静电照相成像材料
医学成像原理第三章--模拟X线成像
单纯型：CaWO4
荧
母体：基本成分，荧光体具有
光
某种特性的基础。
体
赋活型： 赋活剂：增强荧光体活性的物
如稀土类 质，如Tb、Eu等。
溶剂：促进母体结晶化，并增
加发光效率
（二）荧光物质
❖ 1896年，美国发明家托马斯·爱迪生发现了一种吸 收X线后能发射出荧光的物质。
❖ 1897年，一种以荧光物质为主要材料的钨酸钙 （CaWO4）增感屏开始在临床使用。
❖ 今天，增感屏得到不断改进，已成为模拟X线摄 影不可缺少的组成部分。
1、荧光物质及发光机制
荧光现象：物理学定义，某种物质吸收了射线形式（紫 外线、 X线、电子线）的激发能量，并将吸收的能量以 可见光的形式（荧光）释放出来。
荧光物质：上述能发光的物质。 发光机制：荧光体在X线的激发下，通过能量转换的方
线占原X线的百分数。
吸收效率越高， X线有效利用率越高，其与荧光物质的 原子序数和X线的能量有关。
原子序数：其越高，入射X线光子与荧光物质相互作用 的几率增加，ηa也越高。稀土增感屏中含钡、镧、钇等 高原子序数的稀土元素，其吸收可达50～60%，高于 CaWO4增感屏（20～40% ）。
K层结合能：当X线的光子能量处于荧光体材料的K层吸 收峰之上时， ηa 。
经自动洗片机的显影、定影、水洗、干燥 等化学加工过程，胶片上保存的潜影还原 为金属银；
银颗粒在照片堆积的数量决定影像的密度 不同，形成X线影像。
（二）结构：分双面和单面
是一层坚硬的保护 性明胶，防静电
利于乳剂层牢固 地粘附在片基上
多使用透明聚酯材料，作 为胶片的物理支架
由AgX、明胶、少量的有机 和无机物组成
CR技术介绍
第1章 新技术及其发展-CR 技术介绍1.1 概述CR 技术(Computed Radiography ；Computed Radiology )，是一种数字化的新的非胶片射线照相检验技术。
目前，它采用贮存荧光成像板(Storage Phosphor Imaging Plate )完成射线照相检验。
在过去的30多年里，研究了多种非胶片射线照相检验技术，大多数使用在医疗方面。
最早的是静电干版射线照相检验技术(Xeroradiography )。
它是在支持物上涂覆非晶硅层，在大约1000V 的电压下，硅层中可形成均匀的静电图像。
在对射线曝光时，由于照射量不同产生的放电不同，从而形成射线照相图像。
施加带有相反电荷的粉末，显示所形成的射线照相图像。
以后，对静电干版射线照相检验技术的改进是，采用较厚的非晶硅层(300～600μm )，在对射线曝光后，采用测微电计、用130μm 宽的孔径、以扫描的方式读出所形成射线照相图像。
一些研究者还提出了，采用绝缘塑料箔代替非晶硅层作为静电干版。
约在20世纪七十年代中期，发明了可贮存射线图像的荧光成像板。
贮存荧光成像板，是在支持物上涂覆光激发射荧光物质(Photostimulable Luminescence )，构成的光激发射荧光成像板，简称为IP 成像板(IP 板)。
一种IP 成像板是在支持板上涂一层铕激活的氟卤化钡，它可以在准稳态下贮存吸收的Ｘ射线能量，也即潜在的射线照相图像。
该图像采用激光激发时，可产生与吸收的Ｘ射线剂量成比例的荧光发射。
使用后可用光去除图像，这样一来成像板可重新使用。
采用IP 成像板完成射线照相检验的技术，即是“CR 技术”。
关于CR 技术，目前已制定的主要标准有6项[5]～[10]。
本文依据这些标准的内容、相关文献的内容和近年我们关于CR 技术进行的一些试验结果，对CR 技术作系统性的介绍。
1.2 CR 技术原理采用贮存荧光成像板的CR 技术，是基于某些荧光发射物质，具有保留潜在图像信息的能力。
显影液的成分
显影液的成分篇一：显影液MSDS篇二：制版过程中感光片及显影液的成份和作用制版过程中感光片及显影液的成份和作用（上）2008 年07 月22 日来源:商友论坛感光片在制作过程中主要程序如下：建立潜像于感光片上——曝光；变潜像为可见影像—显影；稳定可见影像—定影。
