JPH03280325A

JPH03280325A - Ｘ線イメージ管の入力面の製造方法

Info

Publication number: JPH03280325A
Application number: JP7916990A
Authority: JP
Inventors: Yorio Hosokawa; 細川　倚男; Hideo Abu; 秀郎阿武
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-03-28
Filing date: 1990-03-28
Publication date: 1991-12-11
Anticipated expiration: 2015-03-06
Also published as: JP3015403B2

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線イメージ管の入力面の製造方法に関する
ものである。

（従来の技術）Ｘ線イメージ管は、Ｘ線像を入力面において光電子像に
変換し、この光電子像を出力面に集束加速して、出力面
に輝度増強された可視出力像を得るものである。

このＸ線イメージ管の入力面は、第１０図及び第１１図
に示すように、表面が平滑な球面状の基板１と、この基
板１の凹面側の上に低真空度条件下で蒸着により形成さ
れた多数のＮａ付活Ｃｓ■蛍光体の結晶粒子２から成る
第１の蛍光体層３と、この第１の蛍光体層３の結晶粒子
２の上に成長させた多数の蛍光体の柱状結晶４から成る
第２の蛍光体層５と、この第２の蛍光体層５の上に高真
空度条件下で蒸着により形成された表層６と、この表層
６の上に形成された光電面７等で構成されている。

そして、第２の蛍光体層５は、平均直径５〜５０μｍ１
長さ約４００μｍで、基板１に対してほぼ垂直に成長し
た柱状結晶４の集合体であり、隣接したＣｓｌ蛍光体の
柱状結晶４は、互いに微細な隙間によって分離している
ため、所々に存在する約１μｍの比較的に大きい隙間８
によって、表層６の形成時にピンホール９ができてしま
う。

このピンホール９が光電面７の感度に悪影響を及ぼすと
いう問題がある。

すなわち、１００℃以上の高温下で行なわれる光電面７
の形成中に、光電面７を構成する物質がピンホール９を
通して蛍光体層３．５中に拡散して消失することにより
、光電面７の形成が終了したときには、光電面７の感度
が低下してしまう。

さらに、光電面７を構成する物質は、この後も、ピンホ
ール９を通して蛍光体層３．５中に徐々に拡散するため
、光電面７の感度が次第に低下し、製品寿命も短くなる
。

上記ピンホール９は、表層６の厚さを厚くすることによ
り、その数を減らし、その大きさを小さくすることがで
きるが、表層６の膜厚が増大するにつれて入力面の感度
が低下し、これにともなって、Ｘ線イメージ管の解像度
も低下することが分かっているため、表層６の膜厚は約
１０〜３０μｍの範囲内において実用化されている。

このため、第２の蛍光体層５の多数の柱状結晶４の頂部
を機械的に塑性変形させ、第２の蛍光体層５の表面を平
坦化することにより、多数の柱状結晶４の頂部間の隙間
８を無くして、ピンホール９の発生を阻止し、光電面７
の感度低下を防止することが行なわれている。

また、別の問題として、このようにして形成された入力
面を有するＸ線イメージ管の出力像の輝度分布は、第１
２図に破線で示すように、入力面の中心部と外周部に対
応する部分で輝度に差があるのが一般的である。

