JP2007095543A - Electron tube and method of manufacturing same - Google Patents
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Description
この発明は、X線画像を検出して可視光像として出力するX線イメージ管に係り、特に出力画像の画質の改善可能な電子管およびその製造方法に関する。 The present invention relates to an X-ray image tube that detects an X-ray image and outputs it as a visible light image, and more particularly to an electron tube capable of improving the image quality of an output image and a method for manufacturing the same.
X線検出器、例えばX線イメージ管101は、検査対象物を透過したX線の濃度分布を可視光像として出力するもので、検査対象物のX線吸収率の差に対応するX線像を、動画または静止画として得ることができる。
An X-ray detector, for example, an
X線イメージ管は、図4に示されるように、内部が真空に維持される真空外囲器111および真空外囲器111の周りを覆う図示しない外装ハウジングを有している。
As shown in FIG. 4, the X-ray image tube has a
真空外囲器111の内側の一端部には、外部から入射するX線を光電子に変換する入力窓112が設けられている。真空外囲器111内の管軸に沿った入力窓と対向する他の一端には、真空外囲器111内で増幅された光電子を可視光に変換する出力像形成窓113が設けられている。
An
入力窓112と出力窓113との間には、入力窓112により変換された光電子を出力窓113に向けて加速する陽極114および出力窓113に向けて加速される光電子を出力窓113に向けて集束する集束電極115が設けられている。なお、陽極114は、出力窓113とともに、真空外囲器111に固定された出力部高電圧発生部(陽極保持部)116により、真空外囲器111の所定位置に固定されている。
Between the
出力窓113は、樹脂材料すなわち絶縁材料をポッティングして形成される絶縁部117により、出力部高電圧発生部116とともに真空外囲器111の所定位置に固定されている。
The
しかしながら、絶縁材料117がポッティングされる際に、図5に示すように絶縁材料117の内部に気泡121が発生すると、絶縁材料117の表面から出力部高電圧発生部116まで、もしくは絶縁材料117の表面までの距離が少なくなり、絶縁耐電圧特性が低下する問題がある。また、気泡121から微小放電が発生することで、絶縁材料117内に放電路117aが形成され、経時により放電路117aが出力部高電圧発生部116あるいは絶縁材料117の表面まで達することで、絶縁破壊が生じる問題がある。
However, when the
なお、出力部高電圧発生部116において絶縁破壊が生じると、陽極114の電圧が低下し、電子レンズの電圧配分が変化することから、結果としてX線イメージ管の出力画像の画質が劣化する問題がある。
When dielectric breakdown occurs in the output
また、絶縁破壊による放電発生により、電子レンズに電圧を供給する図示しない駆動用電源に負荷がかかり、電源故障の原因ともなる。 In addition, due to the occurrence of discharge due to dielectric breakdown, a load is applied to a driving power supply (not shown) that supplies a voltage to the electronic lens, causing power supply failure.
しかし、絶縁材料117を十分脱泡してポッティングした場合であっても、X線イメージ管101を真空中から大気(1気圧)中に取出した時点で、微小な気泡が絶縁材料内部に入り込むことを完全に防止することは困難である。また、この気泡は、絶縁材料の表面から確認することができないため、他の工程または手法によっても除去することができず、経時により絶縁破壊が生じることは避けられない。
However, even when the
また、使用環境の湿度により絶縁材料の表面に水滴が付着する等により、絶縁材料表面から内部への水分が浸透した場合にも、同様に絶縁破壊が生じる問題がある。 In addition, there is a problem that dielectric breakdown similarly occurs when moisture penetrates from the surface of the insulating material due to water droplets adhering to the surface of the insulating material due to the humidity of the use environment.
この発明の目的は、X線イメージ管の出力部高電圧発生部の絶縁特性を向上させて絶縁破壊が生じることを抑止し、出力画像の画質を高めることである。 An object of the present invention is to improve the insulation characteristics of the output high voltage generator of the X-ray image tube to suppress dielectric breakdown and to improve the image quality of the output image.
この発明は、X線像を電子像に変換する入力部と、前記入力部から出力された前記電子像を可視光像に変換する出力像形成部と、前記入力部から出力された前記電子像を加速し、前記出力像形成部に向けて集束する集束電極および陽極と、前記入力部、前記出力像形成部、前記集束電極および前記陽極を真空中の保持する真空外囲器とを具備したX線イメージ管において、前記出力像形成部は、前記陽極と同電位となる高電圧部を有し、前記真空外囲器および前記出力像形成部を絶縁する第1絶縁部と、前記第1絶縁部を覆う第2絶縁部により絶縁されていることを特徴とするX線イメージ管を提供するものである。 The present invention includes an input unit that converts an X-ray image into an electronic image, an output image forming unit that converts the electronic image output from the input unit into a visible light image, and the electronic image output from the input unit. And a focusing electrode and an anode for focusing toward the output image forming unit, and a vacuum envelope for holding the input unit, the output image forming unit, the focusing electrode and the anode in a vacuum. In the X-ray image tube, the output image forming unit includes a high voltage unit having the same potential as the anode, a first insulating unit that insulates the vacuum envelope and the output image forming unit, and the first An X-ray image tube is provided that is insulated by a second insulating portion that covers the insulating portion.
