JP2017134883A - Image tube - Google Patents

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隆司 野地
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image tube which can improve resolution.SOLUTION: An image tube comprises: a vacuum envelope which has an input window and an output window facing the input window; and an input surface 17 which is arranged inside the input window. The input surface 17 comprises: a substrate 30 having a plurality of recesses 33 formed on a surface 30a; an input fluorescent surface 31 which is a columnar crystal structure formed on the surface 30a of the substrate 30; and a photoelectric surface 32 formed on the input fluorescent surface 31.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、真空外囲器内に入力面が配置されたイメージ管に関する。   Embodiments of the present invention relate to an image tube having an input surface disposed within a vacuum envelope.

従来、イメージ管は、医療診断や工業用非破壊検査などに利用されている。このイメージ管は、通常、撮影系の感度を向上させるために、撮像にイメージ管とCCDカメラとを組み合わせたシステムが使用されている。その撮影においては、被検体を透過したX線をイメージ管の入力面が備える入力蛍光面で可視光に変換されるとともに光電面でその可視光を電子に変換し、電子を電気的に増幅し、出力蛍光面で電子を可視光に変換し、その可視画像をCCDカメラで撮影することで、被検体の透視画像を得ている。   Conventionally, image tubes have been used for medical diagnosis and industrial nondestructive inspection. In order to improve the sensitivity of the photographing system, this image tube usually uses a system that combines an image tube and a CCD camera for imaging. In the imaging, X-rays transmitted through the subject are converted into visible light on the input fluorescent screen provided on the input surface of the image tube, and the visible light is converted into electrons on the photocathode to electrically amplify the electrons. A fluoroscopic image of the subject is obtained by converting electrons into visible light on the output phosphor screen and photographing the visible image with a CCD camera.

イメージ管は、医療用の場合、性能が重視され、分解能、輝度の向上が必要になっている。さらに、X線被爆の低減を目的とし、入力蛍光面でのX線吸収を高めるために入力蛍光面の膜厚は300〜500μmが多用されている。   In the case of an image tube, in the case of medical use, performance is important, and it is necessary to improve resolution and luminance. Furthermore, for the purpose of reducing X-ray exposure, a film thickness of 300 to 500 μm is frequently used for the input phosphor screen in order to increase the X-ray absorption on the input phosphor screen.

イメージ管の入力面は、基板の平滑な表面にヨウ化セシウム(CsI)蛍光体を蒸着して入力蛍光面が形成されている。   The input surface of the image tube is formed by depositing a cesium iodide (CsI) phosphor on a smooth surface of the substrate.

入力蛍光面は、低真空蒸着や斜め蒸着の技術により、蛍光体が柱状結晶構造になり、その柱状結晶の間に微小な隙間が形成されることから、光ガイド作用によって入力蛍光面を厚膜に形成しても、分解能はある程度の性能が得られている。しかし、分解能の性能には限界があり、視野可変型のイメージ管において0.1mm〜0.2mm程度の分解能である。その主な原因は、蛍光体の結晶成長は基板の平滑な表面側から始まるが、その成長の過程で基板および蛍光体の温度上昇が発生するため、柱状結晶の成長が進むにつれて柱状結晶の1本毎の径が徐々に大きくなるためである。   The input phosphor screen has a columnar crystal structure due to low-vacuum vapor deposition and oblique deposition techniques, and minute gaps are formed between the columnar crystals. Even if it is formed, the resolution has a certain level of performance. However, the resolution performance is limited, and the resolution is about 0.1 mm to 0.2 mm in an image tube with a variable field of view. The main cause is that the crystal growth of the phosphor starts from the smooth surface side of the substrate, but the temperature of the substrate and the phosphor rises during the growth process, so that the columnar crystal grows as the columnar crystal grows. This is because the diameter of each book gradually increases.

