JP2000331631A

JP2000331631A - Ｘ線画像増幅器及びその製造方法

Info

Publication number: JP2000331631A
Application number: JP2000137132A
Authority: JP
Inventors: Heinrich Diepers; ディーパースハインリッヒ; Jul Werner; ユールウェルナー; Rauhie Hans; ラウヒェハンス
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1999-05-11
Filing date: 2000-05-10
Publication date: 2000-11-30
Also published as: FR2793604A1; FR2793604B1; DE19921766C1

Abstract

(57)【要約】【課題】ゲッター装置を真空管の内壁に簡単に取り付け
可能にするとともに小型でも十分なポンピング能力を有
するようにする。【解決手段】ゲッター材を塗布した担体を備えた面状の
ゲッター装置を管の内壁近くに配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ゲッター装置が
内蔵されている真空管を有するＸ線画像増幅器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種のＸ線画像増幅器は例えば医療目
的における患者などの対象物のＸ線画像を撮影するため
にＸ線放射源とともに用いられている。Ｘ線画像増幅器
により対象物を透過する放射線が捉えられ、再処理可能
な画像に変換される。Ｘ線画像増幅器自体は閉鎖された
真空管からなり、その内部には、入力蛍光スクリーンに
投射されたＸ線から作られる電子がこのスクリーンから
出る際に電子を集束及び焦点合わせするための電子光学
装置、陽極、この陽極の近くに配置され衝突する電子を
可視画像に変換する出力蛍光スクリーン、及びＸ線画像
増幅器の内部に高ないし超高真空状態を作りこれを維持
するためのゲッター装置が配置されている。このゲッタ
ー装置は、例えば管内壁の不所望な電子照射により又は
排気プロセスにより生じ真空を劣化させるおそれのある
解放元素を捉えこれを拘束する働きをする。公知のＸ線
画像増幅器ではこのゲッターは、蒸着により管内壁上に
大面積で析出されるゲッター材により作られる(例えば
米国特許第４４８９２５１号参照)。またゲッター装置
を例えば小型の真空ポンプの形で真空管の内部に別個の
部材として配置することも知られている(米国特許第５
５６３４０７号参照)。しかしＸ線画像増幅器の小型化
が進むにつれてゲッター装置を取り付けないし製造する
のに困難が生じている。というのは一方では蒸着は必ず
しも常に可能ではなく、他方ではしばしば真空ポンプを
設置するための空間が十分でなく、またゲッター材がそ
の大きな滴のため電子の運動を妨げるからである。最近
ではこのゲッター装置を管本体とは別個のフランジに一
体化することも試みられている(米国特許第５５６３４
０７号参照)が、これはコンダクタンス及びポンピング
能力を劣化する結果を招く。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、ゲ
ッター装置を簡単に真空管の内部に設置できるととも
に、小型の画像増幅器でも十分に高いポンピング能力を
有するＸ線画像増幅器及びその製造方法を提供すること
にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この課題はこの発明によ
れば、冒頭に述べた形式のＸ線画像増幅器において、ゲ
ッター材を塗布した担体を備え面状に形成されたゲッタ
ー装置が管の内壁近くに配置されることによって解決さ
れる。

【０００５】この発明のＸ線画像増幅器では、予め別個
の部材として作られ、例えば帯条片として形成される担
体，例えばニッケル、ニッケル合金又はチタンからなる
金属担体及びその上に塗布されたゲッター材を有するゲ
ッター装置が使用される。この極めて薄い及び面状の形
成により大面積に設計可能なゲッター装置は管の内壁近
くに配置されるので、管の内部には殆ど入り込まない。
極めて小型な増幅器でもこの別個に製造可能なゲッター
装置は取り付けが簡単(煩雑な蒸着を必要としない)であ
るばかりではなく、その面状の形態により十分なポンピ
ング能力を有するので，真空状態を調節及び維持するこ
とができる。ゲッター装置は真空管の陽極に近い範囲に
設けると特に有利である。ゲッター装置は真空管がガラ
ス球から形成される場合にはガラスから作ることができ
るとともに、真空管の陽極近くの範囲はセラミック部材
により形成し、これに管本体を形成する金属部材を接続
することができる。

