Fysiska överväganden

Xerografiprocessen bygger på de elektriska egenskaperna hos vissa halvledare, t.ex. selen, som normalt sett är goda isolatorer, men som blir laddningsledare under inverkan av ljus eller joniserande strålning. Om en metallplatta beläggs med ett sådant material kan den resulterande produkten användas i många tillämpningar som ersättning för konventionell fotografisk emulsion.

En xerografisk platta består av en metallyta belagd med ett tunt lager selen. En elektrisk laddning kan deponeras jämnt på selenskiktet. Om plattan sedan placeras i en ljussäker låda i vilken man för in ett moln av pulver som har fått en elektrisk laddning med motsatt polaritet till plattans, kommer pulvret att dras till plattan och deponeras jämnt på den.

Om en nyligen laddad platta utsätts för röntgenstrålar, kommer laddningen att läcka från selenet till metallplattan som ligger direkt bakom. Mängden laddning som läcker ut är relaterad till den infallande röntgenstrålningsexponeringen så att det resulterande laddningsmönstret på den xerografiska plattan kan betraktas som analogt med den latenta bilden av en fotografisk exponering. Utvecklingen sker genom att plattan placeras i ett laddat moln av pulver. Pulvret, som kan vara vitt (CaCo3) eller ljusblått (plastmaterial), kommer att avsättas på plattan i förhållande till den kvarvarande laddningen. Pulverfördelningen ger, när den belyses med snett ljus, en klar och skarp bild av det infallande röntgenfältet. Denna kan fotograferas eller överföras till ett permanent pappersunderlag. Den känsliga plattan kan sedan rengöras och återanvändas.

Översiktligt sett ser slutprodukterna, dvs. bilden från konventionell radiografi och bilden från xeroradiografi, ganska lika ut. Det finns dock stora skillnader och vissa specifika egenskaper som gör xeroradiografi särskilt lämplig för mammografi. Den viktigaste skillnaden är att även om den totala bilden har låg kontrast kan mycket små variationer i strålningsabsorptionen observeras, eftersom xeroradiografiprocessen framhäver kanterna på intilliggande vävnader med olika absorption eller på vävnadsavbrott. Detta fenomen, som är förknippat med en karakteristisk elektrostatisk avstötning av pulver, resulterar i en minskning eller avsaknad av pulver på plattan där olikheter i laddningstäthet föreligger. Denna ”kanteffekt” är lätt att se eftersom pulvret har en tendens att samlas vid gränserna för olika laddningsfördelningar. Även om variationerna i vävnadsabsorptionen kan vara små, ger denna överdrift av kanterna en bild av basrelief-typ som framhäver skillnaderna i vävnadsstrukturerna. En annan egenskap som skiljer xerografi från konventionell radiografi är att stora skillnader i exponering inte resulterar i stora skillnader i den mängd pulver som deponeras. Därför är det mindre sannolikt att över- eller underexponering ger icke-diagnostiska bilder.