そのため、柱状結晶内の臨界角による光の反射が減少して横方向への散乱光が増加し、入力蛍光面内で変換された光は広く拡散しやすくなる。また、柱状結晶間は隙間がなくなってくるようになるので、厚膜になるほど、散乱光が増加してしまう。その結果、光ガイドの効果はなくなり、柱状結晶内の光が横方向に拡散していくので、分解能は低下していくことになる。これが分解能の向上を妨げる要因になっているので、微小な被検体の観察を難しくしている。   Therefore, the reflection of light due to the critical angle in the columnar crystal is reduced, the scattered light in the lateral direction is increased, and the light converted in the input phosphor screen is easily diffused widely. In addition, since there is no gap between the columnar crystals, the thicker the film, the more scattered light increases. As a result, the effect of the light guide is lost, and the light in the columnar crystal diffuses in the lateral direction, so the resolution decreases. This is a factor that hinders improvement in resolution, and makes observation of a minute subject difficult.

このような問題は、医療診断用のX線撮影に限らず、工業用の非破壊検査においても同様に考えられる。工業用はその用途により入力蛍光面の膜厚は10μmから約2mm程度が適用されるので、上述した現象が同様に発生することになる。   Such a problem is considered not only in X-ray imaging for medical diagnosis but also in industrial nondestructive inspection. For industrial use, a film thickness of about 10 μm to about 2 mm is applied depending on the application, and thus the above-described phenomenon occurs in the same manner.

特開2011−44385号公報JP 2011-44385 A

上述したように、従来のイメージ管においては、分解能を向上させることが困難になっている。   As described above, it is difficult to improve the resolution in the conventional image tube.

本発明が解決しようとする課題は、分解能を向上できるイメージ管を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide an image tube capable of improving the resolution.

本実施形態のイメージ管は、入力窓およびこの入力窓と対向する出力窓を有する真空外囲器と、入力窓の内側に配置される入力面とを備える。入力面は、表面に複数の凹部が形成された基板と、基板の表面に形成された柱状結晶構造の蛍光面と、蛍光面上に形成された光電面とを備える。   The image tube of the present embodiment includes a vacuum envelope having an input window and an output window facing the input window, and an input surface disposed inside the input window. The input surface includes a substrate having a plurality of concave portions formed on the surface, a fluorescent surface having a columnar crystal structure formed on the surface of the substrate, and a photoelectric surface formed on the fluorescent surface.

一実施形態を示すイメージ管の入力面の断面図である。It is sectional drawing of the input surface of the image tube which shows one Embodiment. 同上イメージ管の断面図である。It is sectional drawing of an image tube same as the above. 同上入力面内での光の伝搬を比較する説明図であり、(a)は本実施形態の入力面の場合の説明図、(b)は基板の表面が平滑な入力面の場合の説明図である。It is explanatory drawing which compares the propagation of the light in an input surface same as the above, (a) is explanatory drawing in the case of the input surface of this embodiment, (b) is explanatory drawing in case the surface of a board | substrate is a smooth input surface It is. 同上イメージ管を用いた放射線撮影装置の構成図である。It is a block diagram of the radiography apparatus using an image tube same as the above.

以下、一実施形態を、図1ないし図4を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

図2にイメージ管の断面図を示す。イメージ管10は、真空外囲器11を備えている。真空外囲器11は、円筒状の胴部12、胴部12の一端側の入力窓13、および胴部12の他端側で入力窓13と対向する出力窓14を有している。入力窓13は、外側に向けて突出する凸曲面状に形成されており、放射線としてのX線15が入射し、透過可能とする。   FIG. 2 shows a cross-sectional view of the image tube. The image tube 10 includes a vacuum envelope 11. The vacuum envelope 11 includes a cylindrical body portion 12, an input window 13 on one end side of the body portion 12, and an output window 14 facing the input window 13 on the other end side of the body portion 12. The input window 13 is formed in a convex curved shape that protrudes outward, and allows X-rays 15 as radiation to enter and transmit.

