Під дією рентгенівських променів солі деяких металів флуоресціюють блакитним (синім) світінням. Емульсії плівок під дією синього світла чорніють сильніше, ніж під дією рентгенівських променів. Це і становить фізичну основу застосування підсилюючих екранів. Для виготовлення підсилюючих екранів найбільш часто використовуються вольфрамат кальцію(CaWO4), вольфрамат кадмію (CdWO4), сірчанокислий цинк, активоване сріблом, кадмій сірчанокислий. Флюоресцентні змішані кристали з желатиной або синтетичними смолами.Для захисту від механічних пошкоджень та ізоляції від рідин на світний шар наноситься захисний шар.

Застосування підсилюючих екранів істотно скорочує витримку знімка. Рентгенівська плівка зазвичай покрита емульсією з обох сторін.Під дією рентгенівських променів емульсія чорніє. Ступінь почорніння емульсії збільшується дією флуоресцентного світла. Підсилювальні екрани розташовані з обох сторін плівки. Оскільки частина рентгенівських променів поглинається підсилювальним екраном, розташованим з боку рентгенівської трубки, на інший екран потрапляє менш інтенсивне випромінювання.Таким чином, застосування однакових підсилюючих екранів не забезпечує отримання однакового почорніння плівки з обох сторін. Тому екран, далі розташований від джерела рентгенівських променів, більш чутливий.

Рис. 16.3 Почорніння плівки 
1. один шар емульсії з одним підсилювальним екраном; 2. два шару емульсії з двома однаковими підсилювальними екранами; 3. два емульсійної шару з комбінованою парою підсилюючих екранів

На рис. 16.3 показано розподіл почорніння плівки з одним шаром емульсії і плівки, забезпеченою емульсією з обох сторін, у випадку комбінованої пари підсилюючих екранів. Робота підсилювального екрана визначається наступними факторами:

Флюоресцирующий шар. Колір і інтенсивність світіння, а також післясвічення залежать від хімічної чистоти флюоресцентного шару.Невелике забруднення вже призводить до послесвечению, ухудшающему якість знімка через неточності експозиційного часу. Крім того, при швидкій заміні плівки наступний кадр може стати сірим через післясвічення підсилюючих екранів.

Підсилювальний екран не повинен мати послесвечением. Чіткість зображення залежить від величини флюоресцирующих кристалів і їх товщини шару. При збільшенні яскравості різкість зображення погіршується. Підсилювальні екрани, що застосовуються в даний час, можна розділити на три групи: підсилювальні екрани з великою чіткістю зображення і малою яскравістю (дрібнозернисті екрани); універсальні підсилювальні екрани; екрани з великою яскравістю і малої чіткістю зображення (крупнозернисті підсилювальні екрани).

Якщо коефіцієнт підсилення універсальних підсилюючих екранів ми довільно приймаємо за 100%, то коефіцієнт підсилення екранів з великою яскравістю і малої чіткістю зображення складе 130 - 150, а біля екранів з великою чіткістю зображення 50 - 70.

 Товщина флюоресцентного шару. Яскравість підсилювального екрана залежить від товщини флюоресцентного шару. Рівномірну яскравість можна отримувати тільки при гомогенном флюоресцирующем шарі.

 Механічна міцність. Шари підсилювального екрана повинні бути добре прикріплені один до одного. При зміні температури навколишнього середовища флюоресцирующий шар не повинен відклеюватися від основи і стає крихким.

 Коефіцієнт посилення підсилювального екрана показує, у скільки разів скорочується витримка при застосуванні підсилювального екрана порівняно з експозицією без нього: е = Т1/Т2, де е - коефіцієнт посилення, Т1 - витримка без підсилювального екрана, Т2 - витримка в разі застосування підсилювального екрана.

Коефіцієнт посилення екрану залежить від інтенсивності рентгенівських променів (рис. 16.4). На малюнку по вертикальній осі показано вимірювання почорніння рентгенівської плівки, а по горизонтальній осі - інтенсивність рентгенівських променів в логарифмічному масштабі. Якщо б коефіцієнт посилення екрану був постійним, то ми отримали б дві однакові криві, зміщені один відносно одного, однак, як видно з рис. 16.4, е2 > е1.

Рис. 16.4. Залежність коефіцієнта почорніння плівки від інтенсивності рентгенівських променів 
1. без підсилювального екрана; 2. з підсилювальним екраном

Не можна порівнювати підсилювальні екрани з різним коефіцієнтом підсилення тільки на основі цього коефіцієнта. При порівнянні екранів необхідно знати та інші їх характеристики.

