sind streifen- oder faserför mig ausgebildet und werden auf der Grünfolie aufgelegt, auf gedruckt oder aus einer ganzflächig aufgebrachten zersetzba ren Schicht durch Strukturierung ausgebildet, wobei die Strukturierung eine Laserstrukturierung, einen photolithogra phischen Prozeß oder ein mechanisches Verfahren beinhalten kann. Um die verschiedenen Möglichkeiten der Ausbildung der Formkörper darzustellen, sind diese der Einfachheit halber nebeneinander auf einer einzigen Grünfolie dargestellt. Vor zugsweise werden zum Herstellen eines erfindungsgemäßen kera mischen Körpers jedoch einheitliche Strukturen für die Form körper gewählt. Dargestellt sind beispielsweise streifenför mige, sich parallel zu einer Hauptachse a über die gesamte Breite b der Grünfolie GF erstreckende Formkörper FK1; eben falls streifenförmige und parallel zur Hauptachse a ausge richtete Formkörper FK2, die sich jedoch nicht über die ganze Breite b der Grünfolie GF erstrecken, wobei der mit FK3 be zeichnete streifenförmige Formkörper mit keinem seiner Enden den Rand der Grünfolie berührt. Möglich ist es jedoch auch, einen zum Beispiel ebenfalls streifenförmigen Formkörper FK4 im spitzen Winkel bis maximal 30° gegen die Hauptachse a ge neigt anzuordnen. Auch in der geneigten Anordnung kann sich der Grünkörper über die gesamte Breite der Grünfolie erstrec ken oder nur über einen Teil bis beispielsweise zwei Drittel der Breite b. Fig. 3 shows a green sheet GF with molded bodies FK thereon. The moldings are strip or fiber-shaped and are placed on the green sheet, printed on or formed from a whole-area decomposable layer by structuring, which structuring can include a laser structuring, a photolithographic process or a mechanical method. In order to illustrate the various possibilities for the formation of the shaped bodies, for the sake of simplicity, these are shown side by side on a single green sheet. Before preferably, however, uniform structures for the shaped body are selected for producing a ceramic body according to the invention. Shown are, for example, strip-shaped molded bodies FK1 which extend parallel to a main axis a over the entire width b of the green sheet GF; also if strip-shaped and parallel to the main axis a aligned molded body FK2, which, however, do not extend over the entire width b of the green sheet GF, with the strip-shaped molded body designated by FK3 not touching the edge of the green sheet with any of its ends. However, it is also possible to arrange, for example, a likewise strip-shaped molded body FK4 inclined at an acute angle up to a maximum of 30 ° with respect to the main axis a. Even in the inclined arrangement, the green body can first recreate over the entire width of the green sheet or only over a part up to, for example, two thirds of the width b.

Durch Übereinanderstapeln mehrerer, vorzugsweise gleicharti ger, mit Formkörpern FK versehener Grünfolien GF zu einem Schichtstapel oder durch alternierendes Stapeln von Grünfoli en GF und Formkörpern FK und anschließendes Laminieren wird ein Grünkörper GK erhalten, in dem zum Beispiel regelmäßig angeordnete Formkörper FK so eingebettet sind, daß sie voll ständig von keramischer Rohmasse umgeben sind. Der Grünkörper GK stellt einen stabilen Verbund dar, der auf dieser Stufe durch Zerteilen entlang der gestrichelt angedeuteten Trennli nien TL in kleinere Grünkörper zerteilt werden kann. Dies kann durch Sägen, Schneiden, Stanzen oder sonstige Trennver fahren erfolgen.By stacking several, preferably of the same type, on top of each other ger, provided with shaped bodies FK green films GF into one Layer stack or by alternately stacking green film GF and molded articles FK and subsequent lamination get a green body GK in which, for example, regularly arranged molded body FK are embedded so that they are full are constantly surrounded by ceramic raw material. The green body GK represents a stable network at this level by dividing along the dashed lines no TL can be divided into smaller green bodies. This can be done by sawing, cutting, punching or other separating drive done.