真空外囲器11内には、入力窓13の内側にその入力窓13から入射したX線15を電子16に変換して放出する入力面17が設置され、出力窓14の内側に入力面17からの電子16を可視光像18に変換して出力窓14から出力する出力面19が形成されている。さらに、真空外囲器11内には、入力面17を含む陰極20から出力面19に向かって進行する電子16の進路に沿って電子16を加速および集束する電子レンズを構成する集束電極21および陽極22を含む複数の電極23が設置されている。入力面17は、入力窓13の形状に対応して、入力窓13に向けて突出する凸曲面状に形成されている。出力面19は、電子16を可視光に変換する出力蛍光体を備えている。   In the vacuum envelope 11, an input surface 17 that converts X-rays 15 incident from the input window 13 into electrons 16 and emits the electrons is disposed inside the input window 13, and the input surface 17 is disposed inside the output window 14. An output surface 19 for converting the electrons 16 from the output 16 into a visible light image 18 and outputting it from the output window 14 is formed. Further, in the vacuum envelope 11, a focusing electrode 21 that constitutes an electron lens that accelerates and focuses the electrons 16 along the path of the electrons 16 traveling from the cathode 20 including the input surface 17 toward the output surface 19, and A plurality of electrodes 23 including the anode 22 are provided. The input surface 17 is formed in a convex curved surface shape that protrudes toward the input window 13 corresponding to the shape of the input window 13. The output surface 19 includes an output phosphor that converts the electrons 16 into visible light.

次に、図1に入力面17の断面図を示す。入力面17は、基板30、この基板30の表面30aに形成された蛍光面としての入力蛍光面31、およびこの入力蛍光面31上に形成された光電面32を有している。入力窓13から入射して基板30を透過したX線15を入力蛍光面31で光に変換し、入力蛍光面31からの光を光電面32で電子に変換して出力面19へ向けて放出する。   Next, FIG. 1 shows a cross-sectional view of the input surface 17. The input surface 17 includes a substrate 30, an input phosphor screen 31 as a phosphor screen formed on the surface 30a of the substrate 30, and a photocathode 32 formed on the input phosphor screen 31. The X-ray 15 incident from the input window 13 and transmitted through the substrate 30 is converted into light at the input phosphor screen 31, and the light from the input phosphor screen 31 is converted into electrons at the photocathode 32 and emitted toward the output surface 19. To do.

基板30は、例えばアルミニウム基板であり、入力窓13に向けて突出する凸曲面状に形成されている。入力窓13とは反対側となる基板30の表面30aすなわち凹曲面状の表面30aには複数の凹部(凹面)33が形成されている。本実施形態では、凹部33の窪んだ内面は、凹曲面状の反射面34に形成され、さらに、凹部33は、基板30の表面30aに垂直な方向から見て円形に形成されているとともに、複数の凹部33が連続して形成されている。隣り合う凹部33間には、基板30の表面30aから突出する頂部35が形成されている。なお、凹部33は、形成方法によって、楕円形など円形以外の形状となったり、凹部33同士が連続せずに凹部33間に間隔があく場合もある。   The substrate 30 is an aluminum substrate, for example, and is formed in a convex curved shape that protrudes toward the input window 13. A plurality of concave portions (concave surfaces) 33 are formed on the surface 30a of the substrate 30 on the opposite side to the input window 13, that is, the concave curved surface 30a. In the present embodiment, the concave inner surface of the concave portion 33 is formed on the concave curved reflecting surface 34, and the concave portion 33 is formed in a circular shape when viewed from the direction perpendicular to the surface 30a of the substrate 30, A plurality of recesses 33 are formed continuously. Between the adjacent recesses 33, a top 35 protruding from the surface 30a of the substrate 30 is formed. Depending on the formation method, the recesses 33 may have a shape other than a circle such as an ellipse, or the recesses 33 may not be continuous with each other and there may be a gap between the recesses 33.

また、入力蛍光面31は、基板30の表面30a上であって複数の凹部33上に、ヨウ化セシウム(CsI)蛍光体を低真空蒸着や高真空の斜め蒸着することにより、複数の柱状結晶36を有する柱状結晶構造の蛍光体膜としてのCsI膜38によって形成されている。   The input phosphor screen 31 has a plurality of columnar crystals on the surface 30a of the substrate 30 by depositing cesium iodide (CsI) phosphor on the plurality of recesses 33 by low-vacuum deposition or high-vacuum oblique deposition. A CsI film 38 as a phosphor film having a columnar crystal structure having 36 is formed.

複数の柱状結晶36の間には微小な隙間が形成されている。そのため、柱状結晶36内で発生した光は、柱状結晶36と隙間との境界で全反射を繰り返しながら柱状結晶36の表面に到達する。   Minute gaps are formed between the plurality of columnar crystals 36. Therefore, the light generated in the columnar crystal 36 reaches the surface of the columnar crystal 36 while repeating total reflection at the boundary between the columnar crystal 36 and the gap.

