JPH06275215A - 二次元x線管 - Google Patents

二次元x線管

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JPH06275215A
JPH06275215A JP5060241A JP6024193A JPH06275215A JP H06275215 A JPH06275215 A JP H06275215A JP 5060241 A JP5060241 A JP 5060241A JP 6024193 A JP6024193 A JP 6024193A JP H06275215 A JPH06275215 A JP H06275215A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ray
capillary plate
photoelectrons
rays
ray target
Prior art date
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Pending
Application number
JP5060241A
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English (en)
Inventor
Makoto Suzuki
鈴木  誠
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Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、照射された光学像に対応するX線
像を投影する二次元X線管を提供する。 【構成】 二次元X線管は、内部を真空に保持している
真空容器1と、この真空容器1の出力窓7上に設置され
たキャピラリープレート8とから構成されている。真空
容器1の内部は、光を照射される入力窓2と、入力窓2
の内部側に形成されて光電子を放出する光電面3と、光
電面3からの光電子を集束する電極である電子レンズ
4、5と、光電子を投射されてX線を放出するX線ター
ゲット6と、X線ターゲット6からのX線を高効率で透
過する出力窓7とから構成されている。キャピラリープ
レート8は、高鉛ガラスからなる多数の中空細管をハニ
カム状に結束し、加熱して融着させて形成されている。
そのため、X線ターゲット6に対する所定の角度分布で
放出されたX線のみが、キャピラリープレート8を透過
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光学像を利用して所望
のX線像を作成する撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、X線を利用する撮像方法として
は、適当なX線レンズが得られていないことから、点X
線源から発生したX線を投影方式で受光することにより
画像化している。
【0003】図5は、従来のX線撮像方法における構成
を示す説明図である。点X線源であるX線源20はX線
を発生し、このX線はAlまたはPbなどから形成され
た遮光板21に照射され、部分的に遮光されたり、ある
いは、コントラストを変化される。この遮光板21を透
過したX線は、X線受光器22の受光面で受光されて画
像化される。
【0004】また、光電子銃を用いたX線発生管に関す
る技術については、特開昭60−4355号公報に開示
されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の撮像方法によれば、X線源と受光器との間に設置さ
れる遮光板はX線エネルギーに対応してX線透過率が異
なるので、X線エネルギーに対応して層厚を変化した
り、異なる材質を用いたりする必要があるという問題が
ある。
【0006】また、上記従来のX線発生管によれば、X
線源として用いることができるが、X線から結像された
イメージとして直接に画像化することは難しいという問
題がある。
【0007】そこで、本発明は、以上の問題点に鑑みて
なされたものであり、従来より容易にX線像を投影する
ことができる二次元X線管を提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、二次元X線管において、真空容器と、
真空容器内に配置され、照射された光の密度分布に対応
して光電子を放出する光電面と、光電子を集束して所定
方向に投射する電子レンズと、真空容器内に配置され、
結像された前記光電子の密度分布に対応してX線を放出
するX線ターゲットと、X線ターゲットの出力側に配置
され、中空細管を多数結束して形成されて該X線ターゲ
ットに対して所定角度分布で放出されたX線を透過する
キャピラリープレートとを備え、光電面上に結像された
光から形成されたイメージに対応し、X線から形成され
たイメージを投影することを特徴とする。
【0009】なお、上記キャピラリープレートは、中空
細管の中心軸が平行になるように中空細管を多数結束し
て形成されていることが好適である。
【0010】また、上記キャピラリープレートは、中空
細管の中心軸に対する延長線が所定の一点で集束するよ
うに中空細管を多数結束して形成されたテーパーキャピ
ラリープレートであることが好適である。
【0011】
【作用】本発明の二次元X線管によれば、光電面に光が
照射されると、光の密度分布に対応して光電面から光電
子が放出され、電子レンズにより集束されてX線ターゲ
ットに投射される。そのため、結像された光電子の密度
分布に対応してX線ターゲットからX線が放出され、X
線ターゲットの出力側にキャピラリープレートが配置さ
れていることにより、多数結束して形成された中空細管
の内部を通過する放出角度を有するX線のみがキャピラ
リープレートを透過する。従って、光電面上に結像され
た光から形成されたイメージに対応し、X線から形成さ
れたイメージが投影される。
【0012】ここで、キャピラリープレート内部の各中
空細管はその中心軸が平行になるように配置されている
場合、X線ターゲットに対する一定角度を有して放出さ
れたX線のみがキャピラリープレート8を透過するの
で、X線ターゲット上で結像された光電子から形成され
たイメージに対し、等倍のままでX線から形成された平
行像が投影される。
【0013】また、キャピラリープレートとして、各中
空細管はその中心軸に対する延長線が所定の一点で集束
するように配置されているテーパーキャピラリープレー
トを用い、当該所定の一点をX線ターゲットの出力側に
