JPH05190126A

JPH05190126A - Ｘ線イメージ管

Info

Publication number: JPH05190126A
Application number: JP254592A
Authority: JP
Inventors: Atsuya Yoshida; 篤也吉田; Satoru Sano; 哲佐野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-01-10
Filing date: 1992-01-10
Publication date: 1993-07-30

Abstract

(57)【要約】【目的】量子ノイズの少ない良好な画質が得られるＸ
線イメージ管を提供する。【構成】Ｘ線イメージ管に入射したＸ線が、蛍光体１
５や光電体１６を支持する基板を通過することなしに、
蛍光体１５に入射し、蛍光体１５を発光させるようにす
る。このために、Ｘ線イメージ管を構成する真空外囲器
内で、入力窓１２と対向して位置するメッシュ状の基板
１４の入力窓１２側の面に、入力蛍光体の層１５を形成
し、前記基板１４の入力窓１２と反対側の面に光電体の
層１６を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線工業テレビなどに
広く応用されているＸ線イメージ管に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線イメージ管は、医療用のＸ線撮像装
置や工業用非破壊検査用のＸ線工業テレビなどに広く応
用されている。

【０００３】このようなＸ線イメージ管は、真空外囲器
で構成される。また、真空外囲器は、Ｘ線を入力する入
力窓を有し、この真空外囲器の内部には、湾曲した基板
が入力窓に対向して配置される。この基板の入力窓と反
対側の面には、入力蛍光体の層や光電体の層が、この順
に積層される。また、真空外囲器の出力側には、陽極お
よび出力蛍光体の層が配設される。さらに、真空外囲器
の内部の側壁に沿って集束電極が設けられる。

【０００４】上記した構造のＸ線イメージ管に対し、Ｘ
線管から放射されたＸ線は、被写体を通り、さらに、Ｘ
線イメージ管の入力窓、基板を通って入力蛍光体に入
り、光に変換される。

【０００５】この光は、光電体によって電子に変換され
る。この電子は、集束電極および陽極で形成される電子
レンズの作用によって、加速集束される。加速集束され
た電子は、出力蛍光体で可視像に変換される。

【０００６】この可視像は、ＴＶカメラ、シネカメラ、
スポットカメラなどによって現像され、医療診断などに
用いられる。

【０００７】ここで、Ｘ線イメージ管に使用される入力
蛍光体の層の一例を図３で説明する。

【０００８】１は、基板で、この基板１に蛍光体の層２
が形成される。この蛍光体の層２は、基板１の面に接し
ている、ＣｓＩの柱状の結晶が密に集合した不連続な層
と、この不連続な層と同じ材料で、不連続な層の上に結
晶が連続している連続層とからなり、蛍光体の層２は連
続性が確保されるように形成される。また、蛍光体の層
２の上に、光電体の層３が形成される。

【０００９】なお、入力蛍光体の層を支持する基板とし
ては、通常、Ａｌ（アルミニウム）やＴｉ（チタニウ
ム）のようなＸ線透過率が高い材料で、薄いものが用い
られる。また、入力蛍光体の層としては、膜厚をできる
だけ厚くして、被写体を透過したＸ線信号をできるだけ
多く拾うようにしている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、入力蛍光面
の支持に用いられる基板の、材料や板厚に対応したＸ線
吸収エネルギー特性を示すと、図４のようになる。図４
の、横軸はＸ線エネルギー（単位はＫｅＶ），縦軸は透
過率（単位は％）である。図で、Ａ、Ｂ，Ｃは、それぞ
れ基板の材料が、Ｂｅ，Ａｌ、Ｔｉの場合で、ｔは板厚
（単位はｍｍ）である。例えば、基板としてＡｌを使用
し、その板厚を０、５mmとすると、医療診断に通常用い
られるエネルギー領域（60-80KeV）では、９０％以上が
基板を透過し、実用上の問題はない。

【００１１】しかし、最近、低エネルギーのＸ線を用い
たＸ線透視画像システムによる診断が試みられている。

【００１２】この場合、Ｘ線のエネルギーが30KeV 以下
になると、図４から明らかなように、Ｘ線の透過率が下
がり使用が困難となる。Ｘ線の透過率が低下すると、入
力蛍光体に到達するＸ線の量が少なくなり、得られる出
力像の画質は、量子ノイズが増大し、劣化する。

