JPH02247953A

JPH02247953A - Ｘ線イメージ管とその出力面の製造方法

Info

Publication number: JPH02247953A
Application number: JP6725689A
Authority: JP
Inventors: Hideo Abu; 秀郎阿武; Katsuhiro Ono; 勝弘小野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-03-17
Filing date: 1989-03-17
Publication date: 1990-10-03

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〕（産業上の利用分野）本発明はＸ線イメージ管とその出力面の製造方法に関す
るものである。

（従来の技術）一般に、Ｘ線イメージ管は、医療用を主に工業用非破壊
検査等で、Ｘ線工業テレビを併用して、広範囲に応用さ
れている。

この種のＸ線イメージ管は、第９図に示すように、ガラ
ス等から成る真空外囲器１内の一端部に入力面２を設け
るとともに、反対側の他端部に出力面３を設け、さらに
、入力面２と出力面３の間の真空外囲器１の内壁に沿っ
て集束電極４を設けるとともに、この集束電極４の出力
面３側に陽極５を設けた構造で、真空外囲器１の一端部
に入射したＸ線を入力面２において蛍光に変換し、さら
に、この蛍光を光電子ｅに変換し、この入力面２からの
光電子ｅを、集束電極４と陽極５により出力面２に集束
加速して、出力面３において蛍光つまり可視光線に変換
し、これによって、Ｘ線で透視した人体や検査対象物の
Ｘ線像を可視像に変換するようになっており、光電子ｅ
の加速及び像縮小によって、出力面３の蛍光の輝度を、
入力面２の蛍光の輝度のたとえば数千倍にも増倍するよ
うになっている。

ところで、出力面３は、第１０図に示すように、出力基
板としてのガラス基板６に蛍光層７及び図示しないメタ
ルバック層を形成したもので、動作時には、入射した光
電子ｅによって発光した蛍光の一部は、ガラス基板６の
外側面（図示下側面）と真空外囲器１の窓部８の内側面
及び外側面の３つの界面において、それぞれの屈折率に
起因した反射を受け、蛍光層７の異なる部分にストレー
光として戻り、散乱され、この散乱光によって、Ｘ線イ
メージ管の出力可視画像のコントラストが低下する。

そのため、ガラス基板６の光透過率を低下させることに
より、ストレー光を減衰させて、コントラストを向上す
ることが行なわれているが、この方法は、ガラス基板６
の外側面と真空外囲器１の窓部８の内側面及び外側面の
３つの界面における反射を防ぐものではなく、コントラ
ストを向上させるには、ガラス基板６の光透過率を大き
く低下させる必要があるため、Ｘ線イメージ管の出力可
視画像の輝度を低下させることになる。

また、蛍光層７で発光した蛍光は、蛍光層７の内部にお
いても散乱されて、蛍光層７に沿って横方向に拡散する
ため、Ｘ線イメージ管の出力可視画像の解像度を低下さ
せる。

このコントラスト特性及び解像特性を改良する試みが、
［エスピーアイイー（ＳＰＩＥ）Ｊ第９９巻、第３回欧
州電子−光学会議（１９７６年）第１５５〜１６１頁に
載っているジェイ・アール・ビドモン（Ｊ、Ｒ，ＰＩＥ
ＤＭＯＮＴ）及びエイチ・ケー・ポーレン（Ｈ，に、Ｐ
ＯＬＬＥＨＮ）による［高ＭＴＦ蛍光面（Ｈｉｇｈ　　
ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　　ｔｒａｎｓｆｅｒ　　ｆｕｎ
ｃ−ｔｉｏｎ　　ｐｈｏｓｐｈｏｒ　　５ｃｒｅｅｎｓ
ｓ）Ｊと題する論文に記載されている。

その方法は、第１１図に示すような出力面１０を用いる
もので、この出力面１０は、出力基板にファイバープレ
ート１１を使用し、このファイバープレート１１の表面
のコアガラス１２を数μｍの深さだけエツチングにより
彫って、クラッドガラス１３から成る壁１４に囲まれた
空洞部１５を形成し、壁１４に光反射材をコーティング
して光反射層１６を形成した後、蛍光体粒子１７を空洞
部１５に充填したもので、このようにしてできた蛍光層
１８の表面つまり光電子ｅが入射する側の面にはメタル
バック層１９が形成される。