Для великого коефіцієнта підсилення необхідно, щоб максимуми кривих спектральної чутливості рентгенівської плівки і спектрального розподілу інтенсивності светоиспускания підсилювального екрана приблизно збігалися. На рис. 16.5 показані криві спектральної чутливості рентгенівської плівки і светоиспускания вольфрамату кальцію.

Рис. 16.5. Крива спектральної чутливості 
1. рентгенівська плівка; 2. вольфрамат кальцію

Рис. 16.6. Вплив підсилювального екрана, контрастність 
а) з підсилювальним екраном; б) без підсилювального екрана

 Комбінування підсилюючих екранів і контрастність зображення. Підсилювальний екран, з одного боку, зменшує тривалість експозиції, а з іншого - впливає на процес почорніння. Якщо на кривих рис. 16.4 відзначити рівні проміжки часу і відповідні їм значення, то отримаємо східчасту криву (рис. 16.6). Крива 2 значно більш крута, ніж крива 1. Контрастність зображення в разі застосування підсилюючих екранів значно більше, ніж контрастність знімків, зроблених без них.Підсилювальні екрани знайшли широке застосування з двох причин: через скорочення експозиції і збільшення контрастності зображення, а внаслідок цього і роздільної здатності знімка.Велика контрастність в деякій мірі компенсує нерізкість, обумовлену зернистістю підсилювального екрана.

 Чіткість зображення. На знімках, зроблених з допомогою підсилюючих екранів, чіткість зображення погіршується через величини кристалів флюоресцентного шару і розсіювання люмінесцентного світла в світному шарі. Чим більше зернистість, тим гірше чіткість зображення. У разі безбарвного флюоресцентного шару має місце значне розсіювання власного світла, яке при збільшенні товщини шару збільшується. Щоб перешкодити розповсюдженню розсіяних світлових променів в світному шарі, його речовина фарбують.

Під час використання підсилювальні екрани забруднюються, тому їх необхідно регулярно очищати. Єдиний спосіб очищення підсилюючих екранів огляду на відмінності захисних шарів випускають фірмами не дається. Бруд і пил видаляються з поверхні екрана за допомогою кисті або ж, якщо це неможливо, то шляхом протирання м'яким сукном. Шляхом відмивання чистою водою можна видалити плями проявника і закріплювача. Після відмивання екрани слід протерти сухою м'якою ганчіркою і сушити протягом години.Для очищення підсилюючих екранів допускається застосування спеціальних засобів, проте їх можна використовувати тільки в тому випадку, якщо є приписи випускає фірми.

У практиці для діагностичних цілей найбільш поширені нижче розглянуті підсилювальні екрани. Підсилювальний екран з великою чіткістю зображення і малим коефіцієнтом підсилення «Siemens - Rubin». Він застосовується при зйомці з тонким фокусом, коли потрібна велика різкість зображення. Універсальний підсилювальний екран «Siemens - Saphir» і універсальний підсилювальний екран виробництва НДР.Коефіцієнт посилення і чіткість зображення дозволяють застосовувати їх на практиці дуже широко.Чіткість зображення підсилювального екрана «Siemens - Diamant» дещо гірше, однак він володіє великим коефіцієнтом підсилення, що дозволяє застосовувати його для отримання знімків з дуже малою витримкою. Його коефіцієнт підсилення збільшується зі збільшенням жорсткості рентгенівських променів, що дуже вигідно при зйомці жорсткими рентгенівськими променями. Для зручності звернення передня і задня сторони підсилюючих екранів маркуються.

 Касети. Касети заряджаються плівкою в затемненій кімнаті фотолабораторії. Плівка поміщається між двома підсилювальними екранами, потім касета закривається. Підготовлена і замкнена касета передається в світле приміщення. Для отримання якісного знімка необхідно мати хорошу касету, яка охороняє плівку від денного світла. Шар повсті, приклеєний до кришці касети, забезпечує хороший контакт між підсилювальним екраном і рентгенівською плівкою. В разі поганого контакту частина знімка буде нечіткою. За плівкою може виникнути розсіяне випромінювання, що погіршує якість знімка.Воно може бути поглинена з допомогою свинцевої пластинки, вміщеній між задньою стінкою і плівкою. Тому задня стінка касети або облицьована свинцем, або касету розташовують на лучепоглощающей основі. Розміри застосовуваних касет: 9х12, 13х18, 15х40, 20х40, 20х80, 24х30, 30х40 і 35х35 см.

Сама касета повинна бути виготовлена з матеріалу з низьким коефіцієнтом поглинання. Вона найчастіше виготовляється з алюмінієвої пластинки товщиною 0,8 - 1 мм При всіляких механічних впливах касета може пошкоджуватися. Характерні несправності касети: пропускання світла і нерізкість зображення, пов'язана з недостатнім притисненням підсилюючих екранів до плівці.