【００１３】なお、出力画像の劣化を防止するために、
特開平１ー２７６５４５号公報に記載されるように、基
板にメッシュ状に多数の開口を開け、Ｘ線の透過率を向
上させる方法がある。この方法によると、少なくとも
基板の開口を通過するＸ線は、確実に入力蛍光体の層に
照射する。したがって、開口の割合を大きくすることに
より、その効果が増大する。しかし、基板の強度の関
係から、基板に形成できる開口の割合は、60％程度が限
度で、少なくとも40％以上のＸ線は、従来と同様Ａｌ基
板の障壁を透過することになる。このため、入力蛍光体
の層を厚くして、Ｘ線の吸収を上げようとしても、Ａｌ
基板でＸ線が減衰し、効果が少ない。

【００１４】上記したようにＸ線の入射エネルギーが低
くなると、入力蛍光体の層を支持する基板でＸ線の透過
率が下がり、出力像の画質が低下する。

【００１５】また、基板にメッシュ状に開口を開ける方
法でも、基板におけるＸ線の透過率の低下という問題は
残り、出力像の画質の劣化は防げない。本発明は、蛍光
体を発光させる入射Ｘ線の光子の量を多くし、量子ノイ
ズの少ない良好な画質が得られるＸ線イメージ管を提供
することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、Ｘ線イメージ
管を構成する真空外囲器のＸ線入射側に、入力窓に対向
して多数の開口を持つメッシュ状の基板を配置する。そ
して、前記基板の入力窓側の面に入力蛍光体の層を形成
し、前記基板の入力窓と反対側の面に光電体の層を形成
する。

【００１７】

【作用】本発明によれば、入力蛍光体の層が、基板より
もＸ線源側に位置する。したがって、Ｘ線イメージ管に
入射したＸ線は、基板を通過することなく蛍光体に入
り、発光する。蛍光体の発光は、基板にメッシュ状に形
成された開口を通って、基板の裏側の光電体の層に到達
する。

【００１８】したがって、一部の発光は、基板でカット
されるものの、蛍光体を発光させる入射Ｘ線の光子の量
が多くなり、量子ノイズの少ない良好な画質が得られ
る。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１を参照して説
明する。

【００２０】１１は、Ｘ線イメージ管を構成する真空外
囲器で、図では、Ｘ線の入力側の一部が示されている。
真空外囲器１１は、Ｘ線を入力する入力窓１２を有して
いる。真空外囲器１１の内部には、全面に亘って多数の
開口１３が形成され、湾曲したメッシュ状の基板１４
が、入力窓１２に対向して配置される。この基板１４の
入力窓側の面には、ＣｓＩを材料とする入力蛍光体の層
１５が形成される。また、前記基板１４の入力窓と反対
側の面には、光電体の層１６が形成される。また、前記
入力蛍光体の層１５の表面、すなわち、入力窓側の表面
には、入力蛍光体の層１５で発生した発光が、入力窓１
２方向に戻らないように、光透過性の小さい膜１７が形
成される。また、入力蛍光体と光電体との間にＩｎ₂Ｏ
₃（酸化インジウム）やＩＴＯ（インジウム・錫酸化
膜）のような透明導電膜を設けてもよい。図１（ｂ）
は、図１（ａ）の丸印部分を拡大した図で、図（ａ）と
同一部分には、同一の番号を付してある。

【００２１】１４は、メッシュ状の基板で、１３は、そ
の開口である。１５は、基板１４の真空外囲器１１の入
力窓側の面に形成された入力蛍光体の層である。また、
１６は、基板１４の入力窓と反対側の面に形成された光
電体の層である。光電体の層１６は、基板１４に入力蛍
光体の層１５である結晶を成長させた後で、基板１４の
入力窓と反対側から形成される。このため、光電体の層
１６は、基板１６の裏面や開口１３の壁面、蛍光体の層
１５の裏側に、それぞれ連続して分布するように形成さ
れる。

【００２２】なお、真空外囲器１１の出力側には、陽極
および出力蛍光面が、また、真空外囲器１１の内部の側
壁に沿って集束電極が、それぞれ配設されるが、これら
の構成については、図示していない。

【００２３】上記した構造のＸ線イメージ管に対し、Ｘ
線管から放射され、被写体を透過したＸ線は、Ｘ線イメ
ージ管の入力窓１２を通して入力蛍光体に入射し、光に
変換する。

