JPH05225933A - ２次元像放射線検出器 - Google Patents
２次元像放射線検出器Info
- Publication number
- JPH05225933A JPH05225933A JP2826092A JP2826092A JPH05225933A JP H05225933 A JPH05225933 A JP H05225933A JP 2826092 A JP2826092 A JP 2826092A JP 2826092 A JP2826092 A JP 2826092A JP H05225933 A JPH05225933 A JP H05225933A
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- JP
- Japan
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- plate
- radiation
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低エネルギや微弱な２次元像放射線を高感度
に検出すること。 【構成】 真空容器２の入射窓１をベリリウム等の放射
線吸収損失の少ない材料で作り、更に入射窓１に近接し
て真空容器２内にピンホール部材７を設けて入射窓２を
小さく、従って薄く作ることにより、放射線８の２次元
像を少ない減衰で真空容器２中のマイクロチャンネルプ
レート３に結像して増幅し、且つ蛍光板４で可視化し、
光ファイバプレート５により真空容器２外のＣＣＤ素子
６に送る。
に検出すること。 【構成】 真空容器２の入射窓１をベリリウム等の放射
線吸収損失の少ない材料で作り、更に入射窓１に近接し
て真空容器２内にピンホール部材７を設けて入射窓２を
小さく、従って薄く作ることにより、放射線８の２次元
像を少ない減衰で真空容器２中のマイクロチャンネルプ
レート３に結像して増幅し、且つ蛍光板４で可視化し、
光ファイバプレート５により真空容器２外のＣＣＤ素子
６に送る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線やγ線等の放射線
の発生源の形状あるいは出力密度分布を２次元像として
高感度に検出する放射線カメラの検出部の構造に関し、
各種産業用放射線カメラの他、人工衛星や天文台等での
宇宙望遠鏡に適用して有用である。
の発生源の形状あるいは出力密度分布を２次元像として
高感度に検出する放射線カメラの検出部の構造に関し、
各種産業用放射線カメラの他、人工衛星や天文台等での
宇宙望遠鏡に適用して有用である。
【０００２】
【従来の技術】従来、可視光の２次元像を高感度に検出
するものとしてイメージ増強検出器（カメラ）がある
が、Ｘ線等の放射線を対象した高感度な２次元像の検出
技術はない。
するものとしてイメージ増強検出器（カメラ）がある
が、Ｘ線等の放射線を対象した高感度な２次元像の検出
技術はない。
【０００３】図３に、微弱な可視光を対象としたイメー
ジ増強検出器の構成を示す。図３において、円筒状の真
空容器２の前方開口部全体がガラス製の入射窓１１で塞
がれ、真空容器２の後方開口部の手前に有感部としての
マイクロチャンネルプレート（Micro Channel Plate ；
以下ＭＣＰとも略称する）３及び蛍光板４が設けられ、
真空容器２の後方開口部に光ファイバプレート５が挿入
されて、全体が真空封止されている。
ジ増強検出器の構成を示す。図３において、円筒状の真
空容器２の前方開口部全体がガラス製の入射窓１１で塞
がれ、真空容器２の後方開口部の手前に有感部としての
マイクロチャンネルプレート（Micro Channel Plate ；
以下ＭＣＰとも略称する）３及び蛍光板４が設けられ、
真空容器２の後方開口部に光ファイバプレート５が挿入
されて、全体が真空封止されている。
【０００４】動作としては、可視光源１４から発生した
光１３が光学レンズ１２により真空容器２中のマイクロ
チャンネルプレート３上に結像され、マイクロチャンネ
ルプレート３及び蛍光板４により増幅及び可視化され、
光ファイバプレート５を通ってＣＣＤ（Charge Coupled
Device ）素子６に入射される。
光１３が光学レンズ１２により真空容器２中のマイクロ
チャンネルプレート３上に結像され、マイクロチャンネ
ルプレート３及び蛍光板４により増幅及び可視化され、
光ファイバプレート５を通ってＣＣＤ（Charge Coupled
Device ）素子６に入射される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のイメージ増強検
