JP2798867B2 - X線イメージ管 - Google Patents
X線イメージ管Info
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- JP2798867B2 JP2798867B2 JP5104691A JP10469193A JP2798867B2 JP 2798867 B2 JP2798867 B2 JP 2798867B2 JP 5104691 A JP5104691 A JP 5104691A JP 10469193 A JP10469193 A JP 10469193A JP 2798867 B2 JP2798867 B2 JP 2798867B2
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Description
するX線イメージ管に関する。
インテンシファイアーなど)は、図4に示すように、真
空外囲器110内に入力窓120,入力面130,集束
電極140,陽極150,および出力蛍光面160等を
備え(同図(a))、入力面130は入力基板130a
上に入力蛍光面130bおよび光電変換面130cが形
成された構造(同図(b))を持つ。真空外囲器110
のガラス窓から入射された像は入力面130で電子ビー
ムに変換され、集束電極140等による電子レンズ系に
よって加速集束され出力蛍光面160に衝突し可視光像
に変換される。
力基板が金属材料例えばアルミニウムで構成されている
ので、例えば医療用などのX線(70kVp以上)には
適しているが軟X線,低エネルギーγ線の場合には入力
窓と入力基板での透過特性が悪くなり十分な画像情報が
得られないという問題がある。
6356」には、ガラスに代ってより軟X線の透過性が
よいベリリウムで入力面130を構成し、軟X線用のイ
メージインテンシファイアとし得る旨の示唆がある。ま
た、「実公平1−25412」「特開平3−28324
2」にあるように、炭素繊維を含む複号材料で構成し、
軟X線用としたものもある。
療用、軟X線工業用非破壊検査などに用いられ、人間の
目では見ることのできないものを視覚化して観察できる
ようにしたものである。したがって、X線イメージ管で
得られる可視光像はより解像度が高いものが望ましい。
しかし、入力窓の部分を上記材料を用いれば、軟X線に
感度を持たせ得るであろうが、必ずしも良い解像度を得
られるとは限らない。特に、イメージインテンシファイ
ア内部にマイクロチャンネルプレートを設けると、分解
能や画質の面で限界がある。
イメージ管を提供することをその目的とする。
は、真空外囲器のX線入力面側を構成し、中央部の曲率
半径がその周辺部の曲率半径よりも小さくなるように設
定された曲面を有するベリリウム製の入力窓と、入力窓
の内面に形成された蛍光体層及び光電変換層と、前記真
空外囲器の前記入力窓に対向する位置に設けられ蛍光面
を有する出力窓とを備えることを特徴とする。また、前
記ベリリウム製の前記入力窓の内面には細かい凹凸が形
成されており、前記蛍光体層は前記内面上に直接形成さ
れていることが好ましい。
と出力窓との間の空間を囲むように真空外囲器の内側に
設けられた第1集束電極と、第1集束電極に包囲され第
1集束電極よりも最内部が内側に形成されるとともに入
射窓側の開口を規定する径が出力窓側よりも大きい第2
集束電極と、第1集束電極に包囲され第2集束電極より
も最内部が内側に形成された第3集束電極と、を備える
ことを特徴とする。
らば、入力面が形成された部分の曲面は、その中心軸上
の点を中心として誤差±5%で160.5mm及び10
0mmの曲率半径で形成されていることを特徴としても
良い。或いは、入力面が9インチの有効径ならば、入力
面が形成された部分の曲面は、その中心軸上の点を中心
として誤差±5%で174.5mm、249.5mm及
び154.5mmの曲率半径で形成されているのがのぞ
ましい。
成されていることを特徴としても良い。
X線像により蛍光体層で蛍光を発し、これが光電変換層
の光電変換で光電子となって入力面から飛び出す。この
光電子は好ましくは電子レンズ系で偏向され、電子光学
的に蛍光面にX線像に対応した電子像を結像する。この
電子像が出力窓の蛍光面により光学像に変換されること
によって、X線像を変換した光学像がえられる。ここ
で、入力面が外囲器の入力窓の内側に薄膜状に直接形成
され、入力窓の部分が内側に細かい凸凹が形成されてた
ベリリウムで形成されていることから、入射したX線の
減衰が少なく、X線入力面でX線が光電子に変換される
効率が高くなるので、蛍光体層を薄く形成することがで
き、微細にX線像−電子像の変換をなし得るようにな
る。
記入力窓と前記出力窓との間の空間を囲むように前記真
空外囲器の内側に設けれた第1集束電極と、前記第1集
束電極に包囲され前記第1集束電極よりも最内部が内側
に形成された第2集束電極と、前記第1集束電極に包囲
され前記第2集束電極よりも最内部が内側に形成された
第3集束電極とを備えており、前記入力窓は2以上の曲
率半径を有して外側に突出するように湾曲していること
から、最適な電子軌道をとることができるので、光電子
による電子像の解像度の低下が抑えられ、良好な電子像
を蛍光面に結像させることができる。そのため、解像度
の高い良好な光学像を得ることができる。
値であれば、上記曲率半径の曲面で形成されていれば良
い。また、この形状等をとることによって、外囲器の内
外の圧力差で入力面が変形するのも抑えられる。また、
蛍光面が外囲器の出力側の内面に直接形成されている場
合は、より簡素な構成の上記X線イメージ管を得ること
ができる。
図1は、本発明のX線イメージ管の構成を示したもので
ある。このX線イメージ管は、真空外囲器110内に入