【００２４】この光は、メッシュ状の基板１４の裏側か
ら、開口１３を通して入り込んでいる光電体の層１６に
より電子に変換される。この電子は、集束電極および陽
極で形成される電子レンズの作用によって、加速集束さ
れる。加速集束された電子は、出力蛍光面によって可視
像に変換される。

【００２５】なお、入力蛍光体による発光は、入力窓１
２の方向にも放出する。この発光は、入力窓１２で反射
し、再び、入力蛍光体に戻る。この入力蛍光体に戻る発
光は、出力画像の分解能を低下させる。このような分解
能の低下を防止するために、入力蛍光体の表面に光透過
性の小さい膜１７、例えばアンチモン、酸化銅の膜を形
成し、入力蛍光体による発光が、入力窓１２の方向に放
出されないように、また、この発光が、入力窓１２で反
射し、再び、入力蛍光体に戻らないようにしている。
また、入力蛍光体の表面に形成される光透過性の小さい
膜１７は、Ｓｂ黒色膜のように光吸収性のある方が分解
能の低下の防止により効果的である。

【００２６】ここで、上記した入力蛍光体の製造方法に
ついて、図２で説明する。

【００２７】２１は、真空槽で、この真空槽２１の内部
に上方から順に、基板ヒータ２２、メッシュ状の基板２
３、蛍光体材料を載せたタンタルボート２４を、配置す
る。なお、メッシュ状の基板２３は、Ｘ線イメージ管に
装着した場合に、入力窓の側に位置する方が下を向くよ
うに配置する。

【００２８】上記の構成で、基板２３を回転させなが
ら、ヒータ２２で基板２３を１５０°Ｃに加熱する。次
に、真空槽２１内にＮ_２ガスを導入し、圧力を４×１０
⁻¹Paに保ち、ボート２４を加熱し、基板に蛍光体の層
の形成を開始させる。次いでＮ_２ガスの導入を止め、圧
力を１０⁻³Pa以下でボート２４を加熱する。

【００２９】このような方法で、基板の凸面側に蛍光体
の層を形成する。蛍光体の層を形成した基板を、Ｘ線イ
メージ管となる真空外囲器に投入して、通常の工程で光
電体の層を形成する。これにより、図１（ａ）（ｂ）で
説明したように、基板のメッシュ状の開口で蛍光体と光
電体とが接するような構成が得られる。

【００３０】このような配列の蛍光体、光電体を使用す
れば、蛍光体で発光した光は、メッシュ状の開口の近く
の光電体を通して電子に変換され、出力側へ伝達され
る。

【００３１】この構成によれば、Ｘ線イメージ管に入射
したＸ線は、基板を通過することなく蛍光体に入り、発
光する。

【００３２】したがって、一部の発光は、基板でカット
されるものの、蛍光体を発光させる入射Ｘ線の光子の量
が多いため、量子ノイズの少ない良好な画質が得られ
る。また、前記入力蛍光体の層１５の表面、すなわち、
入力窓側の表面に光透過性の小さい膜１７を形成すれ
ば、入力蛍光体の層１５で発生した発光が、入力窓１２
方向に戻らないようにできる。これにより、分解能の低
下を防止できる。なお、入力蛍光体の層１５の表面に形
成する膜１７は、Ｓｂ黒色膜のように光吸収性のある方
が、分解能の低下の防止により効果的である

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、Ｘ線イメージ管に入射
したＸ線は、基板を通過することなく蛍光体に入り、発
光する。したがって、蛍光体を発光させる入射Ｘ線の光
子の量が多くなり、量子ノイズの少ない良好な画質が得
られる。、

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を説明する図である。

【図２】本発明による蛍光体、光電面の製造方法の一例
を説明する図である。

【図３】従来の例を説明する図である。

【図４】基板材料と、そのＸ線吸収エネルギー特性を説
明する図である。

【符号の説明】

１１…真空外囲器の一部１２…入力窓１３…開口１４…基板１５…入力蛍光体の層１６…光電体の層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ線の入射側に入力窓が配置された真空
外囲器と、前記入力窓と対向して位置し、複数の開口が
形成されたメッシュ状の基板と、この基板の入力窓側の
面に形成された入力蛍光体の層と、前記基板の入力窓と
反対側の面に形成された光電体の層とを具備したＸ線イ
メージ管。