また、この発明は、入力窓を含む真空外囲器内に加速電極と集束電極を配置し、少なくとも加速電極を真空外囲器に設けられた電極保持部に固定し、電極保持部に出力像形成窓を固定し、真空外囲器、電極保持部および出力像形成窓の所定の領域に、ポッティングにより第1絶縁部を設けるとともに、延伸により板状に形成された樹脂材料を成形して得られる第2絶縁部を第1絶縁部と一体的に設ける、ことを特徴とするX線イメージ管の製造方法である。 Further, according to the present invention, an accelerating electrode and a focusing electrode are arranged in a vacuum envelope including an input window, at least the accelerating electrode is fixed to an electrode holding portion provided in the vacuum envelope, and an output image is displayed on the electrode holding portion. Obtained by fixing the forming window, forming a first insulating part by potting in a predetermined region of the vacuum envelope, electrode holding part and output image forming window, and molding a resin material formed into a plate shape by stretching The X-ray image tube manufacturing method is characterized in that the second insulating portion is provided integrally with the first insulating portion.
また、この発明は、真空外囲器と、この真空外囲器内に設けられ、X線像を電子像に変換する入力部と、前記真空外囲器内に設けられ、前記入力部から出力された前記電子像を可視光像に変換する出力像形成部と、前記真空外囲器内に設けられ、前記入力部から出力された前記電子像を前記出力像形成部に向けて加速する陽極と、前記真空外囲器内に設けられ、前記入力部から出力された前記電子像を前記出力像形成部に向けて集束する集束電極と、前記真空外囲器の端部であって前記入力部と対向する側に設けられ、少なくとも前記出力像形成部と前記陽極と保持する電極保持部と、少なくとも前記電極保持部が外部に対して露出されることのないよう、覆う第1の絶縁体と、延伸により形成された板状体であって、前記第1の絶縁体内部で生じる微少放電が外部に到達することを防止するために、前記第1の絶縁体の少なくとも一部を覆う第2の絶縁体と、を有することを特徴とするX線イメージ管を提供するものである。 The present invention also provides a vacuum envelope, an input unit provided in the vacuum envelope for converting an X-ray image into an electronic image, and provided in the vacuum envelope and output from the input unit. An output image forming unit for converting the electron image into a visible light image, and an anode provided in the vacuum envelope and accelerating the electronic image output from the input unit toward the output image forming unit A focusing electrode that is provided in the vacuum envelope and focuses the electron image output from the input unit toward the output image forming unit; and an end of the vacuum envelope that is the input A first insulator covering at least the output image forming portion and the electrode holding portion held by the anode, and covering at least the electrode holding portion so as not to be exposed to the outside. And a plate-like body formed by stretching, wherein the inside of the first insulator An X-ray image tube comprising: a second insulator covering at least a part of the first insulator in order to prevent a generated micro discharge from reaching the outside. is there.
この発明によれば、出力像形成部の高電圧発生部は、内部で生じる微少放電が外部に到達することを防止可能な、異なる製造方法により提供される第1および第2の絶縁材料により絶縁されているので、X線イメージ管において、絶縁特性が低下して画質が劣化されることが防止できる。 According to the present invention, the high voltage generating portion of the output image forming portion is insulated by the first and second insulating materials provided by different manufacturing methods capable of preventing the minute discharge generated inside from reaching the outside. Therefore, in the X-ray image tube, it is possible to prevent the image quality from being deteriorated due to a decrease in insulation characteristics.
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、この発明の実施の形態が適用可能なX線イメージ管の一例を示している。 FIG. 1 shows an example of an X-ray image tube to which the embodiment of the present invention can be applied.