この第１１図の出力面１０を使用したＸ線イメージ管の
コントラスト特性及び解像特性は顕著に改善されるが、
従来のファイバープレートを出力基板に用いた出力面と
比較して、輝度が１／２以下に低下することが知られて
いる。輝度が低下する原因は、空洞部１５が狭過ぎるた
めと、空洞部１５の壁１４に形成される光反射層１６の
反射率が低いためと予想される。

また、この第１１図の出力面１０の重大な欠点として、
ファイバープレート１１そのものに起因する欠陥が多い
ことがある。ファイバープレート１１には、中心のコア
ガラス１２の直径が５μｍで長さが３〜５ｍのグラスフ
ァイバーの単繊維２１を束ね、それぞれの単繊維２１の
外側のクラッドガラス１３を溶着一体化したものが一般
に多く用いられているが、その製造工程において、第１
２図に示すように、グラスファイバーの単繊維２１の全
てがファイバープレート１１の基準面Ａに対して規則正
しく配列するとは限らず、一部が曲がったり、傾斜した
りする。

このようなファイバープレート１１を用いると、蛍光層
１８にできた画像が、ファイバープレート１１を通過す
る間に変形されるため、ファイバープレート１１の反対
側の面に忠実に再現されず、たとえば、蛍光層１８にで
きた画像が、第１３図（Ａ）に示すような直線の場合、
ファイバープレート１１を通過して、ファイバープレー
）１１の反対側の面に再現される画像は、第１３図（Ｂ
）に示すように、直線が途中で切れたり、ずれたりする
。

このような、画像の変形の程度は、たとえば、板厚が５
閣のファイバープレート１１において、５０μｍ程度で
ある。この画像の変形現象は、極めて高い解像度を要求
されるＸ線イメージ管には致命的なものであり、実用に
問題があり、この他にも、ファイバープレート１１を用
いたために、画像に数多くの黒点（画素の欠落）が現れ
るという問題がある。

また、解像特性を改良する別の試みが、特開昭５４−３
７４６６号公報に開示されている。その方法を以下に説
明する。

まず、ガラス基板の表面に透明導電膜を１０００人〜２
０００人蒸着し、ついで、アルミニウム薄膜を３〜４μ
ｍの厚さに蒸着する。そして、このアルミニウム薄膜を
修酸溶液中で陽極酸化し、酸化アルミニウム層にする。

そして、この酸化アルミニウム層に封孔処理を行なった
後、熱処理を加えると、酸化アルミニウム層に微細なり
ラックができ、溝部が形成される。ついで、この溝部に
電気メツキ法により金を充填させた後、アルカリ溶液中
に浸漬して酸化アルミニウム層を除去する。

このような方法で、ガラス表面に金からなる光隔壁層に
より囲まれた多数の小室が形成される。

その後この小室内に蛍光体粒子を充填し、表面をメタル
バックして、出力面を形成する。

このようにして形成した出力面は、本発明者らの追試に
よれば、光隔壁層により囲まれた小室のサイズは５０μ
ｍ〜１００μｍの範囲となる。

したがって、Ｘ線イメージ管の出力面に適用した場合、
従来のファイバーの例に比して、解像特性が劣るものと
なる。

さらに、別の試みとして、光が通過するガラス部分の厚
みを厚くして反射によるストレー光を減衰させたり、光
の反射を起こす界面の数を減少させる目的で、第１０図
の出力面３のように真空外囲器１の窓部８の内部に出力
基板としてのガラス基板６を設ける代わりに、第１４図
に示すように、真空外囲器２３の窓部を比較的に板厚が
厚い出力基板としてのガラス基板２４で形成し、このガ
ラス基板２４の内側面に直接蛍光層２５及びメタルバッ
ク層２６を形成して出力面２７に用いたり、ガラス基板
２４の外側面に１枚以上のガラス製のフェースプレート
２８を光学的に密着させたりすることが行なわれており
、この例では、フェースプレート２８の光透過率を第１
０図の出力面３のガラス基板６と同様に低くしてあり、
フェースプレート２８の外側面に無反射コーティング層
２９を設けである。

この第１４図の出力面２７を用いたＸ線イメージ管を試
作したところ、第１０図の出力面３を用いたものに比べ
て、コントラスト特性が大幅に改善されることが確認さ
れたが、解像特性については、全く改善されなかった。