（発明が解決しようとする課題）上述したように、従来の場合、Ｘ線イメージ管の入力面
の製造に際して、多数の蛍光体の柱状結晶４の頂部を塑
性変形させることによって、光電面７の感度低下を防止
しているが、別の問題として、入力面の中心部から外周
部まで−様な強度のＸ線を入射しても、その出力像の光
量分布は中心部から外周部に向かって、次第に光量が減
少するため、均一な出力像が得られないという問題があ
る。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、蛍光体
層５の多数の柱状結晶４の頂部を塑性変形させて光電面
７の感度低下を防止する際に、変形の程度を変えること
によって、光電面７の中心部よりも周辺部の感度が高く
なるようにして、均一な出力像を得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）請求項１の発明は、多数の蛍光体の柱状結晶を形成した
基板の上記柱状結晶の頂部に粒状物を乗せた状態で、自
転機構により基板を自転させて粒状物を相対的に基板の
円周方向に移動させるとともに、傾斜機構により基板の
傾斜角度を変化させて粒状物を相対的に基板の径方向に
移動させながら、振動機構により基板を振動させて粒状
物を柱状結晶の頂部に振動的に衝突させることによって
、多数の柱状結晶の頂部を変形させて緻密化させるＸ線
イメージ管の入力面の製造方法であって、上記自転機構
による基板の自転速度、傾斜機構による基板の傾斜速度
及び振動機構による基板の振幅の少なくとも１つを制御
することによって、基板の中心部よりも周辺部の柱状結
晶の頂部の変形を強くするものである。

請求項２の発明は、多数の蛍光体の柱状結晶を形成した
基板の上記柱状結晶の頂部に対して、押付は機構により
摺接部材を押付けた状態で、自転機構により基板を自転
させて摺接部材を相対的に基板の円周方向に移動させる
とともに、移動機構により摺接部材を基板の径方向に移
動させることによって、多数の柱状結晶の頂部を変形さ
せて緻密化させるＸ線イメージ管の入力面の製造方法で
あって、上記押付は機構による摺接部材の押付は圧力、
自転機構による基板の自転速度及び移動機構による摺接
部材の移動速度の少なくとも１つを制御することによっ
て、基板の中心部よりも周辺部の柱状結晶の頂部の変形
を強くするものである。

（作用）本発明のＸ線イメージ管の入力面の製造方法によると、
蛍光体層の多数の柱状結晶の頂部を機械的に塑性変形さ
せ、この蛍光体層の表面を平坦化することにより、多数
の柱状結晶の頂部間の隙間を無くして、ピンホールの発
生を阻止し、光電面の感度低下を防止する際に、中心部
よりも周辺部の柱状結晶の頂部の変形を強くするので、
光電面の中心部よりも周辺部の方が感度が高くなるもの
である。

（実施例）本発明のＸ線イメージ管の入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図は請求項１の製造方法を実施する第１の実施例の
装置を示すものである。

図において、１１は振動機構で、この振動機構１１は、
上部に振動部１２を有し、この振動部１２を上下や左右
に振動することができる。

１５は傾斜機構で、この傾斜機構１５は、上記振動機構
１１の振動部１２に水平な軸１６を介して揺動台１７を
支持し、この揺動台１７に設けた扇形歯車１８に上記振
動部１２に設けた平歯車１９を噛合し、この平歯車１９
を固定部分に設けた図示しないモータによりフレキシブ
ルシャフトを介して駆動するようにしたもので、平歯車
１９の回動により、揺動台１７が軸１６を中心に揺動す
るようになっている。

２２は自転機構で、この自転機構２２は、上記傾斜機構
１５の揺動台１７の上に垂直な軸２３を介して回転台２
４を支持し、この回転台２４と一体のウオームホイール
２５に上記揺動台１７に設けたウオームギヤ２６を噛合
し、このウオームギヤ２Ｇを固定部分に設けた図示しな
いモータによりフレキシブルシャフトを介して駆動する
ようにしたもので、ウオームギヤ２６の回動により、回
転台２４が軸２３を中心に回転するようになっている。

そして、この自転機構２２は、その回転台２４の上に第
１０図に示したようなＸ線イメージ管の入力面の球面状
の基板１を、その多数の蛍光体の柱状結晶４から成る蛍
光体層５を形成した凹面側を上にした状態で、嵌合して
保持するようになっており、この柱状結晶４の頂部に多
数の粒状物としてたとえば５０００程度の直径１ｍのス
テンレスポール２７を入れた状態で、回転台２４の上に
蓋２８を装着するようになっている。