出器では、低エネルギのＸ線や微弱なＸ線の２次元像を
検出することが不可能であった。その理由を下記
（１），（２）に示す。 （１）可視光を通すために入射窓１１がガラス製である
ため、Ｘ線等の放射線はガラスでの吸収損失が大きく、
従って、低エネルギの放射線の検出は不可能である。 （２）真空容器２の前方開口部全体を入射窓１１で塞ぐ
ため、ガラスの厚みを大きくする必要があり、それだけ
放射線の減衰が大きくなり、従って低エネルギＸ線や、
微弱なＸ線の検出が困難である。
出器では、低エネルギのＸ線や微弱なＸ線の２次元像を
検出することが不可能であった。その理由を下記
（１），（２）に示す。 （１）可視光を通すために入射窓１１がガラス製である
ため、Ｘ線等の放射線はガラスでの吸収損失が大きく、
従って、低エネルギの放射線の検出は不可能である。 （２）真空容器２の前方開口部全体を入射窓１１で塞ぐ
ため、ガラスの厚みを大きくする必要があり、それだけ
放射線の減衰が大きくなり、従って低エネルギＸ線や、
微弱なＸ線の検出が困難である。
【０００６】本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、高
感度な２次元像放射線検出器を提供することを目的とす
る。
感度な２次元像放射線検出器を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の２次元像放射線
検出器の構成は、放射線の吸収損失がガラスよりも少な
いベリリウム箔等の材料でできた放射線の入射窓を有す
る真空容器と、この真空容器中にそれぞれ順に設けられ
た、入射窓に近接するピンホール部材，光電面にＣｓＩ
等仕事関数の小さい物質がコーティングされたマイクロ
チャンネルプレート及び蛍光板と、真空容器の壁に貫通
して蛍光板の後方に設けられた光ファイバプレートと、
真空容器外にて光ファイバプレートに結合されたＣＣＤ
素子とを具備するものである。この場合、真空容器には
ピンホール部材とマイクロチャンネルプレートとの間の
距離を可変にするベローズを設けても良い。
検出器の構成は、放射線の吸収損失がガラスよりも少な
いベリリウム箔等の材料でできた放射線の入射窓を有す
る真空容器と、この真空容器中にそれぞれ順に設けられ
た、入射窓に近接するピンホール部材，光電面にＣｓＩ
等仕事関数の小さい物質がコーティングされたマイクロ
チャンネルプレート及び蛍光板と、真空容器の壁に貫通
して蛍光板の後方に設けられた光ファイバプレートと、
真空容器外にて光ファイバプレートに結合されたＣＣＤ
素子とを具備するものである。この場合、真空容器には
ピンホール部材とマイクロチャンネルプレートとの間の
距離を可変にするベローズを設けても良い。
【０００８】
（１）電子線やＸ線等の放射線は入射窓を通して真空容
器内に入り、ピンホール部材によりマイクロチャンネル
プレートに結像し、ここで電子増倍作用により増幅さ
れ、蛍光板に増倍電子が当って発光することにより可視
化され、光信号が光ファイバプレートを通って真空容器
外のＣＣＤ素子に導かれ、映像信号となる。ベローズが
有る場合は、ピンホール部材とマイクロチャンネルプレ
ートとの距離を変えることにより、撮像倍率が変わる。 （２）この場合、入射窓がベリリウム箔等、ガラスより
も放射線の吸収損失が少ない材料でできているため、入
射窓を通過する際の損失が少なく、検出感度の向上が可
能である。 （３）また、入射窓に近接してピンホール部材を設けた
ため、入射窓の開口面積はピンホールに放射線が入るに
必要な極く狭いもので十分であり、従って入射窓の板厚
を薄くすることが可能となり、それだけ放射線の減衰が
少なくなって低エネルギや微弱な放射線を検出すること
ができる。なお、入射窓の板厚について述べると、等分
布荷重を受ける周辺固定の円形平板の場合、その最大曲
げ応力σ max は、 σmax ＝（３／４）（ωＲ2 ）／ｔ2 ここでω：等分布荷重 Ｒ：平板の半径 ｔ：平板の板厚 で表わされるから、入射窓の半径を例えば１５mmから
０．５mmへと１／３０にすることにより、板厚も１／３
０にすることが可能となり、入射窓の材料による減衰が
低減する。
器内に入り、ピンホール部材によりマイクロチャンネル
プレートに結像し、ここで電子増倍作用により増幅さ
れ、蛍光板に増倍電子が当って発光することにより可視
化され、光信号が光ファイバプレートを通って真空容器
外のＣＣＤ素子に導かれ、映像信号となる。ベローズが
有る場合は、ピンホール部材とマイクロチャンネルプレ
ートとの距離を変えることにより、撮像倍率が変わる。 （２）この場合、入射窓がベリリウム箔等、ガラスより
も放射線の吸収損失が少ない材料でできているため、入