力面130、集束電極G1 ,G2 ,G3 、陽極150、
および出力蛍光面160を有し、軸対称の構造となって
いる。
0a、入力窓110b、出力窓110cで構成される。
真空外囲器110の出力側をなす出力窓の面板110c
内面には、蛍光面160が直接形成されている。これに
よって構成を簡素化している。また、集束電極G1 がバ
ルブ内壁に金属を蒸着して形成されている。
で構成され、その内面には、入力面130が形成されて
いる。この入力面130は、蛍光体の層130bおよび
光電変換の層130cで形成される。入力窓110b
は、2以上の曲率半径を持つ球面をなし、電子軌道が最
適になるような球面形状としている。また、入力窓11
0bは、その内面が細かな凹凸形状となっており、これ
によって蛍光体層130bの入力蛍光体の初期の結晶性
が良好なものになり、蛍光体層130bの厚さを薄くし
ている。とくに、軟X線,低エネルギーγ線の検出の場
合、従来の医療用などの硬X線の検出に比べ、蛍光体層
130bの厚さを薄くすることができ、より高分解能が
実現できるようになる。
力窓110cとの間の空間を囲むように真空外囲器11
0の内側に設けれた第1集束電極G1と、第1集束電極
G1に包囲され第1集束電極G1よりも最内部が内側に形
成された第2集束電極G2と、第1集束電極G1に包囲さ
れ第2集束電極G2よりも最内部が内側に形成された第
3集束電極G3とを備えており、入力窓110bは2以
上の曲率半径を有して外側に突出するように湾曲してい
る。集束電極G1 ,G2 ,G3及び 陽極150には、高
電圧が印加されており、この高電圧によって電位分布
(電界強度分布)が形成される。また、光電変換の層1
30c(カソードK)、出力蛍光面160にも電圧がか
けられ、こうして入力窓110b,出力窓110cの間
で電子レンズ系を構成し、良好な電子像を出力窓110
c上に集束して結像することができる。
(φ=153mm(範囲145〜161))とした場合の
具体的形状を示したものであり、±5%の寸法誤差とな
っている。単位をmmとすれば、L=231.5(範囲
220〜243),R1=160.5(範囲152〜1
69),R2=100(範囲95〜105),t=1.
0(範囲0.5〜1.5),l1 =143.5(範囲1
36〜151)、l2=172.0(範囲163〜18
1)、l3 =209(範囲198〜220)の設定値
(括弧内は範囲)としている。またカソードKを基準電
圧0Vとすると、集束電極G1 には170〜250V、
G2 には550〜750V、G3 には2〜3kV、陽極
(アノード)150には25〜30kV、出力蛍光面1
60には25〜30kVの電圧を与える。
110bを透過して入力面130に達すると、このX線
により入力面130の蛍光体層130bが蛍光を発し、
これが光電変換層130cで光電変換され、光電子とな
って飛び出す。すなわち入力窓110bでX線像に対応
した光電子の像になる。
成していることから、軟X線,低エネルギーγ線が透過
しやすくなっており、入力面130での検出がしやすい
ものになっている。また、従来の入力窓・入力基板の2
枚タイプ(図4)に比べると、入力基板がなく、入力窓
110bの内面に蛍光体層130bおよび光電変換層1
30cを形成しているので、より透過特性が良くなって
いる。さらに、蛍光体層130bの厚さを薄くしている
ことから、1つのX線光子によって蛍光が生じる範囲が
小さくなるため、画素が細かく、入力面130で得られ
る光電子の像の解像度は非常に高いものになる。
子レンズ系で収束され、蛍光面160に光電子による電
子像を結像する。
30及び蛍光面160において必ずしも均等なものでな
く、電子レンズ系の光軸からの距離に応じて異なったも
のになっている。しかし、入力窓110bは所定の2以
上の曲率半径を持つ球面をなしていることから、入力面
130と蛍光面160とを横切る電気力線の位置を対応
させることができるようになる。すなわち、入力面13
0のX線像と蛍光面160の電子像とを対応させた最適
な電子軸道をとることができるようになる。そのため、
入力面130で得られる光電子の像の解像度の低下を抑
えて蛍光面160に光電子による電子像が結像される。
これが、蛍光面160の蛍光体により光学像に変換さ
れ、解像度の高い可視光像が得られる。
成したガラス面板を真空外囲器内に納めて出力面を構成
した場合と比較して、面板110cの内面に出力面16
0である出力蛍光体層を直接形成する構造としているの
で、より高分解能なものになっている。図2の形状にす
れば、従来46ライン/cmであったのが、60ライン
/cmの解像度に大幅に向上した。また、この形状をと
ることで、入手しやすい1mm厚のベリリウムを用いる
ことができ、高温では展性,延性に富むが、常温では脆
い点をカバーし、圧力差による変形が抑え得る。
X線像を変換した光学像がえられる。特に、軟X線、低
エネルギーγ線の検出が高分解能で可能であり、従来医
療用として使われている像増強管に比べて分解能を向上
させたものになっているので、乳ガン検診の軟X線(2
0kVp〜50kVp、およそ20keV弱)の像の検
出や、プラスチック,紙,センイなどの工業用非破壊検
査の際の軟X線(数keV〜)の像の検出、SOR光に
よるX線回折(数keV〜20keV)の像の検出に用
いるのに好適である。
(φ=240.5mm(範囲228〜253)とした場合
の具体的形状を示したものであり、±5%の寸法誤差と
なっている。単位をmmとすれば、L=312(範囲2
96〜328),R1=174.5(範囲166〜18
3),R2=249.5(範囲237〜262),R3
=154.5(範囲147〜162),t=1.0(範
囲0.5〜1.5),l1 =149(範囲141〜15