【０００６】この発明の一実施態様によれば、ゲッター
装置は真空管にねじ込まれる。この場合真空管には、特
にセラミック部材に適当な袋穴が設けられ、これに適合
するボルトがゲッター装置の保持のためにねじ込まれ
る。真空管の内壁とゲッター装置の担体との間に熱接触
を改善する層を設けると有利であり、これには高導電性
銀層又はポリイミド層が用いられる。高導電性銀層は、
ゲッター装置が画像増幅器の金属担体の範囲に設けられ
る場合には、ゲッター装置の金属製担体と真空管壁との
間の電気伝導度を補助的に高める。ポリイミド層はこれ
に対し絶縁層として作用する。ゲッター装置の保持の改
善には、ゲッター装置を機械的なバイアスをかけてねじ
込むと有利である。

【０００７】ゲッター装置はねじ込む代わりに接着する
ことも可能であり、この場合には接着層として高導電性
銀ペースト又はポリイミド層が用いられる。両層は熱接
触を改善する特性も有する。勿論他の種類の接着材を使
用することも可能である。使用される接着材は、どのよ
うな材料を接続するのか及びゲッター装置の加熱及び活
性化の際に到達する温度上限にどこまで耐えられるかに
応じてその都度選択される。ペースト状の高導電性銀は
普遍的に使用可能であり、特にガラス‐セラミック及び
金属の下地の上で又はこれらの材料相互の接続に使用可
能である。ポリイミド層の場合にはポリイミド‐カルボ
ン酸をベースとするポリイミドワニスが使用されるが、
これは塗布後に有利には真空又はＮ_２洗浄下に３６０〜
４２０℃の熱処理により耐真空性のポリイミドになる。
ゲッター装置の取り付けは上記の実施態様の場合特に簡
単である。というのはゲッター装置はまだ完全には乾燥
してない接着材層の上に単に置くだけでそこに付着し、
層の硬化後にこの層と固く接続されるからである。

【０００８】この発明の別の実施態様によれば、ゲッタ
ー装置は焼き付け可能な付着層により真空管に取り付け
られる。この付着層は酸化クロムをベースとすると有利
である。この種の酸化クロム層はＸ線画像増幅器の陽極
近くの範囲において電子光学装置の２つの高電圧電極間
の高抵抗の摺動抵抗体として作用する。この場合にもゲ
ッター装置はまだ乾いていない付着層の上に置くだけで
良く、付着層の焼付け中にこの付着層はゲッター装置の
担体と固く接続されることになる。

【０００９】更に別の実施態様によれば、ゲッター装置
はろう接により取り付けることもできる。即ちこの場合
金属担体が真空管の内壁にろう付けされる。また溶接も
可能である。

【００１０】前述のようにゲッター装置は活性化のため
加熱が必要である。加熱を簡単に実施できるようにする
ために、ゲッター装置特にその担体に真空管から引き出
された加熱導線が接続され、この導線は適当な真空ブッ
シングを介して外部からゲッター装置を加熱することが
できる。その代わりに、真空管の外壁にゲッター装置に
対向するように熱伝達部材を配置することもできる。こ
の熱伝達部材は例えば十分な大きさの銅ブロックから形
成し、レーザーにより加熱することも、また熱源，特に
加熱要素を直接取り付けることもできる。その他に真空
管の外壁を直接例えば加熱片を巻き付けて加熱すること
も当然考えられる。この場合にもゲッター装置の十分な
加熱が可能である。ゲッター装置を真空管の一部を形成
するセラミック部材の範囲に取り付ける場合には、加熱
はセラミックを透過するマイクロ波により特に簡単に可
能となる。同様なことはガラス製の真空管にも適用可能
である。

【００１１】更にこの発明の別の実施態様によれば、ゲ
ッター装置は、真空管の開口に嵌め込まれろう接又は溶
接により真空管に固定される熱伝達部材に配置される。
この場合熱伝達部材はゲッター装置と例えば接着、ろう
接又は溶接により固く接続される。このような組み合わ
せ体を真空管の適当な開口に嵌め込めば、ゲッター装置
は壁面から殆ど突出することはなく、取り付けは真空管
の外壁に熱伝達部材をろう接又は溶接することにより行
うことができる。

【００１２】Ｘ線画像増幅器自体の他にこの発明は、ゲ
ッター装置を内蔵した真空管を備えたＸ線画像増幅器の
製造方法にも関する。この方法はこの発明によれば、ゲ
ッター材を塗布した担体を備えた面状のゲッター装置を
真空管の内壁近くの位置に配置し、その後真空密に閉
鎖された真空管を排気し、ゲッター装置をエネルギーの
供給により加熱することを特徴としている。