射窓を通過する際の損失が少なく、検出感度の向上が可
能である。 （３）また、入射窓に近接してピンホール部材を設けた
ため、入射窓の開口面積はピンホールに放射線が入るに
必要な極く狭いもので十分であり、従って入射窓の板厚
を薄くすることが可能となり、それだけ放射線の減衰が
少なくなって低エネルギや微弱な放射線を検出すること
ができる。なお、入射窓の板厚について述べると、等分
布荷重を受ける周辺固定の円形平板の場合、その最大曲
げ応力σ max は、 σmax ＝（３／４）（ωＲ2 ）／ｔ2 ここでω：等分布荷重 Ｒ：平板の半径 ｔ：平板の板厚 で表わされるから、入射窓の半径を例えば１５mmから
０．５mmへと１／３０にすることにより、板厚も１／３
０にすることが可能となり、入射窓の材料による減衰が
低減する。
【０００９】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。
する。
【００１０】［第１実施例］図１に本発明の第１実施例
に係る２次元像放射線検出器の構成を示す。図１におい
て、円筒状の小さな真空容器２の前面は中央の一部だけ
が狭い面積で開口しており、この狭い開口部をベリリウ
ム（Ｂｅ）箔等の放射線透過率の良い材料の薄板を用い
た開口面積の小さい入射窓１で塞いである。１Ａは入射
窓１の取付具である。この入射窓１に接してピンホール
７Ａを有する鉛や金等のピンホール部材７を真空容器２
内に固定してある。真空容器２の後方開口部には光ファ
イバプレート５を挿入、固定し、真空容器２外部にて光
ファイバプレート５の出力端にＣＣＤ素子６を結合して
ある。真空容器２内には、マイクロチャンネルプレート
３と蛍光板４を重ねたものを光ファイバプレート５の入
力端に配置して固定してある。真空容器２は入射窓１と
光ファイバプレート５により真空封止されている。
に係る２次元像放射線検出器の構成を示す。図１におい
て、円筒状の小さな真空容器２の前面は中央の一部だけ
が狭い面積で開口しており、この狭い開口部をベリリウ
ム（Ｂｅ）箔等の放射線透過率の良い材料の薄板を用い
た開口面積の小さい入射窓１で塞いである。１Ａは入射
窓１の取付具である。この入射窓１に接してピンホール
７Ａを有する鉛や金等のピンホール部材７を真空容器２
内に固定してある。真空容器２の後方開口部には光ファ
イバプレート５を挿入、固定し、真空容器２外部にて光
ファイバプレート５の出力端にＣＣＤ素子６を結合して
ある。真空容器２内には、マイクロチャンネルプレート
３と蛍光板４を重ねたものを光ファイバプレート５の入
力端に配置して固定してある。真空容器２は入射窓１と
光ファイバプレート５により真空封止されている。
【００１１】上記第１実施例の動作としては、放射源９
からのＸ線等の放射線８がベリリウム箔等の薄く且つ小
さい入射窓１を通って真空容器２内に入り、ピンホール
部材７を通ってマイクロチャンネルプレート３に結像す
る。この時の２次元像の放射線がマイクロチャンネルプ
レート３で電子を発生させ、電子増倍作用により増幅さ
れる。この増倍電子が蛍光板４に当って発光が生じ、こ
れにより可視化され、その光信号が光ファイバプレート
５を通って真空容器２外部即ち大気中のＣＣＤ素子６に
導かれて映像信号となる。
からのＸ線等の放射線８がベリリウム箔等の薄く且つ小
さい入射窓１を通って真空容器２内に入り、ピンホール
部材７を通ってマイクロチャンネルプレート３に結像す
る。この時の２次元像の放射線がマイクロチャンネルプ
レート３で電子を発生させ、電子増倍作用により増幅さ
れる。この増倍電子が蛍光板４に当って発光が生じ、こ
れにより可視化され、その光信号が光ファイバプレート
５を通って真空容器２外部即ち大気中のＣＣＤ素子６に
導かれて映像信号となる。
【００１２】［第２実施例］図２に本発明の第２実施例
に係る２次元像放射線検出器の構成を示す。本実施例の
構成は、真空容器２を２分してベローズ１０で継いであ
る点が図１に示した第１実施例と異なるだけで、他は同
じである。従って、説明の重複を省く。即ち、ベローズ
１０はピンホール７Ａとマイクロチャンネルプレート３
間の距離を可変できる位置に設けてある。従って、ベロ
ーズ１０を伸縮して真空容器２の長さを変えることによ
り撮像倍率を変化することができる。
に係る２次元像放射線検出器の構成を示す。本実施例の
構成は、真空容器２を２分してベローズ１０で継いであ
る点が図１に示した第１実施例と異なるだけで、他は同
じである。従って、説明の重複を省く。即ち、ベローズ
１０はピンホール７Ａとマイクロチャンネルプレート３
間の距離を可変できる位置に設けてある。従って、ベロ
ーズ１０を伸縮して真空容器２の長さを変えることによ
