JPH04154032A - Ｘ線蛍光増倍管及びその製造方法 - 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線蛍光増倍管及びその製造方法に係り、特
にその入力面の改良に関する。

（従来の技術） 一般にＸ線蛍光増倍管は、第３図に示すように構成され
、真空容器である金属或いはガラスよりなる外囲器１内
の入力側には、人力面２が配設されている。一方、外囲
器１内の出力側には、陽極３が配設されると共に出力面
４が形成され、更に外囲器１内の側壁に沿って集束電極
５が配設されている。動作時には、Ｘ線発生器から放射
されたＸ線６が被写体（図示せず）を透過して入力面２
に達し、この入力面２から出た光電子が集束電極５及び
陽極３により集束、加速されて出力面４を励起し、この
出力面４には輝度増強された光出力像が再現される。

ところで、従来の入力面は第４図に示すように構成され
、球面状のアルミニウム（以下、Ａ９と記す）製の基板
７の出力側の面上に人力蛍光体層８か形成され、この人
力蛍光体層８上には金属酸化物よりなる保護膜９が形成
され、この保護膜９上には光電面１０か形成されている
。

この場合、基板７は、その厚さかＸ線透過に大きな影響
を与えない範囲て０，３〜１．５ｍｍである。人力蛍光
体層８はアルカリハライド蛍光体であって、例えば母材
かヨウ化セシウム（ＣｓＩで活性剤としてＮａ、Ｌ　ｉ
、ＴＮ等を含有しており、入力Ｘ線６を有効に光に変換
するのに必要な１００μｍ以上の膜厚である。又、保護
膜９は入力蛍光体層８及び光電面１０と化学的安定性或
いは導電性を得るために、通常、透明な金属酸化物を１
μｍ以下の膜厚て設けている。そして、光電面１０とし
ては、人力蛍光体層８の先に感度の良いマルチアルカリ
光電面等を用いている。

既に多くの例で開示されているように、人力蛍光体層８
は基板７の上にアルカリハライド蛍光体を蒸着すること
によって、微細な柱状結晶の人力蛍光体層８を形成して
いる。このような微細なアルカリハライド蛍光体の柱状
結晶を形成する方法として、特開昭５８−１３１６４４
号公報に記載された方法かある。

この方法は、基板７を予め真空中又は非酸化性ガス雰囲
気中で４５０〜６５０℃の範囲で熱処理をし、基板７の
結晶粒を平均数１００μｍ〜１０数ｍｍの範囲内の大き
さで且つ方向性なく並んた状態にする。更に、基板表面
部のＡ１１：＋Ｏｉのような酸化物層を化学処理などで
除去して結晶粒を表面に露出させ、この上に直接Ｃｓｌ
のようなアルカリハライド蛍光体を蒸着により被着形成
したものである。これによって、基板７とアルカリハラ
イド蛍光体との間の付着力が強いアルカソノ１ライド蛍
光体の柱状結晶を形成することが８来る。

このようにして形成された基板７には、Ａｇが露出した
表面を持っているため、蛍光体の発光を反射するという
作用がある。そのため、入力Ｘ線６が入力蛍光体層８で
変換された光か光電面１０に到達する確率は、基板７の
反射率がＯの時に比べて２倍近くなり、Ｘ線蛍光増倍管
の輝度向上につながる。

（発明が解決しようとする課題） ところが、化学研磨により作成された基板７０表面を観
察すると、完全な金属光沢ではなく、少し黒すんた白色
系である。このような基板７においては、その表面構造
について２つの問題点がある。

その１つは、基板７の反射率についてである。

上記のように作製した基板７の反射率を測定したところ
、７０％程度であった。つまり、基板方向へ向かう光の
約３０％は基板７に吸収されることになり、反射により
有効な光として回収するという作用を完全に発揮してい
ない。

もう１つの問題点は、基板７の表面に細がな凹凸がある
ため、第５図に示すように反射の際に散乱が伴なうとい
うことである。これにより、反射した光が入射方向と無
関係に散乱（乱反射）し、発光点１１と離れた所の光電
面１ｏ到達し、ＭＴＦ特性が低下することになる。

この発明は、基板表面の反射率を大巾に向上させること
により、ＭＴＦ特性、輝度特性が著しく向上したＸ線蛍
光増倍管及びその製造方法を提供することを目的とする
。Ｃ発明の構成］（課題を解決するだめの手段） この発明は、入力面における基板の入力蛍光体層が形成
される表面か鏡面に形成されてなるＸ線蛍光増倍管であ
る。

又、この発明は、入力面における基板の入力蛍光体層を
形成する表面を予めバフ研磨又は研磨剤による研磨等に
より鏡面に形成し、この基板を所定の高温に保って入力
蛍光体層を形成するＸ線蛍光増倍管の製造方法である。

（作　用） この発明によれば、基板の表面を鏡面とすることにより
、基板表面の反射率が大巾に向上し、光の乱反射による
反射光の方向性が改善される結果、ＭＴＦ特性、輝度特
性が著しく向上する。

（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
明するが、この発明は入力面を改善したものて、入力面
についてのみ説明することにする。

即ち、この発明によるＸ線蛍光増倍管の入力面は第１図
に示すように構成され、従来例（第４図）と同一箇所は
同一符号を付すことにすると、Ａｇ又はＡｌ１合金製の
基板１２上に、Ｃｓｌのような活性化されたアルカリハ
ライド蛍光体からなる入力蛍光体層８か形成されている
。この入力蛍光体層８上には酸化インジウムのような透
明導電膜からなる保護膜９が形成され、この保護膜９上
には光に感度の良いマルチアルカリ光電面等の光電面１
０か形成されている。