Ein solcher größerer oder durch Zerteilen hergestellter klei nerer Grünkörper GK wird nun einem Sinterverfahren unterwor fen, wobei der Grünkörper in einen festen monolithischen ke ramischen Körper überführt wird. Während der Sinterung, die beispielsweise in oxidierender Atmosphäre durchgeführt wird, kommt es zu einer vollständigen Zersetzung der aus organi schem Material bestehenden Formkörper. Da das Material der Formkörper so ausgewählt ist, daß dessen Zersetzungspunkt über dem Zersetzungspunkt des im Grünkörper enthaltenen Bin ders liegt, bleibt das vom Formkörper FK beanspruchte Volumen im keramischen Körper als Hohlraum erhalten, wobei sich die optischen Kanäle OK ausbilden. Fig. 5 stellt einen so erhal tenen keramischen Körper (Leuchtstoffkörper) in schematischer Aufrißzeichnung dar. Im Beispiel weisen die optischen Kanäle OK einen runden Querschnitt auf und sind gleichmäßig im kera mischen Körper bzw. dessen Leuchtstoffmatrix angeordnet. Die Leuchtstoffmatrix LM selbst weist aufgrund der gewählten Sin terbedingungen eine Vielzahl feiner Poren auf, die Streuzen tren für Licht darstellen.Such a larger or manufactured by cutting smaller green body GK is now subjected to a sintering process, the green body being converted into a solid monolithic ceramic body. During the sintering, which is carried out, for example, in an oxidizing atmosphere, there is a complete decomposition of the shaped bodies consisting of organic material. Since the material of the molded body is selected so that its decomposition point lies above the decomposition point of the bin contained in the green body, the volume claimed by the molded body FK remains in the ceramic body as a cavity, the optical channels forming OK. Fig. 5 illustrates a preserver so requested ceramic body (fluorescent body), in schematic Aufrißzeichnung. In the example, the optical channels OK have a round cross-section and are arranged uniformly in the mix Kera body or its fluorescent matrix. The phosphor matrix LM itself has a large number of fine pores due to the selected sintering conditions, which represent scattered areas for light.

Fig. 6 zeigt eine Anordnung zur Herstellung eines Grünkör pers mit gleichmäßig darin verteilten Formkörpern durch ein Gießverfahren. Im Vergleich zu dem aufwendigeren Stapelver fahren von Grünfolien und Formkörpern werden in dieser Aus führung die Formkörper aus vollständig zersetzbarem organi schem Material in einer gewünschten regelmäßigen Verteilung gegeneinander fixiert. In der Fig. 6 sind als Formkörper FK beispielsweise Kunststoffasern zwischen einer oberen Halte rung H1 und einer unteren Halterung H2 eingespannt. Die Fa sern bestehen beispielsweise aus Polymethyl(meth)acrylat. Fig. 6 shows an arrangement for producing a Grünkör pers with evenly distributed moldings by a casting process. Compared to the more complex batch process of green foils and moldings, the moldings made from completely decomposable organic material are fixed against one another in a desired regular distribution in this embodiment. In Fig. 6 plastic fibers are clamped, for example, plastic fibers between an upper holding H1 and a lower holder H2. The fibers consist, for example, of polymethyl (meth) acrylate.

Zwischen die gespannten faserartigen Formkörper FK wird nun eine ausreichend dünnflüssige keramische Rohmasse gegossen, beispielsweise ein Keramikschlicker, oder eine ausreichend dünnflüssige keramische Paste, die noch einen Binder enthal ten kann. Ein auf der unteren Halterung H2 aufgesetzter Gieß rand GR kann das Herstellen des keramischen Grünkörpers mit den darin angeordneten Formkörpern unterstützen. Nach Trock nen, Entfernen der Halterungen H1, H2 samt überstehender Formkörper FK wird ein Grünkörper GK erhalten, wie er bei spielsweise in Fig. 7 schematisch dargestellt ist. Diese Verfahrensvariante ist insbesondere zur Herstellung kerami scher Körper mit optischen Kanälen von rundem Querschnitt ge eignet und ist außerdem einfach und schnell durchzuführen. Der Grünkörper GK wird anschließend wiederum durch Sintern bei geeigneten Bedingungen in den keramischen Körper mit den darin angeordneten optischen Kanälen überführt.A sufficiently thin-bodied ceramic raw material, for example a ceramic slip, or a sufficiently thin-bodied ceramic paste, which can still contain a binder, is now poured between the stretched fibrous molded bodies FK. A pouring edge GR placed on the lower holder H2 can support the production of the ceramic green body with the shaped bodies arranged therein. After drying, removal of the holders H1, H2 together with the protruding molded body FK, a green body GK is obtained, as is shown schematically in example in FIG. 7. This process variant is particularly suitable for the production of ceramic bodies with optical channels of round cross section and is also simple and quick to carry out. The green body GK is then again transferred into the ceramic body with the optical channels arranged therein by sintering under suitable conditions.