（発明が解決しようとする課題）上述したように、Ｘ線イメージ管において、出力面の改
良により、コントラスト特性や解像特性を改善しようと
すると、輝度の低下を起こしたり、画像の変形や黒点の
発生等の画像品位の低下を起こすという問題があった。

このＸ線イメージ管のコントラスト特性と解像特性は、
ともに、Ｘ線イメージ管の空間変調伝達関数（ＭＴＦ）
という評価値を用いて、っぎのように表現することがで
きる。

すなわち、コントラスト特性を向上させるということは
、ＭＴＦ値を零空間周波数近傍（０〜５１ｐ／ａｎ）で
向上させることであり、解像特性を向上させるというこ
とは、ＭＴＦ値を１０Ｉｐ／ａａ以上の高い空間周波数
領域で向上させることを意味する。

したがって、従来の場合、このＸ線イメージ管のＭＴＦ
値を、輝度や画像品位等の他の特性を損わずに、θ〜５
０１ｐ／ｃｏ＋の空間周波数の全領域に渡って改善する
ことは、不可能であった。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、輝度や
画像品位等の他の特性を犠牲にすることなく、０〜５０
１ｐ／ａａの全空間周波数領域に渡ってＸ線イメージ管
のＭＴＦ値を向上し、コントラスト特性と解像特性を改
善しようとするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明の請求項１のＸ線イメージ管は、真空外囲器の内
部の一端部に設けられた入力面によりＸ線を光電子に変
換し、この入力面からの光電子を入力面に対向して真空
外囲器の他端部に設けられた出力面により可視光線に変
換するＸ線イメージ管において、上記出力面が、上記真
空外囲器の一部を構成するガラス基板と、このガラス基
板の上記入力面に対する面に一体的に設けられた２０μ
ｍよりも小さいピッチで規則的にあけられた多数の空洞
部を有するメツシュ構体と、このメツシュ構体の多数の
空洞部に充填されて上記ガラス基板に対向する蛍光体と
を具備したものである。

本発明の請求項２のＸ線イメージ管の出力面の製造方法
は、請求項１のＸ線イメージ管の出力面を製造するもの
で、ガラス基板の一面にこのガラス基板の素材と異なる
素材から成る皮膜を形成し、この皮膜にイオンエツチン
グにより多数の空洞部を形成し、この多数の空洞部に蛍
光体を充填するものである。

本発明の請求項３のＸ線イメージ管は、真空外囲器の一
端部に設けられた入力面によりＸ線を光電子に変換し、
この入力面からの光電子を真空外囲器の他端部に設けら
れた出力面により可視光線に変換するＸ線イメージ管に
おいて、上記出力面が、上記真空外囲器の一部を構成し
かつ上記入力面に対する面に２０μｍよりも小さいピッ
チで規則的に多数の空洞部が形成されたガラス基板と、
このガラス基板の多数の空洞部の壁に形成された光反射
層と、この光反射層に囲繞された状態で上記ガラス基板
の多数の空洞部に充填された蛍光体とを具備したもので
ある。

（作用）本発明の請求項１のＸ線イメージ管の出力面は、ガラス
基板が真空外囲器の一部を形成するので、界面における
反射光が少なく、高いコントラスト特性が得られ、ガラ
ス基板の内側表面にメツシュ構体が一体的に設けられ、
このメツシュ構体の多数の空洞部に蛍光体が充填されて
いるので、蛍光が横方向に広がらず、高い解像度が得ら
れ、メツシュ構体の空洞部の壁面における反射により蛍
光が有効に利用されるので、輝度が低下することがない
。

本発明の請求項２のＸ線イメージ管の出力面の製造方法
は、ガラス基板の一面に該ガラス基板の素材と異なる素
材から成る皮膜を形成し、この皮膜にイオンエツチング
により多数の空洞部を形成するので、空洞部の壁を薄く
して、蛍光体の充填量を確保するとともに、発光光量を
確保することができ、イオンエツチングにより、空洞部
の壁の表面状態が良好で、蛍光の反射率が高いため、蛍
光が有効に利用され、この結果、輝度が向上する。

本発明の請求項３のＸ線イメージ管の出力面は、ガラス
基板が真空外囲器の一部を形成するので、界面における
反射光が少なく、高いコントラスト特性が得られ、ガラ
ス基板の内側表面に多数の空洞部が設けられ、この多数
の空洞部の壁に光反射層を形成した上で蛍光体が充填さ
れているので、蛍光が横方向に広がらず、高い解像度が
得られ、光反射層により蛍光が有効に利用され、輝度が
低下することがない。