一、潜像形成的原理无论是在照相机、照排机或扫描仪上，当经过正确的曝光量下曝光后，总是在感光片上形成一些所需的图像。
由于它很不容易被人的眼睛察觉到，这种影像，称作为潜像。
潜像如何形成的呢?原来在感光片的制作过程中，感光乳剂中除卤素银晶体外，还均匀分布着银原子和硫化银分子，它们在感光片的表面形成许多感光中心，如图（略）：曝光时，光能作用于卤素银（AgX）晶体，卤素银中的卤离子（X-）便失去一个电子而成卤原子（X），如图中的乙，其反应式如下：Ag+X + 光= X + e + Ag+卤素银卤素电子银离子所产生的自由电子，形成电子流在晶体中游动，当它们遇到感光中心时，就会被该中心所吸引，使该中心带上负电荷，当遇到负电场，便向感光中心集中，被中和成银原子。
就如式子：Ag+ + e = Ag银离子电子银原子当感光片的曝光量达到一定程度后，感光中心便因银的增加扩大而成显影中心，它是潜像的根据，所以生成卤元素，则被周围胶质吸收。
二、转变潜像形成可见像要把潜像变为可见像，必须使显影中心处的银原子继续增多，直到人的眼睛清楚地观察到，这就通过显影的作用来完成。
显影的目的是将感光片乳剂层受光处银盐分子的银离子还原成银原子，这一点它与曝光的作用一样，不过它是靠药物来完成的。
因此，显影时也可以看成曝光的继续。
在显影中能还原卤素银的药物很多，它们都是易于氧化的化学物质。
就针对对苯二酚为例来说明显影的原理。
对苯二酚在显影液中电离如下：阴离子为显像离子，它很容易氧化成醌，并放出两个电子。
卤素银得到电子被还原成银。
卤离子与氢离子结合生成卤氢酸它们的综合反应式如下：曝光时有受光部分和未受光部分，而显影液则作用于整个感光层表面，然而为什么只有显影中心处的卤素银被还原成银呢?这是因为在显影液中加有溴化钾，它在溶液中电离出Br-。
静电照相数字印刷滚筒熔化技术
体的轻微接触就完全有可能磨损掉 。因此 ， 墨粉 颗粒必须与纸张牢 固地结合 ， 永久性地约束到一 起 ， 电照相数字印刷才能体现其实用价值 。 静 历史 上 ， 于静 电照相 成像 和 复制 工 艺 的复 基 印机和打印机曾经使用过多种不同的熔化技术 ， 例 如冷 熔化 工 艺 、 热空 气熔 化 、 接激 光熔 化 、 直 微 波溶化和水蒸汽熔化等 ， 中冷熔化工艺 曾一度 其 流行于早期的静电照相打印机 （ 大多为激光打印
接 触 、 热 源 与 墨 粉 不 接触 的熔 化 技 术 ， 但 由一 对 滚 筒 的加 热和 加 压组 合作 用 完成 墨粉 熔化 ； 间接 加 热熔 化装 置 的热 源似 乎 对纸 张 表 面 “ 遥控 ” 加 热 ，热 量通 过 空气 或其 他 中间介 质转 移到 墨 粉 ， 最 常 用 的加 热装 置分 成 闪光 灯 和 红 外辐 射 装 置 两 大类 。间接 加 热法 通 常不 能单 独使 用 ， 作 为 仅
低 的趋 势 ） 。通 常 ， 加热 器处 于滚 筒 的 中心 位置 ， 滚 筒表 面热 量通 过墨 粉 与滚筒 的接 触点 （ 即所 谓
赛 触点 ， 墨粉颗粒因处于溶剂蒸汽的作用环境下而 变得很软 ， 甚至很可能 已经变成 了液体 ， 因而至
与 纸 张 的 限制条 件 。虽 然冷 熔化 工 艺有 不少 优 点 ，
由 于墨 粉 受 静 电力 和 分 子交 互 力 （ 称 为 也
到 目前 为止 ， 流 行 的墨粉 熔 化 工艺 以加热 最 法 为 主 ， 根 据加 热方 法 的不 同而有 直接 加 热 和 且
间接加热 之分 。所谓 的直 接加 热指墨 粉与热 表 面
Ｖ ｎｄｒ ａｓ ） ａ ｅ ｌ力 的作 用 ， Ｗａ 因而 有 条 件从 光 导 体 表面 转移 到纸 张 。尽 管人类 在墨 粉 的转 移行 为方 面 开展 了大 量 的研 究工 作 ， 目前 对究 竟是 静 电 但 力还是 Ｖ ｎｄｒ ａｓ ａ ｅ ｌ力起 支 配作用 仍不 清楚 。 Ｗａ 已 经清 楚 的是 ， 即使 墨粉颗 粒 仅仅 以即 时的方 式 与 纸张 纤维作 用 ， 总能 很好地 与纸 张结合 。 却 显 然 ，若 墨 粉 颗 粒 只是 一 般 性 地 转 移 到 纸 面 ， 墨 粉 与 纸 张 的结 合 肯 定 不 牢 固 ， 则 与其 他 物