【００１３】

【発明の実施の形態】この発明の実施例を以下に図面に
より詳細に説明する。

【００１４】図１はこの発明によるＸ線画像増幅器１の
部分図で、Ｘ線画像増幅器はこの実施例ではセラミック
部材２、その下側範囲に設けられた陽極３及び出力蛍光
スクリーン４及びその上側範囲に設けられた金属製の管
部材５からなる。セラミック部材２は金属部材５ととも
に真空管６を形成する。セラミック部材２の内壁には、
図示の実施例では担体８とこの担体上に塗布されたゲッ
ター材９からなるゲッター装置７が対向する位置に配置
されている。ゲッター材は例えばＺｒ約８４％、Ａｌ約
１６％又はＺｒ約７０％、Ｖ約２４．６％及びＦｅ５．
４％からなり、担体上に高圧でプレスされるか又は(場
合によってはＴｉ粉末混合物のもとに)燒結される。担
体材料としては非磁性のコンスタンタンまたはニッケル
メッキ鉄を使用でき、その上にゲッター材がプレスされ
る。燒結にはニクロム、ニクローファー（Ｎｉｃｒｏｆ
ｅｒ＝商品名）又はチタンを使用できる。更にＢａ又は
Ｔｉをベースとするゲッター材も使用可能である。ゲッ
ター装置７は予め別個に作られた部材であり、面状に形
成され例えば帯条片の形を有する。ゲッター装置７は層
１０を介して内壁に取り付けられる。この層１０は例え
ば接着層であり，即ちゲッター装置７は接着される。こ
のため高導電性銀からなる層が使用される。高導電性銀
のペーストは広範囲に、特にガラス、セラミック及び金
属の下地上に使用可能であり、またこれらの材料相互の
接続に使用可能である。特に有利なものは担体材料とし
て空気で乾燥するワニスを有するペーストである。ペー
ストは例えば筆を用いれば極めて簡単に塗布できる。ペ
ーストを塗布される部材の形状が問題でなければスクリ
ーン印刷法による塗布も可能である。ゲッター装置７は
新しく塗られた又は軽く乾燥された高導電性銀層の上に
容易に取り付け可能である。画像増幅器の加熱及びゲッ
ター装置の活性化のための乾燥又は加熱プロセスにおい
てゲッター装置７と内壁との間に接着が生じる。加熱中
に高導電性銀層の排気も生じる。

【００１５】高導電性銀の代わりにポリイミド層も使用
可能であり、この層は高導電性銀層とは異なり絶縁体で
ある。この場合も塗布は筆によって簡単に行うことがで
きる。ポリイミドの原製品は例えばポリイミド‐カルボ
ン酸であり、これは例えば真空又はＮ_２洗浄下に３６０
〜４２０℃の熱処理により完全に耐真空性のポリイミド
になる。ゲッター装置の活性化中の耐熱性はこの場合約
５００〜６００℃である。イミド化はゲッターの活性化
と関連して又はその終了直後に行われると有利である。
ポリイミドは種々の材料の接続、従って金属‐セラミッ
ク又は金属‐ガラス接続用に適している。ポリイミドは
特にゲッター装置の担体と管材料との熱膨張係数が著し
く異なっているときにも使用できる。

【００１６】更に層１０は酸化クロムをベースとする焼
き付け付着層でも良い。Ｘ線画像増幅器では電子光学装
置の電極１３と陽極３との間の陽極に近いほうに酸化ク
ロム層が設けられ、この層はこの範囲における静電気の
帯電を防止し，電極と陽極との間の電位差の均等かつ安
定な段階付けを保証するのに役立つ。酸化クロム層はペ
ーストの塗布により作られる。ゲッター装置の固定のた
めゲッター装置はまだ湿っているペーストの上に置か
れ、その後ペーストが１２０〜３００℃の温度で真空密
に焼き付けられる。その場合接着層は担体と固く接続さ
れる。焼き付け温度及びゲッター活性化温度を相互に同
調させると有利であり、また焼き付け温度以上の活性化
温度を有するゲッター材を選択すると有利である。