図1に示すように、X線イメージ管1は、内部が真空に維持される真空外囲器11および真空外囲器11の周りを覆う図示しない外装ハウジングを有している。
As shown in FIG. 1, the X-ray image tube 1 has a
真空外囲器11の内側の一端部には、外部から入射するX線を光電子に変換する入力窓(入力スクリーン)12が設けられている。真空外囲器11内の管軸に沿った入力窓12と対向する他の一端には、真空外囲器11内で増幅された光電子を可視光に変換する出力像形成窓(出力スクリーン)13が設けられている。
An input window (input screen) 12 for converting X-rays incident from the outside into photoelectrons is provided at one end inside the
入力窓12と出力像形成窓13との間には、入力窓12により変換された光電子を出力像形成窓13に向けて加速する陽極14および出力像形成窓13に向けて加速される光電子を出力像形成窓13に向けて集束する集束電極15(この例では、第1〜第3の3つの集束電極を用いるので便宜的に15a〜15cと呼称する)が設けられている。なお、陽極14は、出力像形成窓13とともに、真空外囲器11に固定された出力部高電圧発生部(陽極保持部)16により、真空外囲器11の所定位置に固定されている。
Between the
入力窓12は、例えばAl(アルミニウム)あるいはBe(ベリリウム)製の基板からなり、内側となる側の面に入射X線を蛍光に変換する図示しない蛍光面と、蛍光面により変換された蛍光を光電子に変換する図示しない光電変換面とが、順に積層されている。
The
出力像形成窓13は、図2により以下に詳細に説明するが、可視光が透過可能な所定厚さのガラス板であって、真空外囲器11の内側すなわち入力窓12と向き合う面の側に、入力窓12から出射された光電子を可視光に変換する蛍光面131を有する。従って、出力像形成窓13すなわち真空外囲器11の外側には、入力窓12に入力されたX線濃度分布(X線透過画像)に対応する可視光像が出力される。
The output
図2に示すように、出力像形成窓13は、出力部高電圧発生部16とともに、十分に脱泡された樹脂材料をポッティングして形成された第1絶縁部17により、真空外囲器11の所定位置に固定されている。なお、第1絶縁部17は、熱硬化性樹脂、例えばシリコーン樹脂である。
As shown in FIG. 2, the output
第1絶縁部17は、例えば予め板状に形成(延伸により加工)された樹脂材料、例えば所定厚さのポリカーボネート材により形成された第1絶縁部とその製造方法が異なる第2絶縁部18により、覆われている。なお、予め板状に形成した第2絶縁部18を真空外囲器11および出力像形成窓13に対して所定の位置関係に配置し、第2絶縁部18との間に、硬化時に第1絶縁部17となる樹脂材料をポッティングしてもよい。
The first insulating
図2に示したように、第1絶縁部17の外側に、延伸加工により板状に形成された樹脂材料により形成された第2絶縁部18を設けることにより、第1絶縁部17内に気泡21が存在し、気泡21内部での微小放電で第1絶縁部17の表面まで放電路17aが形成されても、放電路17aは、第2絶縁部18と第1絶縁部17との界面で止められる。
As shown in FIG. 2, by providing a second insulating
また、第2絶縁部18の表面に水滴等31が付着した場合であっても、水滴等が第2絶縁部18の表面から第2絶縁部18内部および第1絶縁部17内部に浸透しにくく、水滴等による絶縁破壊も生じにくい。なお、図2に示したような延伸加工により板状に形成された樹脂材料により形成された第2絶縁部18を設けることで、絶縁破壊に至る時間は、図Xおよび図Yを用いて前に説明した従来構造に対して、4倍程度長くなることが確認されている。従って、絶縁破壊を原因とした画質の低下が生じにくいX線イメージ管1が得られる。
Further, even when
図3は、図2に示した出力部高電圧発生部の別の実施の形態のを示している。なお、図2に示した構成と同一の構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。 FIG. 3 shows another embodiment of the output unit high voltage generator shown in FIG. The same components as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図3に示すように、出力像形成窓13は、出力部高電圧発生部16とともに、十分に脱泡された樹脂材料をポッティングして形成された第1絶縁部17により、真空外囲器11の所定位置に固定されている。第1絶縁部17は、熱硬化性樹脂、例えばシリコーン樹脂である。
As shown in FIG. 3, the output
第1絶縁部17は、延伸加工により板状に形成された樹脂材料により形成された第2絶縁部18により覆われている。
The 1st insulating
第2絶縁部18は、第1絶縁部17と同一の樹脂材料により形成された第3絶縁部31によりさらに覆われている。なお、第2絶縁部18は、第1絶縁部17内に埋め込まれてもよい。
The second insulating
このように、第2絶縁部18を、第1絶縁部17と第1絶縁部17と同一の樹脂材料により形成された第3絶縁部31とにより挟み込んだ構成とすることで、第1絶縁部17または第3絶縁部31に気泡21が生じた場合や、真空外囲器11および出力像形成窓13の外側に水滴22が生じた場合に、気泡21や水滴22から放電が生じて、第1または第3絶縁部17または31内部で放電路17aまたは31aが生じたとしても、その放電路17aまたは31aが、真空外囲器11および出力窓13の外部に到達して絶縁破壊が起きることが防止される。
As described above, the first insulating portion is configured such that the second insulating
なお、この発明は上記した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を種々変形して具体化することができる。また、上記した実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by variously modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above-described embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment.