数字印刷复习要点
数字印刷复习要点第一章：从撞击打印到数字印刷1、数字印刷的定义：印刷行业中，把由数字信息代替传统的模拟信息，直接将数字图像信息通过网络传输转移到承印物上的新型印刷技术。
（无需印版和压力）2、数字印刷的分类：按原理分类：喷墨印刷、静电成像数字印刷、热成像数字印刷、电子成像数字印刷、离子成像数字印刷和磁成像数字印刷。
按技术分类：（1）按纸张是否连续分：单张纸印刷机和卷筒纸数字印刷机（2）按油墨数量和色调复制能力分：单色机（黑白机）和彩色机3、数字印刷的特点：（1）工艺流程大大简化；（2）单页成本与印数无关；（3）可实现短版、个性化印刷；（4）页面信息100%可变；（5）可实现异地网络印刷。
第二章：静电照相复制工艺1、原理：静电成像技术正是利用光导材料的光电效应，使原来表面均匀带电的基体，通过曝光，形成相应于原稿图文的静电潜影。
2、光导材料：（1）光电效应：光照射到某些物质上,引起物质的电性质发生变化，也即光能转化为电能。
（2）半导体和光导体：半导体材料【Se、ZnO、GdS】，在黑暗的环境下是绝缘体，在光照条件下呈现导电性。
光导体是一类特殊的半导体，静电复印的感光体的表层是由光导材料制成。
目前静电成像系统中应用的光导材料主要有, Se合金, As/Se化合物, GdS, α-Si和很多的有机化合物。
（3）光导体的性能：耐磨性、温度稳定性、光导性要求、耐疲劳性能、暗特性、明特性。
3、墨粉：（1）静电照相复制系统使用的墨粉划分为单组分和双组分两大类别。
其中，单组分墨粉既是着色剂又是墨粉本身，双组分墨粉是着色剂颗粒和载体颗粒的混合物。
（2）墨粉的热特性：墨粉是由热塑性材料构成，其热特性通常以材料的玻璃渐变阈值温度Tg描述，这里提及的Tg表示温度范围，材料以该范围为硬质和脆性与软质和液体的分界线。
4、静电成像工艺步骤静电成像过程可划分为6个典型的步骤：（1）充电；（2）曝光；（3）显影；（4）转移；（5）熔化；（6）清洁。
近代物理实验十七 全息照相
实验十七 全息照相全息照相原理是由伽博（D.Gabor ）于1948年首先提出来的,但由于当时缺乏相干性好的光源,因此开发研究进展缓慢。
直到1960年，激光的出现提供了高度相干光源，特别是在1964年利思和乌帕特尼克斯成功地获得了三维全息图像后，全息照相术才有了长足进展，成为科学技术上一个崭新的领域。
一、 实验目的（1）了解全息照相的基本原理。
（2）学习静物全息照相的拍摄方法。
（3）了解再现全息物像的性质和方法。
二、 实验原理普通照相只记录了物体各点的光强信息（反映在振幅上），丢掉了位相信息，得到的是一个二维平面图像，毫无立体感。
全息照相是利用相干光叠加而发生干涉的原理，借助于所谓参考光波与原物光波的相互作用，记录下二种光波在记录介质上的干涉条纹，被记录进干涉条纹不仅保存了物光波（从物体反射的光波）的振幅信息同时还保存了物光波的位相信息，它只有在高倍显微镜下才能观察得到。
记录了干涉条纹的全息照片可以看作是个复杂的衍射光栅，当用与原参考光波相同的光再照射该光栅时，其衍射波能重现原来的物光波，在照片后原物的位置就可以观察到物的三维图像。
1． 全息照相记录过程以利思乌帕特尼克斯光路图（图1-1）为例说明该光路记录强度信息和位相信息的原理。