1個の凹部33の中には複数個の柱状結晶36が形成されている。互いに隣接する凹部33と凹部33との境界である頂部35には、柱状結晶36は形成されず、その頂部35に対応して柱状結晶36同士が競合してできた隙間37が形成されている。この隙間37は柱状結晶36とともに入力蛍光面31の表面方向に伸びていきやがて入力蛍光面31の表面側で極めて近接してその隙間37は埋められたような形状になる。   In one recess 33, a plurality of columnar crystals 36 are formed. A columnar crystal 36 is not formed at the top 35 which is a boundary between the concave portion 33 and the concave portion 33 adjacent to each other, and a gap 37 formed by the columnar crystals 36 competing with each other corresponding to the top portion 35 is formed. . The gap 37 extends in the direction of the surface of the input phosphor screen 31 together with the columnar crystal 36, and becomes a shape such that the gap 37 is filled very close on the surface side of the input phosphor screen 31.

凹部33毎に凹部33の周囲に隙間37が形成されることにより、凹部33内の柱状結晶36はいわば1画素のような機能を発揮することになる。   By forming the gap 37 around the recess 33 for each recess 33, the columnar crystal 36 in the recess 33 exhibits a function like a pixel.

したがって、入力蛍光面31内では、柱状結晶36および隙間37によって光の横方向への散乱が低減され、かつ凹部33と凹部33との境界によりコントラストが高くなるので、総合して分解能の向上に寄与することになる。   Therefore, in the input phosphor screen 31, the scattering of light in the lateral direction is reduced by the columnar crystal 36 and the gap 37, and the contrast is increased by the boundary between the recess 33 and the recess 33, so that the resolution is improved overall. Will contribute.

CsI膜38の全体の膜厚に比較して凹部33の深さは小さいため、CsI膜38の表面の凹凸には大きな影響を与えない。凹部33の影響でCsI膜38の表面に緩やかな凹凸ができている場合は、その表面に形成される光電面32からの電子放出の向きがその近傍にできる電界の効果により凹状になり、よりシャープな電子放出になるので解像度向上に寄与することになる。   Since the depth of the recess 33 is smaller than the entire film thickness of the CsI film 38, the surface unevenness of the CsI film 38 is not greatly affected. If the surface of the CsI film 38 is gently uneven due to the influence of the recess 33, it becomes concave due to the effect of the electric field that can make the direction of electron emission from the photocathode 32 formed on the surface close to it. Sharp electron emission contributes to improved resolution.

柱状結晶36上には高真空による多方向成長するヨウ化セシウム(CsI)蛍光体層が形成されている。   On the columnar crystal 36, a cesium iodide (CsI) phosphor layer that is grown in multiple directions by high vacuum is formed.

なお、入力蛍光面31の活性剤はヨウ化ナトリウムやヨウ化タリウムが好ましい。   The activator of the input phosphor screen 31 is preferably sodium iodide or thallium iodide.

また、光電面32は、アルカリ金属の真空蒸着により入力蛍光面31上に形成されている。   The photocathode 32 is formed on the input phosphor screen 31 by vacuum evaporation of alkali metal.

次に、図3に入力面17内での光の伝搬を比較する説明図を示す。図3(a)は本実施形態の入力面17の場合の説明図、図3(b)は基板30の表面30aが平滑な入力面17の場合の説明図である。   Next, FIG. 3 shows an explanatory diagram for comparing the propagation of light within the input surface 17. FIG. 3A is an explanatory diagram in the case of the input surface 17 of the present embodiment, and FIG. 3B is an explanatory diagram in the case of the input surface 17 where the surface 30a of the substrate 30 is smooth.

CsI膜38内の光の発光点40から出た臨界角を満たさない光のパス41はCsI膜38内を横方向に伝搬する。   The light path 41 that does not satisfy the critical angle emitted from the light emission point 40 in the CsI film 38 propagates in the CsI film 38 in the lateral direction.

このとき、図3(b)のように、基板30の表面30aが平滑であると、光のパス41は基板30の表面30aで反射して、CsI膜38内の横方向の広い範囲に拡散していく。   At this time, as shown in FIG. 3B, if the surface 30a of the substrate 30 is smooth, the light path 41 is reflected by the surface 30a of the substrate 30 and diffuses in a wide range in the lateral direction in the CsI film 38. I will do it.