そうして、第２図に示すように、この装置の振動機構１
１と、傾斜機構１５の平歯車１９を駆動するモータ３１
及び自転機構２２のウオームギヤ２６を駆動するモータ
３２は、あらかじめ各部の動作速度や振幅等を設定して
記憶するホストコンピュータ３３により、コントローラ
３４及びそれぞれのドライバ３５゜３６、３？を介して
、駆動されるようになっている。

このような構成により、第１０図に示したようなＸ線イ
メージ管の入力面の基板１を、多数の蛍光体の柱状結晶
４から成る第２の蛍光体層５まで形成した段階で、第１
図に示すように、回転台２４の上に装着し、ステンレス
ポール２７を入れて蓋２８を装着する。

そして、第１図のように、傾斜機構１５の揺動台１７が
一方に傾いて、ステンレスポール２７が基板１の外周部
に位置した状態から動作を開始し、自転機構２２の回転
台２４の回転、振動機構１１の振動部ｌ２の振動、傾斜
機構１５の揺動台１７の揺動が行なわれ、回転台２４の
回転によりステンレスポール２７が相対的に基板１の円
周方向に移動し、振動部１２の振動によりステンレスポ
ール２７が蛍光体層５の柱状結晶４の頂部に振動的に衝
突し、揺動台１７の揺動によりステンレスポール２７が
相対的に基板１の直径方向に移動して基板１の外周部か
ら中央部を経て外周部に移動する。

そして、この動作により、基板１の全面にわたって、蛍
光体の柱状結晶４の頂部を機械的に塑性変形させ、蛍光
体層５の表面を平坦化することができ、これによって、
多数の柱状結晶４の頂部間の隙間８を無くして、蛍光体
層５の表面を緻密化することができ、この上に直接的に
または間接的に形成される光電面７を構成する物質の拡
散消失を阻止することができるので、光電面７の初期感
度の低下及び経時変化を防止する−ことができる。

そして、この動作は、ホストコンピュータ３３から伝送
されたデータに基づいて行なわれ、ホストコンピュータ
３３から伝送された自転機構２２の回転台２４の回転速
度、振動機構１１の振動部１２の振幅、傾斜機構１５の
揺動台１７の揺動速度の各データは、コントローラ３４
により、それぞれのドライバ３５゜３６．３７に分配さ
れ、自転機構２２のモータ３２、振動機構１１、傾斜機
構１５のモータ３１が制御される。

ここで、ホストコンピュータ３３に設定するデータを、
第３図に示すように、自転機構２２の回転台２４の回転
速度と振動機構１１の振動部１２の振幅を一定とし、傾
斜機構１５の揺動台１７の揺動速度を基板１の外周部に
おいて遅（するとともに基板１の中心部において速くす
ると、基板１の外周部では、ステンレスポール２７の衝
撃力が繰り返して柱状結晶４の頂部に加わるため、基板
１の中心部に比較して、柱状結晶４の頂部の変形の程度
が強く、緻密化が十分に行なわれる。

したがって、光電面７の中心部よりも周辺部の方が緻密
化による感度低下の阻止効果が高く、光電面７の中心部
よりも周辺部の方が感度が高くなり、この結果、Ｘ線イ
メージ管に、従来よりも均一な出力像を得るこことがで
きる。

第４図はこのようにして得られた入力面を示し、蛍光体
層５を構成する多数の蛍光体の柱状結晶４の頂部を機械
的に塑性変形させて、多数の柱状結晶４の頂部間の隙間
８を塞ぐため、この蛍光体層５の上の表層６や光電面７
をピンホール９無しに形成することができ、感度低下の
無い良好な入力面を得ることができた。

そして、このようにして得られた入力面を有するＸ線イ
メージ管の出力像の輝度分布は、第１２図に実線で示す
ように、入力面の中心部と外周部に対応する部分の輝度
の差が従来よりも小さくなり、従来よりも均一な出力像
を得ることができた。