设x-y 平面为干涉场中照相底版所在平面，物光波0和参考光波R 均为平面波，令：(,)(,)exp[(,)]o o o x y o x y i x y =ψ 1(,)(,)exp[(,)]o R R x y R x y i x y =ψ 2根据叠加原理，底版上的总场为：(,)(,)(,)U x y O x y R x y =+e x p [(,)]e x p [(o o R i x y R i x y=ψ+ψ 3它们在底版上的光强是它们合振幅的平方，即：22(,)()exp[()]exp[()]o o o o o R o o o R I x y O R O R i O R i =++ψ-ψ+-ψ-ψ 4 式中22,o oO R 分别是物光波与参考光波各自独立照射底版时的光强度；第三、四项为物光与参考光之间的相干项。
静电复印的原理及应用
静电复印的原理及应用静电复印是一种常见的复印技术，它利用了物质之间静电作用的原理。
静电复印主要应用于办公室和文印中心，能够快速、高效地复制文档和图表。
下面将详细介绍静电复印的原理和应用。
静电复印的原理静电复印的原理基于静电作用，它使用了一个叫做“光敏性”或“电子摄像管”的装置。
下面是静电复印的基本过程：1. 复印机内部有一个光敏感的器件，这个器件可以接收光线，并将光线转换为电信号。
2. 首先，要复印的原件放在一个玻璃板上。
这个板会发出强光，通过镜头和光学元件将原件的图像传送到光敏性器件上。
3. 当光线照射到原件上时，只有光线照射的地方会产生静电荷。
这样，原件上图案的轮廓就会形成静电荷的分布图案。
4. 然后，复印机会在一个叫做“感光鼓”的设备上产生电荷。
感光鼓上的电荷分布会受到原件上静电荷分布的影响。
5. 感光鼓上有一层带有静电荷的粉末。
这个粉末粘附在带有电荷的感光鼓上，形成静电荷的分布图案。
6. 接着，复印机会将一张纸送到感光鼓下面，然后给纸张上面的电荷，这样粉末就会粘附在纸张上，形成一个静电荷分布的图案。
7. 最后，纸张通过一个加热辊，把粉末烘干固定在纸上，这样就完成了复印的过程。
静电复印的应用静电复印是一种非常广泛应用的复印技术，它有以下几个优点：1. 高速度：静电复印的速度非常快，可以迅速完成大量的复印工作。
2. 高效率：静电复印不需要涂布或烘干，可以立即输出高质量的文档和图表。
3. 高质量：静电复印的输出品质很高，可以准确地复制原始文件的图像和文字。
4. 多功能性：静电复印机可以处理不同尺寸和类型的纸张，可以选择单面或双面复印，还可以进行多次复印等功能。
在办公室和文印中心，静电复印被广泛应用在以下几个方面：1. 文件复制：办公室中经常需要复制文件，静电复印机可以快速、高效地完成这项工作。
2. 图表制作：文印中心通常需要制作大量的图表，静电复印机可以准确地复制图表的细节，并保证高质量的输出。
静电照相转印过程与墨粉粘结力
等
式中以 Ｑ表示 墨粉 电荷 ， 用于标记墨粉颗粒直 ｄ 径 ， 代表 自由空间中的介 电常数 ，而 Ｏ则表示 ｔ 修正系数 ， 与墨粉颗粒 的绝缘常数有关。 式 （） １是众所周 知的计算公 式 ， 引入修正系 数 Ｏ的 主要 目的是 出 于对 静 电照 相 显 影 工 艺 特 ／ 殊性的考虑 。尽管该式本身并无不妥 ， 但对于墨 粉静电粘结力 的估计值太低 ， 实际测量值 比式计 算结果大得多， 大约为预测数值的 ５ ｌ 倍。 到 ０ 至少在新千年到来时 ， 究竟是墨粉表 面区域 充电的不均匀性还是 Ｖ ｎ ｅ ａ 力对墨粉粘 ｏ ｒ ｌ ｄ Ｗａ ｓ 结起控制作用 尚未得到 明确结论 。 在如何预测墨 粉粘结力方面存在许多看法 ， 中较有代表性的 其 看法是墨粉粘结力可借助于图像力公式计算 ， 认 为 墨粉 电荷定 位 在 墨粉颗 粒 中心部 位 ， 为 墨粉 称 电荷 中心分布模型 。 为了验证这种电荷按墨粉颗 粒中心位置分布模 型计算结果的正确性 ， 有学者 执行了多次的实验测量 ， 发现测量数据 比中心分 布模型预测值高一个数量级。为了计入两者的不 致 性 导致 的影 响 ， 补偿 理论 模 型 与实 验 结果 的
典型。
下了许多当时还不 明确的疑问等待后人解决 ， 其 中最 困难 的问题就是如何解释和估计墨粉粘结 力 ，并因此而形成 了专门的墨粉粘结研究方 向，
成为固体物理开展得相当活跃的领域。 从 印刷品质量要求角度考虑 ， 无论复制对象 是黑 白还是彩色原稿 ， 静电照相数字印刷系统必