これに対して、図3(a)のように、基板30の表面30aに凹部33が形成されていると、光のパス41は凹部33の斜面に当たってCsI膜38の表面方向へ反射するので、CsI膜38の横方向への光の広がりを抑制することができる。   On the other hand, as shown in FIG. 3A, when the concave portion 33 is formed on the surface 30a of the substrate 30, the light path 41 hits the inclined surface of the concave portion 33 and reflects toward the surface of the CsI film 38. The spread of light in the lateral direction of the CsI film 38 can be suppressed.

このため、柱状結晶36内のライトガイド効果、および凹部33と凹部33との境界部でのライトガイド効果と相俟って、CsI膜38の横方向への光の広がり抑制効果により光が集光されるため、分解能の向上が大きくなる。   Therefore, coupled with the light guide effect in the columnar crystal 36 and the light guide effect at the boundary between the recess 33 and the recess 33, light is collected by the effect of suppressing the spread of light in the lateral direction of the CsI film 38. Since the light is emitted, the resolution is greatly improved.

凹部33は、例えば、直径が20μm、深さが3μmである。この場合、凹部33は1mmスケール当たり50個相当になるので、分解能は20μmになり、従来よりもはるかに分解能が向上する。   The recess 33 has, for example, a diameter of 20 μm and a depth of 3 μm. In this case, since the number of the concave portions 33 is equivalent to 50 per 1 mm scale, the resolution is 20 μm, and the resolution is improved much more than the conventional one.

CsI膜38の膜厚が厚い場合には、凹部33の径を例えば50μm、深さを15μmに大きくすることにより、分解能の低下を防ぐことができる。   When the CsI film 38 is thick, the resolution can be prevented from decreasing by increasing the diameter of the recess 33 to, for example, 50 μm and the depth to 15 μm.

CsI膜38が100μm以下の薄い場合には、凹部33の径を20μm、深さを3μmに小さくすることにより、分解能の向上に寄与する。   When the CsI film 38 is as thin as 100 μm or less, the diameter of the recess 33 is reduced to 20 μm and the depth is reduced to 3 μm, which contributes to the improvement of resolution.

したがって、凹部33は、CsI膜38の膜厚に応じて、直径が20〜50μm、深さが3〜15μmの範囲にあることが好ましい。   Therefore, the recess 33 is preferably in the range of 20 to 50 μm in diameter and 3 to 15 μm in depth depending on the film thickness of the CsI film 38.

また、CsI膜38の膜厚は用途に応じて選定することができ、10μm〜約2mmまで適応することができる。CsI膜38が約1mmから上に厚い入力面17のイメージ管10は、高エネルギーX線用であり、X線管の管電圧では200kVから1MVの範囲を対象に金属内の構造、組成などの検査に多用される。   The film thickness of the CsI film 38 can be selected according to the application, and can be adapted from 10 μm to about 2 mm. The image tube 10 of the input surface 17 with the CsI film 38 thicker from about 1 mm is for high-energy X-rays. The tube voltage of the X-ray tube covers the range of 200 kV to 1 MV, such as the structure and composition in the metal. Often used for inspection.

凹部33の深さは、後述する形成方法に依存するが、柱状結晶36の形成と基板30からの光のミラー効果を考慮すると10〜20μm程度が有効である。さらに、このミラー効果を高めて光を効率よく反射させるためには、基板30の表面30aは、アルミニウムの金属光沢を有する面にすることが好ましい。   Although the depth of the recess 33 depends on the formation method described later, about 10 to 20 μm is effective in consideration of the formation of the columnar crystals 36 and the mirror effect of light from the substrate 30. Furthermore, in order to enhance the mirror effect and reflect light efficiently, the surface 30a of the substrate 30 is preferably a surface having a metallic luster of aluminum.

次に、基板30の凹部33の形成方法について説明する。   Next, a method for forming the recess 33 of the substrate 30 will be described.