なお、空間周波数領域が最大５０１ｐ／ｃｍまでのＸ線
イメージ管のＭＴＦ値を改良するためには、２０μｍ未
満のピッチにすることが必要であり、５０１ｐ／ａｍよ
り大きい高周波領域では個々の画素が出力像に現われて
しまい好ましくない。

（実施例）本発明のＸ線イメージ管とその出力面の製造方法の実施
例を図面を参照して説明する。

第１図及び第２図は請求項１に対応した第１の実施例で
、Ｘ線イメージ管を示すものである。

このＸ線イメージ管は、第１図に示すように、ガラス等
から成る真空外囲器３１内の一端部゛に入力面３２を設
けるとともに、反対側の他端部に出力面３３を設け、さ
らに、入力面３２と出力面３３の間の真空外囲器３１の
内壁に沿って集束電極３４を設けるとともに、この集束
電極３４の出力面３側に陽極３５を設けた構造で、真空
外囲器３１の一端部に入射したＸ線を入力面３２におい
て蛍光に変換し、さらに、この蛍光を光電子ｅに変換し
、この入力面３２からの光電子ｅを、集束電極３４と陽
極３５により出力面３２に集束加速して、出力面３３に
おいて蛍光つまり可視光線に変換し、これによって、Ｘ
線で透視した人体や検査対象物のＸ線像を可視像に変換
するようになっており、光電子ｅの加速及び像縮小によ
って、出力面３３の蛍光の輝度を、入力面３２の蛍光の
輝度のたとえば数千倍にも増倍するようになっている。

そして、上記出力面３３は、真空外囲器３１の窓部を構
成し、第２図に示すように、比較的板厚が厚い出力基板
としてのガラス基板３８を真空外囲器３１の癒部に用い
、このガラス基板３８の内側面つまり上記入力面に対す
る面に光反射素材のアルミニウムから成る厚さ約５μｍ
のメツシュ構体３９を一体的に密着して設け、このメツ
シュ構体３９には、２０μｍピッチよりも小さいピッチ
で、この実施例では約６μｍピッチで、多数の５．５μ
ｍ角程度の正方形状の空洞部４０を、格子状の厚さ約０
．５μ−の壁４１を介して、規則正しく形成してあり、
このメツシュ構体３９の多数の空洞部４０に粒子状の蛍
光体４２を充填し、この蛍光体４２の上面と上記メツシ
ュ構体３９の壁４１の上部にアルミニウムから成るメタ
ルバック層４３を設け、さらに、ガラス基板３８の外側
面に無反射コーティング層４４を設けたもので、蛍光体
４２から成る厚さ約５μｍの蛍光層４５が、厚さ約５μ
ｍのメツシュ構体３９により、多数の画素に区画された
構造となっている。

第３図及び第４図は請求項２に対応した上記出力面３３
の製造方法を示すものである。

上記出力面３３を製造するには、まず、第２図（＾）の
ように、ガラス基板３８に、蒸着法あるいはスパッタリ
ング法やＣＶＤ法等によりアルミニウムをコーチ・イン
クし、約５μｍの厚さのアルミニウムの皮膜４７を一体
的に形成する。

つぎに、反応性イオンエツチング法を用いて、上記皮膜
４７にイオンエツチングを行ない、第３図（Ｂ）及び第
４図に示すように、皮膜４７に多数の５．５μｍ角程度
の正方形状の空洞部４０を、格子状の厚さ約０．５μｍ
の壁４１を介して、約６μｍピッチで規則正しく形成し
、ガラス基板３８と一体的なメツシュ構体３９を作る。

つぎに、平均粒径が１〜２μｍの粒子状のたとえば（Ｚ
ｎ、Ｃｄ）Ｓ：Ａｇ等の蛍光体４２を、適当な液体中で
メツシュ構体３９に沈降させて、第３図（Ｃ）に示すよ
うに、均一に堆積させ（沈降法）た後、プレス装置によ
り圧力を加え（プレス法）で、第３図（Ｄ）に示すよう
に、蛍光体４２をメツシュ構体３９の空洞部４０に充填
する。

そして、蛍光体４２の上面とメツシュ構体３９の壁４１
の上部にアルミニウムから成るメタルバック層４３を設
け、さらに、ガラス基板３８の反対側の面に無反射コー
ティング層４４を設けると、出力面３３ができる。