なお、この実施例では、第３図に示したように、自転機
構２２の回転台２９の回転速度と振動機構１１の振動部
１２の振幅を一定とし、傾斜機構１５の揺動台１７の揺
動速度を変化させたが、傾斜機構１５の揺動台Ｉ７の揺
動速度を一定とし、自転機構２２の回転台２９の回転速
度あるいは振動機構１１の振動部１２の振幅を、基板１
の外周部と中心部で変化させても、上述したような結果
が得られる。

つぎに、第５図は請求項２の製造方法を実施する第２の
実施例の装置を示すものである。、図において、４１は
移動機構で、この移動機構４１は、ベース４２の上にス
ライドテーブル４３を左右方向移動自在に設け、このス
ライドテーブル４３をモータ４４により図示しないボー
ルスクリューを介して左右方向に移動するようにしたも
のである。

４７は押付は機構で、この押付は機構４７は、上記移動
機構４１のスライドテーブル４３の上にスライドテーブ
ル４８を前後方向移動自在に設け、このスライドテーブ
ル４８をモータ４９により図示しないボールスクリュー
を介して前後方向に移動するようにしたもので、後述す
る摺接部材としてのバフローラ５５の加圧センサ５θを
備えている。

５３は回転機構で、この回転機構５３は、上記押付１プ
機構４７のスライドテーブル４８の上にスライドテーブ
ル５４を前後方向移動自在に設け、このスライドテーブ
ル５４の前端部の上に外周部を織布あるいは不織布で構
成ｌまた摺接部材としてのパフロ−ラ５５を軸支し、こ
のバフローラ５５をスライドテーブル５４の後端部の上
に設けたモー・夕５６により２組のベルト伝動機構５７
゜５８を介して駆動するようにしたもので、スライドテ
ーブル５４の後端部に対して上記押付は機構４７の加圧
センサ５０が配設されている。

６１は自転機構で、この自転機構６１は、上記ベース４
２の上に支枠６２を立設し、この支枠６２の表面に図示
しない水平な軸を介して回転台６３を支持し、この回転
台６３を支枠６２の裏面に設けたモータ６４によりベル
ト伝動機構６５を介して駆動するようにしたものである
。

そして、この自転機構６１は、その回転台６３の表面に
第１０図に示したようなＸ線イメージ管の入力面の球面
状の基板１を、その多数の蛍光体の柱状結晶４から成る
蛍光体層５を形成した凹面側を上記バフローラ５５に向
けた状態で、嵌合して保持するようになっている。

そうして、第６図に示すように、この装置の移動機構４
１のモータ４４、押付は機構４７のモータ４９、回転機
構５３のモータ５６及び自転機構６１のモータ６４は、
あらかじめ各部の動作を設定して記憶するホストコンピ
ュータ６８により、コントローラ６９及びそれぞれのド
ライバ７０．７１．７２．７３を介して、駆動されるよ
うになっている。

このような構成により、第１０図に示したようなＸ線イ
メージ管の入力面の基板１を、多数の蛍光体の柱状結晶
４から成る第２の蛍光体層５まで形成した段階で、第５
図に示すように、回転台６３の表面に装着する。

そして、移動機構４１のスライドテーブル４３が一方に
移動して、バフローラ５５が基板１の外周部に位置した
状態から動作を開始し、まず、ドライバ７２が、押付は
機構４７のモータ４９を駆動してスライドテーブル４８
を前進させることにより、バフローラ５５を基板１に押
付けるとともに、この押付は圧力を加圧センサ５０で検
出して、この加圧センサ５０の出力信号がホストコンピ
ュータ６ｆｌから伝送された押付は圧力のデータに一致
した状態で、スライドテーブル４８を停止する。

そして、ドライバ７２は、この後も、状況の変化に応じ
て、加圧センサ５０の出力信号がホストコンピュータ６
８から伝送された押付は圧力のデータに常に一致するよ
うに、押付は機構４７のモータ４９を駆動してスライド
テーブル４８を前進させたり後退させたりする。