り撮像倍率を変化することができる。
【００１３】ここで、図４を参照してマイクロチャンネ
ルプレート３について説明する。図４（ａ）において、
２枚のマイクロチャンネルプレート３に蛍光板４が重ね
合わされているが、マイクロチャンネルプレート３には
微細な小孔であるチャンネル３Ａが２次元的に多数配列
されており、図４（ｂ）に示すように各チャンネル３Ａ
の入射端とその出射端間に電圧ＶD を印加する。チャン
ネル壁３Ｂである光電面にはＣｓＩ等の仕事関数の小さ
い物質をコーティングしてある。従って、放射線がチャ
ンネル３Ａに入射してチャンネル壁３Ｂで反射を繰り返
すことにより、出力電子が増倍する。
ルプレート３について説明する。図４（ａ）において、
２枚のマイクロチャンネルプレート３に蛍光板４が重ね
合わされているが、マイクロチャンネルプレート３には
微細な小孔であるチャンネル３Ａが２次元的に多数配列
されており、図４（ｂ）に示すように各チャンネル３Ａ
の入射端とその出射端間に電圧ＶD を印加する。チャン
ネル壁３Ｂである光電面にはＣｓＩ等の仕事関数の小さ
い物質をコーティングしてある。従って、放射線がチャ
ンネル３Ａに入射してチャンネル壁３Ｂで反射を繰り返
すことにより、出力電子が増倍する。
【００１４】なお、ベリリウム箔等の入射窓１の半径
は、例えば真空容器２の半径が１５mmであれば、０．５
mmなどと極めて小さくしてある。
は、例えば真空容器２の半径が１５mmであれば、０．５
mmなどと極めて小さくしてある。
【００１５】
【発明の効果】本発明の２次元像放射線検出器によれ
ば、入射窓が従来のガラスに比べてベリリウムなど極め
て放射線の吸収損失が少ない材料でできているため、低
エネルギや微弱な放射線を検出できた。しかも、ピンホ
ール部材を真空容器中にて入射窓に接して設けられるこ
とから、入射窓を小さくすることができ、従って板厚を
薄くできるため、低エネルギあるいは微弱な放射線を高
感度に検出することができた。また、ピンホールとマイ
クロチャンネルプレート間の距離をベローズにより可変
することにより、マイクロチャンネルプレートに結像す
る像の大きさ（撮像倍率）を調整することができ、２次
元像放射線検出の自由度が増した。
ば、入射窓が従来のガラスに比べてベリリウムなど極め
て放射線の吸収損失が少ない材料でできているため、低
エネルギや微弱な放射線を検出できた。しかも、ピンホ
ール部材を真空容器中にて入射窓に接して設けられるこ
とから、入射窓を小さくすることができ、従って板厚を
薄くできるため、低エネルギあるいは微弱な放射線を高
感度に検出することができた。また、ピンホールとマイ
クロチャンネルプレート間の距離をベローズにより可変
することにより、マイクロチャンネルプレートに結像す
る像の大きさ（撮像倍率）を調整することができ、２次
元像放射線検出の自由度が増した。
【図１】本発明の第１実施例の２次元像放射線検出器の
構成図。
構成図。
【図２】本発明の第２実施例の２次元像放射線検出器の
構成図。
構成図。
【図３】従来のイメージ増強検出器の構成図。
【図４】マイクロチャンネルプレートの説明図。
１ 入射窓 ２ 真空容器 ３ マイクロチャンネルプレート ４ 蛍光板 ５ 光ファイバプレート ６ ＣＣＤ素子 ７ ピンホール部材 ７Ａ ピンホール ８ 放射線 ９ 放射線源 １０ ベローズ
Claims (2)
- 【請求項１】 放射線の吸収損失がガラスよりも少ない
ベリリウム箔等の材料でできた放射線の入射窓を有する
真空容器と、この真空容器中にそれぞれ順に設けられ
た、入射窓に近接するピンホール部材，光電面にＣｓＩ
等仕事関数の小さい物質がコーティングされたマイクロ
チャンネルプレート及び蛍光板と、真空容器の壁に貫通
して蛍光板の後方に設けられた光ファイバプレートと、
真空容器外にて光ファイバプレートに結合されたＣＣＤ
素子とを具備する２次元像放射線検出器。 - 【請求項２】 前記真空容器はピンホール部材とマイク
ロチャンネルプレートとの間の距離を可変にするベロー
ズを有することを特徴とする請求項１記載の２次元像放
射線検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2826092A JP2930466B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | ２次元像放射線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2826092A JP2930466B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | ２次元像放射線検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05225933A true JPH05225933A (ja) | 1993-09-03 |