このように、イオンエツチング加工法によって、アルミ
ニウムの皮膜４７に空洞部４Ｇを形成すると、空洞部４
０の周囲の壁４１の表面の結晶性が破壊されずに済み、
壁４１の表面の光反射率を、加工前の皮膜４７の表面と
同じレベルに保つことができ、しかも、壁４１の厚さを
約０．５μｍまで薄（することができ、この結果、空洞
部４０の占める体積比率、言い代えると、メツシュ構体
３９の開口率を約９０％にまで高めることができ、蛍光
体４２の充填量を多くすることができる。

このような構造の出力面３３に入力面３２からの光電子
ｅが入射して、蛍光体４２が発光すると、蛍光は、メツ
シュ構体３９の壁４１に阻まれて横方向に広がることが
なく、５．５μｍ角程度の空洞部４０内に閉込められ、
メタルバック層４３やメツシュ構体３９の壁４１で一部
が反射された後、ガラス基板３８側に出射するため、出
力面３３の解像度が向上する。

また、メツシュ構体３９の開口率が高く、蛍光体４２の
充填量が多く、壁４１の反射率も高いので、出力面３３
の輝度が低下しない。

そして、ガラス基板３８側に出射した蛍光の一部は、ガ
ラス基板３８の外気側の表面で全反射して蛍光層４５側
に戻り、蛍光層４５の表面で散乱を起こすため、出力面
３３のコントラストを低下させる一因となるが、ガラス
基板３８が厚いため、減衰によって戻り光量が少なくな
り、出力面３３のコントラスト特性が向上し、しかも、
無反射コーティング層４４があるため、蛍光のフレネル
反射による戻り光がほとんどないことも、出力面３３の
コントラスト特性の向上に寄与し、さらに、ガラス基板
３８が真空外囲器３Ｉの一部を構成するため、蛍光が反
射する界面が少なく、戻り光が発生する部分が少ないこ
とも、出力面３３のコントラスト特性の向上に寄与する
。

なお、第５図は上記出力面３３を備えた本発明のＸ線イ
メージ管の試作品と第１０図に示した出力面３を備えた
従来のＸ線イメージ管のＭＴＦ値を比較した図である。

ただし、ここでは、入力像寸法を出力像寸法で除して得
られるＸ線イメージ管の像縮小率が１０である場合につ
いて比較した。

本発明では、従来に比べて、０〜５０Ｉｐ／ａｎの空間
周波数の全域でＭＴＦ値が向上し、コントラスト特性と
解像特性が向上することが確認でき、しかも、輝度特性
も低下することはなかった。

また、本発明の場合、出力基板にファイバープレートを
用いていないため、ファイバープレートに起因する画像
品位の低下、たとえば、画像が変形したり画像に黒点（
画素の欠落）が発生することはなも）。

なお、第６図は上記第１の実施例の変形例で、この変形
例の出力面３３ｓは、上記第１の実施例の出力面３３の
ガラス基板３８と無反射コーティング層４４の間に光透
過率約８０％のガラス製のフェースプレート４９を配置
し、このフェースプレート４９をガラス基板３８に光学
的に密着させたもので、この変形例の出力面３３１を備
えたＸ線イメージ管も、第１０図に示した出力面３を備
えた従来のＸ線イメージ管に対して、０〜５０１ｐ／ａ
ｓの空間周波数の全域でＭＴＦ値が向上し、コントラス
ト特性と解像特性が向上することが確認され、しかも、
輝度特性も、光透過率約８０％のガラス基板６を使用し
た第１０図に示した出力面３に比較して、劣化すること
はなかった。