7)、l2 =223(範囲211〜235)、l3 =2
75.5(範囲261〜290)の設定値(括弧内は範
囲)としている。またカソードKを基準電圧0Vとする
と、集束電極G1 には200〜300V、G2 には50
0〜700V、G3 には3〜4kV、陽極150には2
5〜35kV、出力蛍光面160には25〜30kVの
電圧を与える。
れば、入力面が外囲器の内側に薄膜状に直接形成され、
外囲器の入力面が形成された部分が2以上の曲率半径の
曲面にてベリリウムで形成されていることにより、入力
面の蛍光体層を薄く形成でき、最適な電子軌道をとって
電子像を結像し光学像に変換するので、より解像度の高
いX線イメージ管を得ることができる。
窓、130…入力面、130b…蛍光体層、130c…
光電変換層、140…収束電極、150…陽極、160
…蛍光面。
Claims (3)
- 【請求項1】 真空外囲器のX線入力面側を構成し、中
央部の曲率半径がその周辺部の曲率半径よりも小さくな
るように設定された曲面を有するベリリウム製の入力窓
と、前記入力窓の内面に形成された蛍光体層及び光電変
換層と、前記真空外囲器の前記入力窓に対向する位置に
設けられ蛍光面を有する出力窓と、を備えることを特徴
とするX線イメージ管。 - 【請求項2】 前記ベリリウム製の前記入力窓の内面に
は細かい凹凸が形成されており、前記蛍光体層は前記内
面上に直接形成されていることを特徴とする請求項1に
記載のX線イメージ管。 - 【請求項3】 前記入力窓と前記出力窓との間の空間を
囲むように前記真空外囲器の内側に設けられた第1集束
電極と、前記第1集束電極に包囲され前記第1集束電極
よりも最内部が内側に形成されるとともに前記入射窓側
の開口を規定する径が前記出力窓側よりも大きい第2集
束電極と、前記第1集束電極に包囲され前記第2集束電
極よりも最内部が内側に形成された第3集束電極と、を
備えることを特徴とする請求項1に記載のX線イメージ
管。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5104691A JP2798867B2 (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | X線イメージ管 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5104691A JP2798867B2 (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | X線イメージ管 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06314548A JPH06314548A (ja) | 1994-11-08 |
JP2798867B2 true JP2798867B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=14387502
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5104691A Expired - Lifetime JP2798867B2 (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | X線イメージ管 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2798867B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101586342B1 (ko) * | 2014-07-28 | 2016-01-20 | (주)엑스엘 | 제전 범위 및 방열 기능이 향상된 연엑스선 발생 장치 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5324769A (en) * | 1976-08-20 | 1978-03-07 | Toshiba Corp | X-ray fluorescence intensifier |
JPS54120576A (en) * | 1978-03-13 | 1979-09-19 | Toshiba Corp | Input screen of image multiplication tube |
JPS55113241A (en) * | 1979-02-22 | 1980-09-01 | Toshiba Corp | Image doubling tube |
JPS55150535A (en) * | 1979-05-11 | 1980-11-22 | Shimadzu Corp | Input fluorescent screen for x-ray image tube |
JPS5645556A (en) * | 1979-09-21 | 1981-04-25 | Toshiba Corp | X-ray image intensifier and its manufacturing method |
JPS57173257U (ja) * | 1981-06-11 | 1982-11-01 | ||
JPH01176356U (ja) * | 1988-06-01 | 1989-12-15 |
-
1993
- 1993-04-30 JP JP5104691A patent/JP2798867B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06314548A (ja) | 1994-11-08 |
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