JPH02172148A - Ｘ線イメージ管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） この発明は、Ｘ線イメージ管に関する。

（従来の技術） 従来、例えば医用Ｘ線診断に用いられるＸ線イメージ管
には、複数の入力像視野を有しているものがある。そし
て、最大視野サイズで全体像（例えば１２インチ）を眺
め電子レンズにて拡大（例えば〜４．５インチ）して詳
細な像を観察し、診断していく方法が多く用いられる。

（発明が解決しようとする課題） 電子レンズによる像拡大は、電極に印加する電圧を変化
させることによって、橡の縮小率を変え、そのうちの有
効出力像のみを取出すことにより、実現する。しかし、
電子レンズにより像を拡大すると、はぼその拡大率の２
乗に反比例して出力像の輝度が低下する。

一般的に、Ｘ線診断装置では、例えば１２インチから４
．５インチまで像を拡大すると、出力輝度は約１／７に
低下する。この低下を補うために、入力Ｘ線量（Ｘ線エ
ネルギ及びＸ線管電流）を増加させる。又は、出力像を
撮像系に導く光学レンズの径を光学絞りにより変化させ
ることで、出力輝度の変化を補正している。

ところが、Ｘ線量の増大は、人体に危険な被曝を増大さ
せるため好ましくない。又、光学レンズ系の光学絞りを
開けることにより、光学レンズの光伝達効率を向上させ
る方法は、光学レンズの周辺光量を低下及びＭＴＦ（画
像変調関数）の低下をもたらす。

この発明は、上記従来の課題を解決したもので、像縮小
串の変化によって生じる輝度の変化を光学レンズ系に頼
らずに管自体によって対応するようにしたＸ線イメージ
管を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段及び作用）この発明は、真
空外囲器内の入力側に入力面、出力側に陽極と出力面が
それぞれ設けられ、更に真空外囲器の側壁に沿って上記
陽極付近まで複数の集束電極が配設されたＸ線イメージ
管において、上記複数の集束電極のうち最終段集束電極
への供給電圧と上記陽極への供給電圧との両方を変化さ
せて、入力像視野サイズを可変出来るように構成されて
なるＸ線イメージ管である。

即ち、この発明は、輝度変化をその出力面及び電子レン
ズ系に加えるエネルギを変化させることによって、調整
するものである。

通常、Ｘ線イメージ管においては、その縮小率を減少さ
せて、入力像を拡大することは、その画像の鮮鋭度を左
右するＭＴＦを向上させる。そして、Ｘ線イメージ管の
電子レンズ系は一般に入力面（光電陰極）、この入力面
から放出された電子束を集束させるための複数の集束電
極及び電子束が衝突する出力面を含む陽極からなり、陽
極は一定の高い電圧が印加されている。

ここで、像の縮小率を変化させる手段は、陽極の入力面
側に設けられている最終段集束電極への供給電圧を変化
させることによって行なわれる。

この像の拡大は、Ｘ線イメージ管のＭＴＦを向上させる
。

ところで、Ｘ線イメージ管の重要な特性は、輝度、ＭＴ
Ｆ及び量子ノイズ特性である。この量子ノイズ特性は、
入力面を構成する人力蛍光面の材質、厚さに大きく依存
するが、ＭＴＦ特性によってＸ線量子の伝達のされ方が
異なる。即ち、ＭＴＦ特性が高いとＸ線量子の揺らぎが
忠実に伝達され、Ｓ／Ｎが低下する。このＳ／Ｎの低下
は、ｘｍ像を見難くするため好ましくない。このＳ／Ｈ
の低下を補うために、入射ＸｖＡ量を増加させる必要が
ある。Ｓ／Ｎを同等にするためには、およそＭＴＦの２
乗カーブの面積比に相当する入射ｘｍｍの増加によって
なされる。

実際に、像拡大による輝度の低下をレンズ系の絞り等に
よって調整することは、前述したレンズの周辺光量の低
下の問題だけでなく、Ｓ／Ｎが低下するため、入射Ｘ線
量はＭＴＦの向上分を成る程度増加させなければならな
い。しかし、ＭＴＦの増加によって必要となる入射線量
の増加量は、像拡大による輝度の低下を補うことが出来
ない。

ここで、出力面を構成する出力蛍光面の構造によって、
輝度の低下を補う。出力蛍光面は、電子束のエネルギを
向上させることにより発光輝度が向上し、更にエネルギ
を向上させると、高エネルギ電子が出力蛍光面を透過す
るため、逆に発光輝度は低下する。ここで、電子束のエ
ネルギ向上は、陽極への供給電圧を高くすることにより
行なわれる。