【００１７】更に図１に破線で示すように、ゲッター装
置７ないしその担体８にはゲッター装置７を活性化のた
め加熱することのできる加熱導線１を接続できる。加熱
導線１１は適当な真空ブッシングを介して外部に引き出
すことができる。その代わりに図１の右側に示すよう
に、セラミック部材２の外側にゲッター装置７と対向す
る熱伝達部材１２を例えば銅ブロック部材の形で取り付
けて加熱するようにしても良く(そのためには例えば加
熱要素２１を熱伝達部材１２に図１の右側に破線で示す
ように配置する)、そのようにしてもゲッター装置７の
加熱は可能である。更に外壁に加熱帯片を巻き付けた
り、加熱要素を直接取り付けたりして加熱することも当
然可能である。特にセラミック部材２の場合には、管壁
を直接レーザー光線によって又はマイクロ波によって加
熱することも有利である。

【００１８】図２はゲッター装置７の別の取り付け法を
示す。この実施例の場合ゲッター装置７は、２つのボル
ト１４を真空管例えばセラミック部材２の対応する袋穴
15にねじ込むことによって取り付けられる。ゲッター装
置７は図示のようにバイアスをかけてねじ込まれるので
若干撓んでいる。ゲッター装置７の下側にはセラミック
部材２との熱接触を改善する層１６が設けられるが，こ
れは例えば同様に高導電性銀層とすることもできる。

【００１９】図３はゲッター装置７の更に別の実施例を
示す。この場合ゲッター装置７はその担体８とともに接
続層１７を介して固く熱伝達部材１８に接続されている
ので、別個のユニットを構成している。このユニットは
真空管、ここでは例えば金属部材５の開口９に嵌め込ま
れている。開口の大きさはユニットの大きさに等しいか
又はゲッター装置７が熱伝達部材１８より若干小さい場
合には少なくともこの部材の大きさに合わせられる。ユ
ニット全体はゲッター装置７が内壁より若干突出するま
で開口１９に押し込められる。続いて熱伝達部材１８が
ろう又は溶接継目２０により外壁に取り付けられる。図
３に更に示すように、熱伝達部材には熱源２１が破線で
示すように取り付けられる。その代わりに熱伝達部材１
８は例えばレーザー又は加熱導線などの他の加熱要素に
より加熱することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるＸ線画像増幅器の実施例を示す
部分断面図。

【図２】この発明によるＸ線画像増幅器の別の実施例を
示す一部断面図。

【図３】この発明によるＸ線画像増幅器の更に別の実施
例を示す一部断面図。

【符号の説明】

１Ｘ線画像増幅器２セラミック部材３陽極４出力力蛍光スクリーン５金属部材６真空管７ゲッター装置８担体９ゲッター材１０接着層１１加熱導線１２熱伝達部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ウェルナーユールドイツ連邦共和国 53520 オーレンハルトベルクシュトラーセ 25 (72)発明者ハンスラウヒェドイツ連邦共和国 37191 リンダウクロイツキルヒェンシュトラーセ７