この状態で、ドライバ７１が、ホストコンピュータ６８
から伝送された回転機構５３のバフローラ５５の回転速
度になるように、回転機構５３のモータ５６を駆動し、
続いて、ドライバ７０．７３が、ホストコンピュータ６
８から伝送された自転機構６１の回転台６３の回転速度
及び移動機構４１のスライドテーブル４３の移動速度に
なるように、自転機構６１のモータ６４及び移動機構４
１のモータ４４を駆動する。

これによって、回転機構５３によりバフローラ５５が回
転するとともに、押付は機構４７によりバフローラ５５
が所定の押付は圧力で基板１の蛍光体層５に押付けられ
た状態で、自転機構６１の回転台６３の回転によりバフ
ローラ５５が相対的に基板１の円周方向に移動するとと
もに、移動機構６１のスライドテーブル４３の移動によ
りバフローラ５５が基板１の径方向に移動して基板１の
外周部から中央部を経て外周部に移動する。

なお、この際に、基板１が凹面状のため、バフローラ５
５が基板１の外周部から中央部に向か−）で移動すると
、バフローラ５５の蛍光体層５に対する押付は圧力が減
少し、バフローラ５５が基板１の中央部から外周部に向
かって移動すると、バフローラ５５の蛍光体層５に対す
る押付は圧力が増加するが、これを加圧センサ５０が検
出して、ドライバ７２がスライドテーブル４８を前進さ
せたり後退させたりして、バフローラ５５の押付は圧力
はホストコンピュータ６８から伝送された押付は圧力の
データに常に一致するように保たれる。

そして、この動作により、バフローラ５５が、基板１の
全面にわたって、蛍光体層５の蛍光体の柱状結晶４の頂
部を擦って機械的に塑性変形させ、蛍光体層５の表面を
平坦化することができ、これによって、多数の柱状結晶
４の頂部間の隙間８を無（して、蛍光体層５の表面を緻
密化することができ、この上に直接的にまたは間接的に
形成される光電面７を構成する物質の拡散消失を阻止す
ることができるので、光電面７の初期感度の低下及び経
時変化を防止することができる。

ここで、ホストコンピュータ６８に設定するデータを、
第７図に示すように、自転機構６１の回転台６３の回転
速度と回転機構５３のバフローラ５５の回転速度を一定
とし、押付は機構４７によるバフローラ５５の押付は圧
力を基板１の外周部において強くするとともに、移動機
構４１によるバフローラ５５の移動速度を基板工の外周
部において遅くすると、基板１の外周部では、バフロー
ラ５５の押付は圧力が強く、移動速度が遅いため、柱状
結晶４の頂部の変形の程度が強く、多数の柱状結晶４の
頂部間の隙間８を完全に塞ぐため、緻密化が十分に行な
われ、基板１の中心部では、バフローラ５５の押付は圧
力が弱く、移動速度が速いため、多数の柱状結晶４の頂
部が平坦になる程度となる。

第８図はこのようにして得られた入力面を示し、蛍光体
層５を構成する多数の蛍光体の柱状結晶４の頂部を機械
的に塑性変形させて、多数の柱状結晶４の頂部間の隙間
８を塞ぐため、この蛍光体層５の上の表層６や光電面７
をピンホール９無しに形成することができ、感度低下の
無い良好な入力面を得ることができた。

そして、このようにして得られた入力面を有するＸ線イ
メージ管の出力像の輝度分布も、先の実施例のものと同
様に、第１２図に実線で示すように、入力面の中心部と
外周部に対応する部分の輝度の差が従来よりも小さくな
り、従来よりも均一な出力像を得ることができた。

なお、この実施例では、自転機構６１の回転台６３の回
転速度と回転機構５３のバフローラ５５の回転速度を一
定とし、これらを基板１の外周部において速くしてもよ
い。

また、この実施例では、加圧センサ５０を用いて、バフ
ローラ５５の押付は圧力を制御したが、第９図に示すよ
うに、バフローラ５５の回転速度を速度センサ８１で検
出して、バフローラ５５の押付は圧力を制御することも
できる。