又、像拡大は、一般的には最終段の集束電極電圧を高く
することによって実行されるが、供給電圧を高くするこ
とは、耐電圧特性の低下につながる。つまり、像を大き
く拡大するためには、最終段集束電極により高い電圧を
供給しなくてはならないため、耐電圧特性を厳しくする
。この最終段集束電極への供給電圧の変化は他の電極、
例えば陽極の電位に対して相対的な値であるため、最終
段集束電極電圧を向上させるのではなく、陽極電圧を低
下させることによって同等の像拡大効果をもたらすこと
が可能である。

つまり、最終段集束電極電圧を増加させるのではなく、
陽極電圧を減少させて像拡大を行なう。

以上述べてきたように、Ｘ線イメージ管の動作電圧範囲
内で陽極電圧を高くすることにより、出力蛍光面発光輝
度を低下させる出力蛍光面、及び特に陽極電圧を低下さ
せることにより、像拡大を行なうＸ線イメージ管である
。

（実施例） 以下、図面を参照して、この発明の一実施例を詳細に説
明する。

この発明によるＸ線イメージ管の陽極付近は、第１図に
示すように構成され、真空外囲器１内の入力端には入力
面２が設けられ、出力側には陽極３と出力面４が設けら
れている。更に、真空外囲器１の側壁に沿って、入力面
２と陽極３との間には複数の集束電極５．６．７．８が
配設されている。

通常、入力面２は入力基板に入力蛍光面と光電面が積層
形成されてなり、出力面４は出力基板に出力蛍光面が形
成されてなっている。

更にこの発明では、動作時に、複数の集束電極のうち最
終段集束電極８への供給電圧と陽極３への供給電圧との
両方を変化させて、出力発光輝度及び入力像視野サイズ
を調整している。

即ち、第２図はこの発明のＸ線イメージ管における出力
面４の加速電圧（陽極供給電圧）に対する発光輝度特性
である。加速電圧を上昇させると、発光輝度が高くなり
、２５ＫＶ程度をピークに下降する。このような特性は
、高密度（充填率４５％以上）で薄膜（５μｍ以下）に
形成された出力面４によって得ることが出来る。この２
５ＫＶから４０ＫＶにかけて発光輝度は７０％以下に減
少する。これ以上の輝度変化を得るためには、より薄膜
の出力面４を形成することによって得ることが可能であ
る。

次に、第３図はこの発明のＸ線イメージ管における電子
レンズ系の最終段集束電極８への供給電圧と陽極３への
供給電圧の入力像視野サイズに対する依存度を表わした
ものである。従来は、陽極供給電圧を一定にしたまま、
最終段集束電極供給電圧を大きく変化させることにより
、入力像視野サイズを変化させていた。つまり、最終段
集束電極供給電圧を大幅に上昇させることによって、像
拡大を行なっていた。

しかし、この発明の電子レンズ系は像拡大に伴って陽極
供給電圧を下降させ、最終段集束電極供給電圧を若干上
昇させている。従って、像拡大に伴う出力発光輝度の変
化は減少する。残りの輝度の変化は、像拡大によるＭＴ
Ｆの増加によって発生するＳ／Ｎの低下を補うために必
要な入射Ｘ線量の増加分にほぼ相当する。

当然であるが、ＭＴＦ特性の異なるＸ線イメージ管の場
合は、輝度の変化の割合を変える必要がある。これは、
画電極への供給電圧を変えることにより、達せられる。

尚、図中の９．１０．１１．１２．１３は直流電源であ
り、それぞれ正側は集束電極５．６．７、最終段集束電
極８、陽極３に接続されている。

［発明の効果コ この発明によれば、複数の集束電極のうち最終段集束電
極への供給電圧と陽極への供給電圧との両方を変化させ
て、入力像視野サイズを可変出来るように構成されてい
るので、像拡大にょる出力輝度の低下を減少させること
が可能となり、電子レンズ系での光量調整の必要性を軽
減することが出来る。

又、像拡大のために、従来、最終段集束電極への供給電
圧の大きな変化が不要になり、発生していた電圧差の急
変による放電現象が無くなり、非常に安定した高い信頼
性を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るＸ線イメージ管を示
す概略断面図、第２図は従来とこの発明のＸ線イメージ
管における出力蛍光面輝度相対値と陽極供給電圧との関
係を示す特性曲線図、第３図は同じく最終段集束電極へ
の供給電圧及び陽極への供給電圧と入力像視野サイズと
の関係を示す特性曲線図である。 １・・・真空外囲器、２・・・入力面、３・・・陽極、
４・・・出力面、８・・・最終段集束電極。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　真空外囲器内の入力側に入力面、出力側に陽極と出力
   面がそれぞれ設けられ、更に真空外囲器の側壁に沿って
   上記陽極付近まで複数の集束電極が配設されたＸ線イメ
   ージ管において、 上記複数の集束電極のうち最終段集束電極への供給電圧
   と上記陽極への供給電圧との両方を変化させて、入力像
   視野サイズを可変出来るように構成されてなることを特
   徴とするＸ線イメージ管。