つぎに、第７図は請求項３に対応した第２の実施例で、
Ｘ線イメージ管の出力面５１の一部を示すものである。

この出力面５１は、上記出力面３３．３３＊と同様に、
真空外囲器３１の窓部を構成し、比較的に板厚が厚い出
力基板としてのガラス基板５２を真空外囲器３１の窓部
に用い、このガラス基板５２の内側面つまり上記入力面
に対する面に、２０μｍピッチよりも小さいピッチで、
この実施例では約６μｍピッチで、多数の５．５μｍ角
程度の正方形状の深さ約５μｍの空洞部５３を、格子状
の厚さ約０．５μｍの壁５４を介して、規則正しく形成
し、この壁５４の表面に光反射材としてアルミニウムを
コーティングして光反射層５５を形成してあり、多数の
空洞部５３に粒子状の蛍光体５６を充填し、この蛍光体
５６の上面と上記ガラス基板５２の壁５４の上部にアル
ミニウムから成るメタルバック層５７を設け、さらに、
ガラス基板５１の外側面に図示しない無反射コーティン
グ層を設けたもので、蛍光体５６から成る厚さ約５μｍ
の蛍光層５８が、高さ約５μｍで厚さ約０．５μｍの格
子状の壁５４により、多数の画素に区画され、それぞれ
の画素を構成する蛍光体５６が光反射層５５に囲繞され
た状態となっている。

この出力面５１を製造するには、まず、反応性イオンエ
ツチング法を用いて、ガラス基板５２にイオンエツチン
グを行ない、多数の５．５μｍ角程度の正方形状の深さ
約５μｍの空洞部５３を、格子状の壁５４を介して、約
６μｍピッチで規則正しく形成する。

つぎに、空洞部５３の周囲の壁５４の表面にアルミニウ
ムから成る光反射層５５を形成した後、平均粒径が１〜
２μｍの粒子状の蛍光体５６を、適当な液体中でガラス
基板５２に沈降させて、均一に堆積させ（沈降法）た後
、プレス装置により圧力を加え（プレス法）で、蛍光体
５６を空洞部５３に充填する。

そして、蛍光体５６の上面とガラス基板５２の壁５４の
上部にアルミニウムから成るメタルバック層５７を設け
、さらに、ガラス基板５２の反対側の面に無反射コーテ
ィング層を設けると、出力面５１ができる。

このように、イオンエツチング加工法によって、ガラス
基板５２に空洞部５３を形成すると、空洞部５３の周囲
の壁５４の表面状態が良好でなめらかになるため、その
上にコーティングした光反射層５５も良好になり、この
光反射層５５の光反射率が高くなり、しかも、壁５４の
厚さを約０．５μｍまで薄くすることができ、この結果
、空洞部５３の占める体積比率を約９０％にまで高める
ことができ、蛍光体５６の充填量を多くすることができ
る。

このような構造の出力面５１に入力面３２からの光電子
ｅが入射して、蛍光体５６が発光すると、蛍光は、空洞
部５３の壁５４の光反射層５５に阻まれて横方向に広が
ることがなく、５．５μｍ角程度の空洞部５３内に閉込
められ、メタルバック層５７や光反射層５５で一部が反
射された後、図示しない無反射コーティング層側に出射
するため、出力面５１の解像度が向上する。

また、空洞部５３の開口率が高く、蛍光体５６の充填量
が多く、壁５４の反射率も高いので、出力面ｓ１の輝度
が低下しない。

そして、図示しない無反射コーティング層側に出射した
蛍光の一部は、ガラス基板５２の外気側の表面で全反射
して蛍光層５８側に戻り、蛍光層５８の表面で散乱を起
こすため、出力面５１のコントラストを低下させる一因
となるが、ガラス基板５２が厚いため、減衰によって戻
り光量が少なくなり、出力面５１のコントラスト特性が
向上し、しかも、無反射コーティング層があるため、蛍
光のフレネル反射による戻り光がほとんどないことも、
出力面５１のコントラスト特性の向上に寄与し、さらに
、ガラス基板５２が真空外囲器３１の一部を構成するた
め、蛍光が反射する界面が少なく、戻り光が発生する部
分が少ないことも、出力面５１のコントラスト特性の向
上に寄与する。

なお、この実施例の場合も、出力基板にファイバープレ
ートを用いていないため、ファイバープレートに起因す
る画像品位の低下、たとえば、画像が変形したり画像に
黒点（画素の欠落）が発生することはない。

つぎに、第８図は請求項１に対応した第３の実施例で、
Ｘ線イメージ管の出力面６１の一部を示すものである。

この出力面６１を製造するには、まず、ガラス基板６２
に、蒸着法あるいはスパッタリング法やＣＶＤ法等によ
りシリコンをコーティングし、約５μｍの厚さのシリコ
ンの皮膜を一体的に形成する。

つぎに、反応性イオンエツチング法を用いて、上記皮膜
にイオンエツチングを行ない、皮膜に多数の５．５μｍ
角程度の正方形状の空洞部６３を、格子状の厚さ約０．
５μｍの壁６４を介して、約６μｍピッチで規則正しく
形成し、ガラス基板６２と一体的なメツシュ構体を作る
。