すなわち、基板１の蛍光体層５にバフローラ５５を押付
けると、その押付は圧力に応じて、バフローラ５５の回
転速度が変化する。いま、バフローラ５５の回転速度を
タコジェネレータ等の速度センサ８！で検出し、その検
出信号をドライバ７２に入力し、ホストコンピュータ６
Ｂからコントローラ６９に伝送するバフローラ５５の回
転速度データを、無負荷時一定とし、負荷に応じて回転
速度が変化するように設定する。そして、第６図の場合
のバフローラ５５の押付は圧力の代りに、バフローラ５
５の回転速度として設定する。

この結果、ドライバ７２は、バフローラ５５を基板１に
押付け、バフローラ５５の回転速度を速度センサ８１で
検出しながら、バフローラ５５が設定された回転数とな
るように、押付は機構４７を制御する。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明によれば、Ｘ線イメージ管の入
力面の製造において、蛍光体層の多数の柱状結晶の頂部
を機械的に塑性変形させ、この蛍光体層の表面を平坦化
することにより、多数の柱状結晶の頂部間の隙間を無く
して、ピンホールの発生を明止し、光電面の感度低下を
防止する際に、中心部よりも周辺部の柱状結晶の頂部の
変形を強くすることができるので、光電面の中心部より
も周辺部の方の感度を高くすることができ、したがって
、Ｘ線イメージ管の出力像の輝度分布特性を従来よりも
均一にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項１のＸ線イメージ管の入力面の製造方法
を実施する第１．の実施例の装置の一部を断面にした正
面図、第２図はその制御方法を示すブロック図、第３図
はその設定データを示す図、第４図は得られた入力面の
部分拡大断面図であり、そして、第５図は請求項２のＸ
線イメージ管の入力面の製造方法を実施する第２の実施
例の装置の斜視図、第６図はその制御方法を示すブロッ
ク図、第７図はその設定データを示す図、第８図は得ら
れた入力面の部分拡大断面図、第９図は他の制御方法を
示すブロック図であり、また、第１０図は従来の入力面
の部分拡大断面図、第１１図はその平面図、第１２図は
入力面の感度分布を示す図である。 ■・・基板、４・・柱状結晶、１１・・振動機構、１５
・・傾斜機構、２２・・自転機構、２７・・粒状物とし
てのステンレスポール。３己」し１扱ｊ照１則ｌ靴）ｉす」

Claims

【特許請求の範囲】

（１）多数の蛍光体の柱状結晶を形成した基板の上記柱
状結晶の頂部に粒状物を乗せた状態で、自転機構により
基板を自転させて粒状物を相対的に基板の円周方向に移
動させるとともに、傾斜機構により基板の傾斜角度を変
化させて粒状物を相対的に基板の径方向に移動させなが
ら、振動機構により基板を振動させて粒状物を柱状結晶
の頂部に振動的に衝突させることによって、多数の柱状
結晶の頂部を変形させて緻密化させるＸ線イメージ管の
入力面の製造方法であって、上記自転機構による基板の
自転速度、傾斜機構による基板の傾斜速度及び振動機構
による基板の振幅の少なくとも１つを制御することによ
って、基板の中心部よりも周辺部の柱状結晶の頂部の変
形を強くすることを特徴とするＸ線イメージ管の入力面
の製造方法。
（２）多数の蛍光体の柱状結晶を形成した基板の上記柱
状結晶の頂部に対して、押付け機構により摺接部材を押
付けた状態で、自転機構により基板を自転させて摺接部材を相対的に基
板の円周方向に移動させるとともに、移動機構により摺
接部材を基板の径方向に移動させることによって、多数
の柱状結晶の頂部を変形させて緻密化させるＸ線イメー
ジ管の入力面の製造方法であって、上記押付け機構による摺接部材の押付け圧力、自転機構
による基板の自転速度及び移動機構による摺接部材の移
動速度の少なくとも１つを制御することによって、基板
の中心部よりも周辺部の柱状結晶の頂部の変形を強くす
ることを特徴とするＸ線イメージ管の入力面の製造方法
。