上記の場合、基板１２の材質としては、既述のようにＡ
ｇ又はＡ１合金を用い、その板厚は０．３〜１．５ｍｍ
の範囲のものである。そして、材料の純度は、Ａ、Ｑよ
り原子量の大きい不純物を含まない９９．５％以上の高
純度のものが良い。

但し、特殊な場合には、機械的耐力の大きいＡｆｉ合金
を使用することもある。

このような基板１２の入力蛍光体層８が形成される表面
は、鏡面に形成されており、この発明の特徴となってい
る。

製造に当たっては、Ａｇ又はＡ、Ｑ合金を材料とした基
板１２の人力蛍光体層８を形成する側の表面を、ハフ研
磨又は研磨剤による研磨等で鏡面に形成し、これにより
表面の反射率を９０％以上とする。

次に、この基板１２をＣｓＩ蒸着装置に装着し、先ず真
空状態で３００℃に加熱してガス出し及び清浄化を行な
う。その後、基板温度を２００℃にして蛍光体と基板１
２との間の付着力が高い温度と不活性ガスを含む低圧条
件のもとて、ＣｓＩを基板１２上に直接蒸着して第１層
を形成する。弓き続いて、高真空のもとでＣｓＩの第２
層、必要により第３層を蒸着し４００μｍ程度の厚さの
入力蛍光体層８となる蒸着蛍光体層を形成する。そして
、基板１２を徐冷して装置外へ取り出す。

尚、研磨によりＡｉ）結晶表面の構造が乱れるという問
題かあるが、これは第１層の初期温度を２００〜２５０
℃にし、徐々に設定温度（この場合は２００℃）に戻す
という方法により解決出来る。

このような蒸着法により、柱状結晶（直径が平均５〜１
５μｍ程度）の集合体である活性化蒸着蛍光体層からな
る入力蛍光体層８を得ることが出来る。柱状結晶の集合
体である活性化蒸着蛍光体層は、その構造から光案内作
用を持つとされているが、この作用は決して完全なもの
ではなく、柱状結晶の側壁面から隣の柱状結晶への光の
侵入は防ぎ切れない。このため、解像度が全部の光が柱
状結晶内を進んだとした時の理論値より遥かに低くなる
。

基板１２の反射率が向上すると、第２図に示すように発
光点１１から基板７の方向に進んだ光が反射され、光電
面方向に進むため、光電面１ｏに到達する光量が増加し
、輝度が向上するが、光路が長いために他の柱状結晶に
反射光が侵入する確率が高くなり、解像度は若干低下す
る。しかし、従来の凹凸の多い基板表面での散乱光（乱
反射）の拡がりが減少するため、解像度の向上もあり、
相対的には解像度は向上する。

これらの作用の結果として、基板１２の表面を鏡面研磨
し、反射率を７０％から９０％に向上させることにより
、輝度が約１０％増加し、限界解像度が４０４７ｐ／ｃ
ｍから４４Ｎｐ／ｃｍに向上した。

尚、この発明のＸ線蛍光増倍管は、上記の入力面以外は
第３図のＸ線蛍光増倍管と同様構成ゆえ、詳細な説明は
省略する。

（他の実施例） 上記実施例では、基板にＡｌ又はＡｇ合金を使用したが
、ガラス表面にＡｌを蒸着して鏡面を得、これを基板と
して用いても同様の効果が期待される。

又、上記実施例では、入力蛍光体層８の上に保護膜９を
介して光電面１０が形成されていたが、人力蛍光体層８
の上に直接光電面１０が形成されている場合にも、この
発明が適用されるのは言うまでもない。

［発明の効果］ この発明によれば、入力蛍光体層が形成される基板の表
面か鏡面になっているので、基板表面の反射率か大巾に
向上し、光の乱反射による反射光の方向性か改善される
結果、ＭＴＦ特性、輝度特性が著しく向上する。

【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線蛍光増倍管の入
力面を示す断面図、第２図はこの発明による基板を用い
た時の光の反射例を示す断面図、第３図は一般的なＸ線
蛍光増倍管を示す概略断面図、第４図は従来のＸ線蛍光
増倍管の入力面を示す断面図、第５図は従来の基板を用
いた時の光の反射例を示す断面図である。 ８・・・入力蛍光体層、９・・・保護膜、１ｏ・・・光
電面、ユ２・・・基板。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に形成された入力蛍光体層と、この入力蛍
   光体層上に直接又は間接に形成された光電面とからなる
   入力面を備えたＸ線蛍光増倍管において、 上記基板の上記入力蛍光体層が形成される表面が鏡面に
   形成されてなることを特徴とするＸ線蛍光増倍管。
2. （２）基板上に入力蛍光体層を形成し、この入力蛍光体
   層上に直接又は間接に光電面を形成して入力面を構成す
   るＸ線蛍光増倍管の製造方法において、 上記基板の上記入力蛍光体層を形成する表面を予めバフ
   研磨又は研磨剤による研磨等により鏡面に形成し、該基
   板を所定の高温に保って上記入力蛍光体層を形成するこ
   とを特徴とするＸ線蛍光増倍管の製造方法。