つぎに、空洞部６３の周囲の壁６４の表面にアルミニウ
ムから成る光反射層６５を形成した後、平均粒径が１−
！２μｍの粒子状の蛍光体６６を、適当な液体中でガラ
ス基板６１に沈降させて、均一に堆積させ（沈降法）た
後、プレス装置により圧力を加え（プレス法）で、蛍光
体６６を空洞部６３に充填する。

そして、蛍光体６６の上面とメツシュ構体の壁６４の上
部にアルミニウムから成るメタルバック層６７を設け、
さらに、ガラス基板６２の反対側の面に無反射コーティ
ング層４４を設けると、出力面６１ができる。

このように、イオンエツチング加工法によって、シリコ
ン皮膜に空洞部６３を形成すると、空洞部６３の周囲の
壁６４の表面状態が良好でなめらかになるため、その上
にコーティングした光反射層６５も良好になり、この光
反射層６５の光反射率が高くなり、しかも、壁６５の厚
さを約０．５μｍまで薄くすることができ、この結果、
空洞部６３の占める体積比率を約９０％にまで高めるこ
とができ、蛍光体６６の充填量を多くすることができる
。

上記した出力面６１を使用したＸ線イメージ管は、第１
の実施例及び第２の実施例と同程度の特性の向上が確認
された。

以上で、実施例の説明を終るが、本発明の実施に際して
は、上述した各実施例に限定されず、たとえば、上述し
た各実施例では、出力面３３゜３３ｓ　、　５１．６１
の蛍光層４５．５８．６８の厚さを約５μｍとし、同じ
く空洞部４０．５３．６３の深さを約５μｍとしたが、
これは、蛍光層４５．５８．６８の厚さが約５μｍが望
ましい場合において、深さ約５μｍの深さの空洞部４０
．５３．６３を形成するのが容易であるという条件が揃
ったためで、望ましい蛍光層４５．５８．６８の厚さに
対して、空洞部４０．５３゜６３の深さを確保するのが
困難な場合には、望ましい蛍光層４５．５８．６８の厚
さを確保するために、蛍光体４２．５６．６６の一部を
空洞部４０．５３．６３から食出してもよく、このよう
にしてもある程度の効果は確保することができる。

また、上述した各実施例では、空洞部４Ｇ、　５３゜６
３のピッチを約６μｍとしたが、最大５０１ｐ／ｃｍま
での空間周波数領域でＸ線イメージ管のＭＴＦ値を改良
するためには、２０μｍより小さいピッチであればよい
。

また、上述した各実施例では、空洞部４０．５３゜６３
に蛍光体４２．５６．６６を充填する方法として、沈降
法とプレス法を組合わせたが、遠心法やスプレー法等の
他の方法を採用することもでき、そして、使用する蛍光
体も、粒子状の蛍光体４２．５６．６６に限らず、アル
カリハライド蛍光体を溶融して空洞部４０．５３．　ｌ
ｉ３に充填したり、任意の蛍光体を溶射法により空洞部
４０．５３．６３に充填する方法も採用することができ
る。

さらに、メツ、シュ構体３９や光反射層５５．６３も、
アルミニウムに限らず、銀、ニッケル等の光反射率の高
い他の単体金属や合金を使用することができる。

また、上記第３の実施例では、メツシュ構体の素材とし
てシリコンを使用した場合について述べたが、その他に
、酸化アルミニウム、酸化シリコン、酸化アンチモン、
窒化シリコン、酸化すず等の材料を使用することが可能
であり、割れやはがれ等を考慮すると、基板の熱樹張係
数との差が小さいもので、しかも、エツチングが容易な
材料が選定される。また、空洞部４０．５３．６３の形
成方法として反応性イオンエツチング法を利用する場合
について述べたが、その他イオンエツチング法として、
プラズマエツチング法やスパッタエツチング法またはイ
オンビームエツチング法等を利用することも可能である
。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明の請求項１のＸ線イメージ管の
出力面は、ガラス基板が真空外囲器の一部を形成するの
で、界面における反射光が少なく、高いコントラスト特
性が得られ、ガラス基板の内側表面にメツシュ構体が一
体的に設けられ、このメツシュ構体の２０μｍよりも小
さいピッチで規則的にあけられた多数の空洞部に蛍光体
が充填されているので、蛍光が横方向に散乱するのを防
止でき、高い解像度が得られ、メツシュ構体の空洞部の
壁面における反射により蛍光が有効に利用されるので、
輝度が低下することがない。