In der bevorzugten Verwendung wird der erfindungsgemäße kera mische Körper zum ortsaufgelösten Nachweis energiereicher Strahlung verwendet. Dazu kann er Teil eines Strahlungsdetek tors sein.In preferred use, the kera according to the invention mix bodies for spatially resolved detection of high-energy Radiation used. He can also be part of a radiation detector be tors.

Fig. 8 zeigt einen solchen Strahlungsdetektor, der den er findungsgemäßen keramischen Leuchtstoffkörper LK mit den dar in angeordneten optischen Kanälen OK als Hauptbestandteil um faßt. Auf der für den Einfall der energiereichen Strahlung XR vorgesehenen Seite ist der keramische Körper mit einer Refle xionsschicht RS vergütet, die für die energiereiche Strahlung XR durchlässig ist, das im keramischen Körper LK erzeugte Lu mineszenzlicht jedoch reflektiert. Auf der der Strahlungsein fallsseite gegenüberliegenden Seite des keramischen Körpers ist ein Photodetektor PD angeordnet, der ebenfalls ortsauflö send ausgebildet ist. Zwischen Photodetektor PD und kerami schem Körper KK kann wahlweise noch eine ein strukturiertes lichtleitendes Material angeordnet sein, beispielsweise eine Faseroptik, die gleichzeitig als Strahlenschutz für den Pho todetektor PD dienen kann. Fig. 8 shows such a radiation detector, which he summarizes the inventive ceramic phosphor body LK with the arranged in optical channels OK as the main component. On the side intended for the incidence of the high-energy radiation XR, the ceramic body is coated with a reflection layer RS, which is permeable to the high-energy radiation XR, but which reflects the luminescent light generated in the ceramic body LK. On the side of the ceramic body opposite the radiation side, a photodetector PD is arranged, which is also designed to be spatially resolving. Between the photodetector PD and the ceramic body KK, a structured light-conducting material can optionally be arranged, for example a fiber optic, which can simultaneously serve as radiation protection for the photodetector PD.

Tritt nun energiereiche Strahlung XR in dem keramischen Kör per LK des Strahlungsdetektors ein, so wird sie in der Leuchtstoffkeramik absorbiert und in Lumineszenzlicht umge wandelt. Durch die hohe Lichtstreuung breitet sich das Lumi neszenzlicht vorzugsweise innerhalb der optischen Kanäle OK aus, da die Ausbreitung innerhalb des keramischen Körpers durch diese Streuprozesse eingeschränkt ist. So kann der größte Teil des erzeugten Lumineszenzlichts in den optischen Kanälen OK gesammelt und gegebenenfalls über die Faseroptik FO oder ein anderes strukturiertes, lichtleitendes Material zum Photodetektor PD geleitet und dort ortsaufgelöst nachge wiesen werden.Now high-energy radiation XR occurs in the ceramic body via LK of the radiation detector, so it is in the Fluorescent ceramic absorbed and converted into luminescent light changes. The Lumi spreads due to the high light scatter nescent light preferably within the optical channels OK out because of the spread within the ceramic body is restricted by these scattering processes. So he can most of the luminescent light generated in the optical Channels OK collected and if necessary via the fiber optics FO or another structured, light-guiding material passed to the photodetector PD and replicated there in a spatially resolved manner be shown.

Das in Fig. 9 dargestellte Diagramm zeigt anhand von einzel nen Meßpunkten die Abhängigkeit von relativer Lichtausbeute und möglichem Kontrast in bekannten Strahlungsdetektoren, de nen die Meßpunkte mit erfindungsgemäßen Strahlungsdetektoren gegenübergestellt sind. Der Kontrast ist dabei für 6 Linien paare/mm in Prozent angegeben. Die Kurve A zeigt das annä hernd indirekt proportionale Verhalten von relativer Licht ausbeute und Kontrast bei bekannten Detektoren: ein höherer Kontrast ist stets mit einer geringeren Lichtausbeute verbun den bzw. wird eine hohe Lichtausbeute stets mit einem gerin geren Kontrast erkauft (siehe Meßpunkte 1 bis 5). Die Meß punkte 6 bis 8 für erfindungsgemäße Strahlungsdetektoren lie gen allesamt über dieser Kurve. Erfindungsgemäße Strahlungs detektoren besitzen daher bei gleicher Lichtausbeute eine hö here Auflösung bzw. bei gleichem Kontrast eine höhere Licht ausbeute.The diagram shown in FIG. 9 shows, on the basis of individual measuring points, the dependence on relative light yield and possible contrast in known radiation detectors, the measuring points of which are compared with radiation detectors according to the invention. The contrast is given in percent for 6 line pairs / mm. Curve A shows the approximately indirectly proportional behavior of relative light yield and contrast in known detectors: a higher contrast is always associated with a lower light yield or a high light yield is always purchased with a lower contrast (see measuring points 1 to 5 ). The measuring points 6 to 8 for radiation detectors according to the invention are all above this curve. Radiation detectors according to the invention therefore have a higher resolution with the same light yield or a higher light yield with the same contrast.