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ゲッター装置を内蔵した真空管を有するＸ
線画像増幅器において、ゲッター材（９）を塗布した担
体（８）を備え面状に形成されたゲッター装置（７）が
管の内壁近くに配置されることを特徴とするＸ線画像増
幅器。
【請求項２】ゲッター装置（７）が真空管（６）の陽極
に近い範囲に設けられることを特徴とする請求項１記載
のＸ線画像増幅器。
【請求項３】ゲッター装置（７）が真空管（６）にねじ
込まれることを特徴とする請求項１又は２記載のＸ線画
像増幅器。
【請求項４】真空管（６）の内壁とゲッター装置（７）
の担体（８）との間に熱接触を改善する層（１６）が設
けられることを特徴とする請求項３記載のＸ線画像増幅
器。
【請求項５】熱接触を改善する層（１６）として高導電
性銀層又はポリイミド層が設けられることを特徴とする
請求項４記載のＸ線画像増幅器。
【請求項６】ゲッター装置（７）が機械的バイアスをか
けてねじ込まれることを特徴とする請求項３ないし５の
いずれか１つに記載のＸ線画像増幅器。
【請求項７】ゲッター装置（７）が真空管（６）に接着
されることを特徴とする請求項１又は２記載のＸ線画像
増幅器。
【請求項８】ゲッター装置（７）が高導電性銀層（１
０）により接着されることを特徴とする請求項７記載の
Ｘ線画像増幅器。
【請求項９】ゲッター装置（７）がポリイミド層（１
０）により接着されることを特徴とする請求項７記載の
Ｘ線画像増幅器。
【請求項１０】ゲッター装置（７）が焼き付けられた接
着層（１０）により真空管（６）に取り付けられること
を特徴とする請求項１又は２記載のＸ線画像増幅器。
【請求項１１】接着層（１０）が酸化クロムをベースと
する層であることを特徴とする請求項１０記載のＸ線画
像増幅器。
【請求項１２】ゲッター装置がろう接又は溶接により取
り付けられることを特徴とする請求項１又は２記載のＸ
線画像増幅器。
【請求項１３】ゲッター装置（７）特にその担体（８）
に真空管（６）から引き出された加熱導線（１１）が接
続されることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれ
か１つに記載のＸ線画像増幅器。
【請求項１４】真空管（６）の外壁に熱伝達部材（１
２）がゲッター装置（７）に対向するように配置される
ことを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１つに
記載のＸ線画像増幅器。
【請求項１５】熱伝達部材（１２）に熱源（２１）特に
加熱要素が配置又は取り付けられることを特徴とする請
求項１４記載のＸ線画像増幅器。
【請求項１６】真空管（６）の開口（１９）に嵌め込ま
れろう接又は溶接部材（２０）により真空管（６）に取
り付けられる熱伝達部材（１８）にゲッター装置（７）
が配置されることを特徴とする請求項１又は２記載のＸ
線画像増幅器。
【請求項１７】ゲッター装置（７）が熱伝達部材（１
８）に接着、ろう接又は溶接により取り付けられること
を特徴とする請求項１６記載のＸ線画像増幅器。
【請求項１８】熱伝達部材（１８）に熱源(２１)特に加
熱要素が配置又は取り付けられることを特徴とする請求
項１６又は１７記載のＸ線画像増幅器。
【請求項１９】ゲッター材を塗布した担体を備えた面状
のゲッター装置を真空管の内壁に近い位置に配置し、そ
の後真空密に閉鎖された真空管を排気し、ゲッター装置
をエネルギーの供給により加熱することを特徴とする請
求項１ないし１８のいずれか１つに記載のＸ線画像増幅
器の製造方法。
【請求項２０】ゲッター装置を管内部にある陽極近くの
範囲に配置することを特徴とする請求項１９記載の方
法。
【請求項２１】ゲッター装置を内壁にねじ込み、又は接
着材により接着し、又は焼き付け可能な付着層により取
り付け、又はろう接により固定することを特徴とする請
求項１９又は２０記載の方法。
【請求項２２】ねじ込む前に担体と内壁との熱接触を改
善する粘着性の硬化可能の層、特に高導電性銀ペースト
又はポリイミドワニスを内壁又は担体に塗布することを
特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２３】ゲッター装置をバイアスをかけてねじ込
み、更にぴんと張ることを特徴とする請求項２１又は２
２記載の方法。
【請求項２４】接着材として高導電性銀ペースト又はポ
リイミドワニスを使用することを特徴とする請求項２１
記載の方法。
【請求項２５】空気乾燥性ワニスを備えた層又は接着材
を担体材料として使用することを特徴とする請求項２２
ないし２４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２６】層又は接着材を筆又はスクリーン印刷法
により塗布することを特徴とする請求項２２ないし２５
のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２７】焼き付け可能な付着層として酸化クロム
をベースとする層を使用することを特徴とする請求項２
１記載の方法。
【請求項２８】真空管の外壁にゲッター装置と対向する
ように熱伝達部材を配置し、この部材を介してゲッター
装置を加熱するためのエネルギーを供給することを特徴
とする請求項１９ないし２７のいずれか１つに記載の方
法。
【請求項２９】熱伝達部材に配置されたゲッター装置を
使用し、その際熱伝達部材を真空管の開口に嵌め込み、
又は取り付け，又はろう接し、又は溶接することを特徴
とする請求項１９又は２０記載の方法。
【請求項３０】エネルギーをレーザー光線又はマイクロ
波の形で供給し、又は管の外側又は熱伝達部材にエネル
ギー供給のための加熱要素を配置することを特徴とする
請求項１９ないし２９のいずれか１つに記載の方法。
【請求項３１】ゲッター装置又はその担体を真空管から
引き出された加熱要素に接続することを特徴とする請求
項１９ないし２９のいずれか１つに記載の方法。