基板30の凹部33は、例えばショットブラスト加工によって形成することができる。ショットブラスト加工では、基板30の表面30aに複数の粒子体を吹き付けて複数の凹部33を形成する。ショットブラスト加工には、打撃の大きい高速短時間照射が可能なショットブラスト機が用いられる。粒子体は、硬度の高い例えばZrOなどの金属酸化物の特別に小さな粒子を含まない粒径をそろえた粒子体が使用され、その粒径は例えば7〜10μmである。   The concave portion 33 of the substrate 30 can be formed by, for example, shot blasting. In shot blasting, a plurality of particle bodies are sprayed onto the surface 30a of the substrate 30 to form a plurality of recesses 33. For shot blasting, a shot blast machine capable of high-speed, short-time irradiation with a large impact is used. As the particle body, a particle body having a particle size that does not include a particularly small particle of metal oxide such as ZrO having a high hardness is used, and the particle diameter is, for example, 7 to 10 μm.

このショットブラスト加工では、基板30の表面30aに粒子体を多数回吹き付けると、凹部33の境界位置が下がるため、吹付条件を選定する必要がある。粒子体の少ない吹付回数で形成するためには、基板30を予め熱処理し、軟化させておくことが好ましい。一般に、基板30に用いるアルミニウム表面には、硬度のあるアルミナ層が形成されているため、このアルミナ層をアルカリなどにより除去しておくことが加工性を良くすることに有効になる。   In this shot blasting process, if the particle body is sprayed many times on the surface 30a of the substrate 30, the boundary position of the concave portion 33 is lowered, so it is necessary to select spraying conditions. In order to form the particles with a small number of sprays, the substrate 30 is preferably heat-treated and softened in advance. In general, since an alumina layer having hardness is formed on the aluminum surface used for the substrate 30, removing the alumina layer with an alkali or the like is effective for improving workability.

なお、このような形成方法では、凹部33は、基板30の表面30aに垂直な方向から見て円形以外に楕円形などになったり、凹部33同士が連続せずに凹部33間に間隔があいていわばクレーター状の凹部33となる場合もある。また、粒子体の衝突の仕方で凹部33の形状は、
決まるので多数の凹部33の中では完全な円形でない部分があっても効果は同等になる。
In such a forming method, the recesses 33 are not circular in shape when viewed from the direction perpendicular to the surface 30a of the substrate 30, or the recesses 33 are not continuous with each other and there is a gap between the recesses 33. In some cases, it may be a crater-shaped recess 33. In addition, the shape of the concave portion 33 due to the collision of the particle bodies,
Therefore, even if there are non-circular portions in the large number of recesses 33, the effect is the same.

また、図4にイメージ管10を用いた放射線撮影装置50の構成図を示す。   FIG. 4 shows a configuration diagram of a radiation imaging apparatus 50 using the image tube 10.

放射線撮影装置50は、例えばレントゲン装置である。図4の51は人体や各種物品などの被検体であり、この被検体51に対して放射線源52からX線15が照射される。   The radiation imaging apparatus 50 is, for example, an X-ray apparatus. Reference numeral 51 in FIG. 4 denotes a subject such as a human body or various articles, and the subject 51 is irradiated with X-rays 15 from a radiation source 52.

被検体51により吸収もしくは散乱されたX線15は、イメージ管10の入力窓13から入力面17に入射される。入力面17の入力蛍光面31でX線15が光に変換されるとともに光電面32で光が電子16に変換される。電子16は、加速、集束されて出力面19の出力蛍光面に入射される。出力面19の出力蛍光面で電子16を可視光に変換し、出力窓14に可視光像18が出力される。   The X-ray 15 absorbed or scattered by the subject 51 enters the input surface 17 from the input window 13 of the image tube 10. The X-ray 15 is converted into light at the input phosphor screen 31 of the input surface 17 and the light is converted into electrons 16 at the photocathode 32. The electrons 16 are accelerated and focused, and enter the output phosphor screen of the output surface 19. The electrons 16 are converted into visible light on the output phosphor screen of the output surface 19, and a visible light image 18 is output to the output window 14.

出力窓14の可視光像18を光学系53を通してCCDカメラ54で撮像し、モニタ55に表示する。   The visible light image 18 in the output window 14 is picked up by the CCD camera 54 through the optical system 53 and displayed on the monitor 55.