1…X線イメージ管、11…真空外囲器、12…入力窓、13…出力像形成窓、14…陽極、15(15a〜15c)…集束電極、16…出力部高電圧発生部、17…第1絶縁部、17a…放電路、18…第2絶縁部、21…気泡、22…水滴、31…第3絶縁部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... X-ray image tube, 11 ... Vacuum envelope, 12 ... Input window, 13 ... Output image formation window, 14 ... Anode, 15 (15a-15c) ... Focusing electrode, 16 ... Output part high voltage generation part, 17 ... 1st insulation part, 17a ... Discharge path, 18 ... 2nd insulation part, 21 ... Bubble, 22 ... Water droplet, 31 ... 3rd insulation part.
Claims (9)
前記出力像形成部は、前記陽極と同電位となる高電圧部を有し、前記真空外囲器および前記出力像形成部を絶縁する第1絶縁部と、前記第1絶縁部を覆う第2絶縁部により絶縁されていることを特徴とするX線イメージ管。 An input unit for converting an X-ray image into an electronic image, an output image forming unit for converting the electronic image output from the input unit into a visible light image, and accelerating the electronic image output from the input unit, An X-ray image tube comprising a focusing electrode and an anode focused toward the output image forming unit, and a vacuum envelope for holding the input unit, the output image forming unit, the focusing electrode and the anode in a vacuum In
The output image forming unit includes a high voltage unit having the same potential as the anode, a first insulating unit that insulates the vacuum envelope and the output image forming unit, and a second covering the first insulating unit. An X-ray image tube characterized by being insulated by an insulating part.
少なくとも加速電極を真空外囲器に設けられた電極保持部に固定し、
電極保持部に出力像形成窓を固定し、
真空外囲器、電極保持部および出力像形成窓の所定の領域に、ポッティングにより第1絶縁部を設けるとともに、延伸により板状に形成された樹脂材料を成形して得られる第2絶縁部を第1絶縁部と一体的に設ける、
ことを特徴とするX線イメージ管の製造方法。 Arrange the acceleration electrode and focusing electrode in the vacuum envelope including the input window,
At least the acceleration electrode is fixed to the electrode holding part provided in the vacuum envelope,
Fix the output image forming window to the electrode holder,
A first insulating portion is provided by potting in a predetermined region of the vacuum envelope, the electrode holding portion, and the output image forming window, and a second insulating portion obtained by molding a resin material formed into a plate shape by stretching is provided. Provided integrally with the first insulating portion;
A method for manufacturing an X-ray image tube.
この真空外囲器内に設けられ、X線像を電子像に変換する入力部と、
前記真空外囲器内に設けられ、前記入力部から出力された前記電子像を可視光像に変換する出力像形成部と、
前記真空外囲器内に設けられ、前記入力部から出力された前記電子像を前記出力像形成部に向けて加速する陽極と、
前記真空外囲器内に設けられ、前記入力部から出力された前記電子像を前記出力像形成部に向けて集束する集束電極と、
前記真空外囲器の端部であって前記入力部と対向する側に設けられ、少なくとも前記出力像形成部と前記陽極と保持する電極保持部と、
少なくとも前記電極保持部が外部に対して露出されることのないよう、覆う第1の絶縁体と、
延伸により形成された板状体であって、前記第1の絶縁体内部で生じる微少放電が外部に到達することを防止するために、前記第1の絶縁体の少なくとも一部を覆う第2の絶縁体と、
を有することを特徴とするX線イメージ管。 A vacuum envelope,
An input unit provided in the vacuum envelope for converting an X-ray image into an electronic image;
An output image forming unit provided in the vacuum envelope and converting the electronic image output from the input unit into a visible light image;
An anode provided in the vacuum envelope and accelerating the electronic image output from the input unit toward the output image forming unit;
A focusing electrode that is provided in the vacuum envelope and focuses the electron image output from the input unit toward the output image forming unit;
An electrode holding part that is provided at an end of the vacuum envelope and that faces the input part, and holds at least the output image forming part and the anode;
A first insulator covering at least the electrode holder so as not to be exposed to the outside;
A plate-like body formed by stretching, a second body covering at least a part of the first insulator in order to prevent a micro discharge generated inside the first insulator from reaching the outside. An insulator;
An X-ray image tube comprising:
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005284611A JP2007095543A (en) | 2005-09-29 | 2005-09-29 | Electron tube and method of manufacturing same |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54111754A (en) * | 1978-02-22 | 1979-09-01 | Toshiba Corp | Multiplier tube for x-ray fluorescent light |
JPS63241848A (en) * | 1987-03-28 | 1988-10-07 | Toshiba Corp | Image tube |
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2005
- 2005-09-29 JP JP2005284611A patent/JP2007095543A/en active Pending
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JPS54111754A (en) * | 1978-02-22 | 1979-09-01 | Toshiba Corp | Multiplier tube for x-ray fluorescent light |
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