Erfindungsgemäße keramische Körper bzw. daraus hergestellte Strahlungsdetektoren werden beispielsweise zur Röntgenstruk turanalytik eingesetzt, können aber auch für medizinische Röntgenuntersuchungen verwendet werden. Sie sind kostengün stiger, besitzen bei gleicher Auflösung (Kontrast) eine höhe re Lichtausbeute und ermöglichen außerdem die Verwendung von Leuchtstoffen, die aufgrund schlechter optischer Eigenschaf ten bislang zur Herstellung von Detektoren nicht geeignet wa ren.Ceramic bodies according to the invention or those produced therefrom Radiation detectors become X-ray structures, for example door analysis used, but can also be used for medical X-ray examinations are used. They are inexpensive stiger, have the same resolution (contrast) re luminous efficacy and also allow the use of Phosphors due to poor optical properties Was previously not suitable for the production of detectors ren.

Claims

1. phosphor body with anisotropic light guide,

1. with a ceramic matrix made of phosphor, which has a high scattering effect for light,
2. with uniformly distributed in the matrix, largely straight-lined and approximately parallel to each other arranged op tical channels with good light conduction.

2. Body according to claim 1, where the optical channels are unfilled or filled with air represent cavities.

3. Body according to claim 1, in which the optical channels with a transparent resin ge are filling.

4. Body according to one of claims 1 to 3, in which the optical channels over a major axis extend the entire thickness of the matrix.

5. Body according to one of claims 1 to 4, in which the optical channels with the major axis of the body enclose an acute angle α with 0 ≦ α <30 ° to which the anisotropic light conduction takes place in parallel.

6. Body according to one of claims 1 to 5, where the ceramic matrix is a phosphor with high Porosity includes.

7. Body according to one of claims 1 to 6, wherein the optical channels have a diameter d _K with 5 µm ≦ d _K <500 µm.

8. Body according to one of claims 1 to 7, where the optical channels are round or rectangular Have a cross-section with approximately the same edge lengths.

9. Body according to one of claims 1 to 8, which is disc-shaped or plate-shaped and parallel to the main axis standing vertically on the disc Has a thickness of at least 200 microns.

10. body according to claim 9,

1. which is flat and comprises a phosphor for high-energy radiation,
2. which has a coating which is permeable to high-energy radiation but which is reflective in the optical region on the radiation incidence side
3. in which a spatially resolving photodetector is arranged on the side of the body opposite the radiation incidence side.

11. Process for producing a ceramic body with anisotropic light conduction,

1. the molded body (FK) made of a thermally and / or oxidatively decomposable material are provided, which correspond to optical channels in terms of shape,
2. in which a ceramic green body is made from a fluorescent material, into which the shaped bodies are incorporated in a uniform distribution and alignment,
3. in which the green body is sintered into the ceramic body in such a way that numerous pores remain as light-scattering centers in the ceramic, and that the molded body (FK) decomposes without leaving any residue under formation of the optical channels.

12. The method according to claim 11,

1. the green foils (GF) are arranged to form a stack of layers, with several of the shaped bodies (FK) per layer being arranged parallel to one another, if appropriate, between the green foils,
2. in which the layer stack is laminated under pressure, where the green body is obtained,
3. in which the green body is sintered.

13. The method according to claim 12, placed on the green foils in the case of the molded body (FK) prints or in a whole on the green foils brought molded body layer formed by structuring will.

14. The method according to claim 11,

1. in which the shaped bodies are initially distributed uniformly in a holder and aligned relative to one another
2. in which the spaces between the moldings are then filled with ceramic raw material and
3. in which the whole is finally sintered.

15. The method according to any one of claims 11 to 14, in which the material for the molded body (FK) is selected in this way is that the thermal decomposition point of the molded body (FK) above the decomposition point of the contained in the green bodies Binders lies.

16. The method according to any one of claims 11 to 15, in which organic fibers with a diameter are used as shaped bodies water from 10 to 1000 µm are used,

17. The method according to claim 11 to 15, in which cellulose-based foils are pre-shaped will see.

18. The method according to any one of claims 11 to 17, in which after sintering the optical channels with a flui the material to be filled and in which the fluid materi al then hardened to a transparent molding material becomes.