域的研究 。然而 ， 卡尔逊发 明静电照相技术后 从
和均匀性 。 上述保证条件都与墨粉与介质的粘结
力有关 ， 对于原稿低密度部分色彩和阶调的恰 当 再现非常重要 ， 例如人体 肉色阶调 的高光部分以 及晴朗天气环境下拍摄的风景图片的天空部分。
静电成象原理及其应用
图2-6
+ + ++ + ++ + +
Se - - - - - - - - - - - - - - Al
静电成象原理及其应用
光导体与导电底基界面对这种反极性电 荷必须具有阻挡作用。在硒半导体中， 空穴为多数载流子，电子为少数载流子。 因此，硒膜层与导电底基之间的界面就 阻挡少数载流子—电子进入硒光导膜层 中。最后，光导体表面就具有一定的表 面电位。光导体的充电过程也称为光导 体的敏化。
静电成象原理及其应用
通常，上述界面所形成的阻挡层具有的 壁垒不可能是无限高的，总是有很高能 量的少数载流子越过壁垒进入光导膜层 中，或者在隧道效应的作用下，使少数 载流子进入光导膜层中。由于这些少数 载流子的存在，在它们的迁移过程中， 空穴—电子不断被复合，使表面电位逐 渐下降，形成暗衰过程，如果少数载流 子的浓度增加，电子—空穴的复合速度 就会加快，那么，暗衰的速度也就加快。
静电成象原理及其应用
• 复印品的字迹浅，图象不清，这说明复 印品本身吸色粉量较少。其原因是充电 电压过低，光导体表面的电位极低，静 电潜象的电位差（反差）非常小，所以 很难吸附色粉。
• 复印品的底灰较大，有时出现黑白圆斑 点，这是复印品吸粉量多所致。其原因 是充电电压较高（光导体的表面电位较 高），所以，当曝光不足时，复印品马 上就会出现这种底灰大，反差小的现象。
静电成象原理及其应用
在放电过程中，感光鼓底基和位于其表 面附近的电晕丝之间施加有几千伏的电 压。由金属丝发出的电晕使鼓表面附近 的空气分子—大多数是CO2电离，暗充电 步骤称为鼓的敏化。充电速度取决于电 晕丝上所施加的电压。一般来说，电晕 电压应维持在5千伏左右。电晕充电既可 能使鼓充正电，也可以使其充负电，这 得要由光导层的特性来决定。
7_感光材料
物理上的不完整性
• 缺陷：指晶体中的离子在它原有的位置上发生了 迁移，在它不该存在的位置出现。
a.弗伦克尔(Frenkel)缺陷
b.肖特基(Schottky)缺陷
物理上的不完整性
• 位错：指点阵中某些离子偏离了原有的点阵位置， 造成晶体外形的崎变。
a.棱位错
b.螺旋位错
卤化银晶体结构
• 由于卤化银晶体的不完整性，使点阵存在位错、 缺陷或含有杂质的部位，造成局部的电荷不平衡， 也就是破坏了理想晶体的固有平衡，形成了晶体 内部的薄弱环节。在感光化学中，将这些薄弱环 节称为感光中心。 • 卤化银晶体的不完整性,就是卤化银对光敏感，经 显影加工能形成影像的内在因素。换句话说，理 想的卤化银晶体对光是不敏感的。
• 非银盐感光材料
– 感光物质主要有如重铬酸盐类、重氮类高分子化合物、 光敏半导体材料等非卤化银感光物质。通过其感光物 质见光发生化学变化或物理变化而感光成象的 – 主要应用于印版的感光层
感光材料的发展
• 17世纪发现银盐在阳光照射下会发生化学变化。 • 1800年有人将AgNO3 涂布在纸上,制成了最初的感 光材料。 • 1839年将海波（Na2S2O3）用于定影。 • 1871年开始使用明胶作为卤化银的载体，并一直 沿用至今。 • 1873年发明了增感剂，为发明彩色感材奠定了基 础。 • 1887年使用片基做为支持体，为感光材料打开了 通向各个应用领域的大门。
• 涤纶片基
– 涤纶片基，不易燃、稳定、可制成很薄的片基 – 聚碳酸酯片基，性能优良，很有潜力。
片基——乳剂的载体
• 对片基要求
– 透光率大(90%以上)； – 机械强度大(弹性强度好；断裂强度、冲击强度大，耐 折次数多) ； – 几何稳定性高(有较小的含湿量和小的收缩率，不易变 形)； – 化学稳定性好，耐光、耐 热、耐酸碱，对乳剂层不产 生化学作用。