本実施形態のイメージ管10は、被検者や被検体に応じて入力蛍光面31の厚さを調整することで、1回の撮影で適切な分解能の画像が得られるようにしたものである。医療用には、CsI膜38でのX線吸収を高めた厚膜にすることと微細な血管撮影を可能にする高分解能とを両立することができる。工業用には、入射エネルギーは軟X線から高エネルギーX線、さらに中性子線用などの広い用途に適応可能である。微細部の観察解析が求められる中性子線で得られる画像は、より高分解能になり、分解能が10μm程度を実現するのに好適である。   The image tube 10 of the present embodiment is configured such that an image with an appropriate resolution can be obtained by one imaging by adjusting the thickness of the input phosphor screen 31 according to the subject and the subject. . For medical use, both a thick film with enhanced X-ray absorption by the CsI film 38 and a high resolution enabling fine angiography can be achieved. For industrial use, the incident energy can be applied to a wide range of applications such as soft X-rays, high energy X-rays, and neutron beams. An image obtained with a neutron beam that requires observation and analysis of a fine part has a higher resolution, and is suitable for realizing a resolution of about 10 μm.

以上のように、イメージ管10は、従来のイメージ管に比較して高い分解能のため、得られる画像からの情報量が多く、より厚さの異なる被写体の部位や微小な部位を画像上に再現することができる。このため、医療用では同一被写体において従来よりも高分解能を維持しつつ厚膜により必要な入力X線を所要量に引き下げることができ、被検者や操作者に対する被爆X線量の低減に有効になる。したがって、医療診断用放射線撮影や広い工業用の検査をはじめとする各種の放射線撮影において、検査情報の増大、検査精度の向上などを図ることが可能となる。   As described above, because the image tube 10 has a higher resolution than the conventional image tube, the amount of information from the obtained image is large, and the part of the subject with different thickness and the minute part are reproduced on the image. can do. For this reason, in medical applications, the necessary input X-rays can be reduced to the required amount by using a thick film while maintaining a higher resolution than before in the same subject, which is effective in reducing the exposure X-ray dose to the subject and the operator. Become. Therefore, in various types of radiography including medical diagnostic radiography and wide industrial examination, it is possible to increase examination information and improve examination accuracy.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

10 イメージ管
11 真空外囲器
13 入力窓
14 出力窓
17 入力面
30 基板
30a 表面
31 蛍光面としての入力蛍光面
32 光電面
33 凹部
35 頂部
36 柱状結晶
37 隙間
10 Image tube
11 Vacuum envelope
13 Input window
14 Output window
17 Input side
30 substrates
30a surface
31 Input phosphor screen as phosphor screen
32 photocathode
33 recess
35 Top
36 columnar crystals
37 Clearance

Claims (4)

入力窓およびこの入力窓と対向する出力窓を有する真空外囲器と、前記入力窓の内側に配置される入力面とを備えるイメージ管であって、
前記入力面は、表面に複数の凹部が形成された基板と、この基板の表面に形成された柱状結晶構造の蛍光面と、この蛍光面上に形成された光電面とを備える
ことを特徴とするイメージ管。
An image tube comprising: a vacuum envelope having an input window and an output window facing the input window; and an input surface disposed inside the input window,
The input surface includes a substrate having a plurality of recesses formed on the surface, a fluorescent surface having a columnar crystal structure formed on the surface of the substrate, and a photoelectric surface formed on the fluorescent surface. Image tube to do.
前記基板は、隣り合う前記凹部間に前記基板の表面から突出する頂部が形成され、
前記蛍光面は、前記頂部に対応して柱状結晶間に隙間が形成されている
ことを特徴とする請求項1記載のイメージ管。
The substrate is formed with a top portion protruding from the surface of the substrate between the adjacent recesses,
2. The image tube according to claim 1, wherein a gap is formed between the columnar crystals on the phosphor screen in correspondence with the top portion.
前記凹部は、直径が20〜50μm、深さが3〜15μmである
ことを特徴とする請求項1または2記載のイメージ管。
The image tube according to claim 1, wherein the recess has a diameter of 20 to 50 μm and a depth of 3 to 15 μm.
前記凹部は、ブラスト加工によって形成されている
ことを特徴とする請求項1ないし3いずれか一記載のイメージ管。
The image tube according to claim 1, wherein the recess is formed by blasting.
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