| JP2930466B2 JP2930466B2 (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=12243603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2826092A Expired - Fee Related JP2930466B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | ２次元像放射線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2930466B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2005002213A1 (ja) * | 2003-06-30 | 2006-11-24 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 開放孔を通過する波動として伝播する情報の中間結像および撮像装置並びに撮像方法 |
| JP2011502262A (ja) * | 2007-10-30 | 2011-01-20 | リガク イノベイティブ テクノロジーズ インコーポレイテッド | Ｘ線ウィンドウおよび抵抗ヒータ |
| CN107228871A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-10-03 | 中国地质大学（武汉） | 一种便携式x射线分析装置 |
| CN107320120A (zh) * | 2017-08-01 | 2017-11-07 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种x射线分幅成像装置 |
-
1992
- 1992-02-14 JP JP2826092A patent/JP2930466B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2005002213A1 (ja) * | 2003-06-30 | 2006-11-24 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 開放孔を通過する波動として伝播する情報の中間結像および撮像装置並びに撮像方法 |
| US8045023B2 (en) | 2003-06-30 | 2011-10-25 | Japan Science And Technology Agency | Apparatus and method for intermediate image-formation of information propagating as wave motion passing through open hole and for image pick-up |
| JP4925001B2 (ja) * | 2003-06-30 | 2012-04-25 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 開放孔と２次元撮像装置を組み合わせた結像および撮像装置並びに撮像方法 |
| JP2011502262A (ja) * | 2007-10-30 | 2011-01-20 | リガク イノベイティブ テクノロジーズ インコーポレイテッド | Ｘ線ウィンドウおよび抵抗ヒータ |
| CN107228871A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-10-03 | 中国地质大学（武汉） | 一种便携式x射线分析装置 |
| CN107320120A (zh) * | 2017-08-01 | 2017-11-07 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种x射线分幅成像装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2930466B2 (ja) | 1999-08-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990420 |
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