本発明の請求項２のＸ線イメージ管の出力面の製造方法
は、ガラス基板の一面にこのガラス基板の素材と異なる
素材から成る皮膜を形成し、この皮膜にイオンエツチン
グにより多数の空洞部を形成するので、空洞部の壁を薄
くして、蛍光体の充填量を確保するとともに、発光光量
を確保することができ、イオンエツチングにより、空洞
部の壁の表面状態が良好で、蛍光の反射率を高（するこ
とができるため、蛍光が有効に利用され、この結果、輝
度が向上する。

このように、本発明によれば、輝度や画像品位等の他の
特性を犠牲にすることなく、コントラスト特性と解像特
性を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の請求項１に対応した第１の
実施例を示し、第１図はＸ線イメージ管の断面図、第２
図はその出力面の拡大断面図、第３図は及び第４図は請
求項２に対応するもので、第３図（Ａ）ないしくＤ）は
第２図に示した出力面の製造方法を説明する工程順の断
面図、第４図は第３図（Ｂ）のＴＶ−ｍＶ視断面図、第
５図は本発明と従来のＭＴＦ値の比較図、第６図は第１
の実施例の変形例を示す出力面の拡大断面図、第７図は
本発明の請求項３に対応した第２の実施例を示すＸ線イ
メージ管の出力面の拡大断面図、第８図は本発明の請求
項１に対応した第３の実施例を示すＸ線イメージ管の出
力面の拡大断面図であり、そして、第９図及び第１０図
は従来例を示し、第９図はＸ線イメージ管の断面図、第
１０図はその出力面の拡大断面図、第１１図は他の従来
例を示す出力面の拡大断面図、第１２図及び第１３図は
その欠点の説明図で、第１２図はそのファイバープレー
トの構造図、第１３図（Ａ）　（Ｂ）はそのファイバー
プレートの前後の画像の説明図であり、また、第１４図
はさらに他の従来例を示す出力面の拡大断面図である。３１・・真空外囲器、３２・・入力面、３３．３３ｓ・
・出力面、３８φ・ガラス基板、３９・・メツシュ構体
、４０・・空洞部、４２・・蛍光体、４７・・皮膜、５
１・・出力面、５２・・ガラス基板、５３・・空洞部、
５４・・壁、５ｓ・・光反射層、５６・・蛍光体、６１
・・出力面、６２・・ガラス基板、６３・・空洞部、６
６・・蛍光体。（Ａ＞Ｓユ員

Claims

【特許請求の範囲】

（１）真空外囲器の内部の一端部に設けられた入力面に
よりＸ線を光電子に変換し、この入力面からの光電子を
入力面に対向して真空外囲器の他端部に設けられた出力
面により可視光線に変換するＸ線イメージ管において、上記出力面は、上記真空外囲器の一部を構成するガラス
基板と、このガラス基板の上記入力面に対する面に一体
的に設けられた２０μｍ未満の規則的なピッチであけら
れた多数の空洞部を有するメッシュ構体と、このメッシ
ュ構体の多数の空洞部に充填されて上記ガラス基板に対
向する蛍光体とを具備したことを特徴とするＸ線イメー
ジ管。
（２）ガラス基板の一面にこのガラス基板と異なる素材
から成る皮膜を形成し、この皮膜にイオンエッチングに
より多数の空洞部を２０μｍ未満の規則的なピッチで形
成し、この多数の空洞部に蛍光体を充填することを特徴
とするＸ線イメージ管の出力面の製造方法。
（３）真空外囲器の内部の一端部に設けられた入力面に
よりＸ線を光電子に変換し、この入力面からの光電子を
入力面に対向して真空外囲器の他端部に設けられた出力
面により可視光線に変換するＸ線イメージ管において、上記出力面は、上記真空外囲器の一部を構成しかつ上記
入力面に対する面に２０μｍ未満の規則的なピッチで多
数の空洞部が形成されたガラス基板と、このガラス基板
の多数の空洞部の壁に形成された光反射層と、この光反
射層に囲繞された状態で上記ガラス基板の多数の空洞部
に充填された蛍光体とを具備したことを特徴とするＸ線
イメージ管。