配置している場合、当該所定の一点に集束するようにX
線ターゲットに対する所定角度分布で放出されたX線の
みが、キャピラリープレートを透過する。そのため、X
線ターゲット上に結像された光電子から形成されたイメ
ージに対し、当該所定の一点の近傍ではX線から形成さ
れた縮小像が投影される。
【0014】さらに、キャピラリープレートとして、各
中空細管はその中心軸に対する延長線が所定の一点で集
束するように配置されているテーパーキャピラリープレ
ートを用い、当該所定の一点をX線ターゲットの入力側
に配置している場合、当該所定の一点から発生したよう
にX線ターゲットに対する所定角度分布で放出されたX
線のみが、キャピラリープレートを透過する。そのた
め、X線ターゲット上に結像された光電子から形成され
たイメージに対し、X線から形成された拡大像が投影さ
れる。
【0015】
【実施例】以下、本発明に係る実施例の構成および作用
について、図1ないし図3を参照して説明する。なお、
図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重
複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明
のものと必ずしも一致していない。
【0016】図1は、本発明の二次元X線管に係る一実
施例の構造を示す断面図である。本実施例の二次元X線
管は、内部を真空に保持している真空容器1と、この真
空容器1の出力窓7上に設置されたキャピラリープレー
ト8とから構成されている。真空容器1の内部は、光を
照射される入力窓2と、入力窓2の内部側に形成されて
光電子を放出する光電面3と、光電面3からの光電子を
集束する電極である電子レンズ4、5と、光電子を投射
されてX線を放出するX線ターゲット6と、X線ターゲ
ット6からのX線を高効率で透過する出力窓7とから構
成されている。ここで、光電面3は照射される光の波長
に対応する光電面、例えば、可視光電面(S−20)か
らなり、陰極として接地されている。また、X線ターゲ
ット6はAuを層厚0.3μm程度で出力窓7に蒸着し
て形成され、陽極として所望のX線エネルギーに対応す
る電圧10kV程度を印加されている。さらに、出力窓
7は、層厚500μm程度でBeから形成されている。
このとき、入射窓3上では入射光束1lmに対して数百
μAの管電流が得られる。
【0017】図2は、図1に示す実施例に用いられるキ
ャピラリープレートを示し、(a)は第1実施例、
(b)は第2実施例の斜視図である。キャピラリープレ
ート8の第1実施例は、高鉛ガラスからなる直径100
μm程度の中空細管を多数個、平行かつハニカム状に結
束し、加熱して融着させて形成されている。このキャピ
ラリープレート8では、各中空細管はその中心軸が平行
であるように配置されている。
【0018】また、キャピラリープレート8の第2実施
例は、キャピラリープレート8の第1実施例を部分的に
溶融しつつ引き伸ばし、中途部分を切断して形成された
テーパーキャピラリープレートである。このキャピラリ
ープレート8では、各中空細管はその中心軸に対する延
長線が所定の一点で集束するように配置されている。
【0019】図3は、図1に示す実施例における動作原
理を示し、(a)はフラット像、(b)は平行像を投影
する説明図である。上記実施例の構成によれば、図示さ
れていない光源から可視光9が真空容器1の入力窓2に
照射され、可視光9の密度分布に対応して光電面3から
光電子10が放出される。この光電子10は電子レンズ
4、5により集束され、X線ターゲット6に投射され
る。そのため、X線ターゲット6からX線11が光電子
10の密度分布に対応して放出され、出力窓7を透過し
て真空管1の外部に放出される。このX線11は、X線
ターゲット6に対して様々な放出角度を有して放出され
る。この結果、出力窓7上にキャピラリープレート8が
設置されていない場合、図示しない受光器に結像される
X線11から形成されるイメージはフラット像、すなわ
ち、コントラストのほとんど無い単調なイメージとして
得られる。
【0020】一方、出力窓7上にキャピラリープレート
8の上記第1実施例が設置されている場合、X線ターゲ
ット6に対する一定角度を有して放出されたX線11の
みが、キャピラリープレート8を透過して投影される。
そのため、対物レンズ12を通過して光電面3上に結像
された可視光9から形成されたイメージは、X線ターゲ
ット6上に結像された光電子10から形成されたイメー
ジに対し、等倍のままでX線11から形成された平行像
として図示しない受光器に結像される。
【0021】図4は、図1に示す実施例における動作原
理を示し、(a)は縮小像、(b)は拡大像を投影する
説明図である。出力窓7上にキャピラリープレート8の
上記第2実施例が、各中空細管の中心軸に対する延長線
が集束する所定の一点を出力窓7の出力側に配置して設
定されている場合、所定の一点に集束するようにX線タ
ーゲット6に対する所定角度分布で放出されたX線11
のみが、キャピラリープレート8を透過して投影され
る。そのため、対物レンズ12を通過して光電面3上に
結像された可視光9から形成されたイメージは、X線タ
ーゲット6上に結像された光電子10から形成されたイ
メージに対し、当該所定の一点の近傍ではX線11から
形成された縮小像として図示しない受光器に結像され
る。
【0022】また、出力窓7上にキャピラリープレート
8の上記第2実施例が、各中空細管の中心軸に対する延
長線が集束する所定の一点を出力窓7の入力側に配置し
て設定されている場合、所定の一点から発生したように
X線ターゲット6に対する所定角度分布で放出されたX
線11のみが、キャピラリープレート8を透過して投影
される。そのため、対物レンズ12を通過して光電面3
上に結像された可視光9から形成されたイメージは、X
線ターゲット6上に結像された光電子10から形成され
たイメージに対し、X線11から形成された拡大像とし
て図示しない受光器に結像される。
【0023】従って、上記実施例では、X線ターゲット
6の出力側である出力窓7上にキャピラリープレート8
を設置することにより、入力窓2を通過して光電面3上
に結像された光学像に対応するX線像をキャピラリープ
レート8から投影することができる。また、上記実施例
では、X線ターゲット6に印加する電圧を変化すること
により、真空管1内の光電面3とX線ターゲット6間に
発生する電界が変化する。そのため、X線ターゲット6
に衝突する光電子10のエネルギーが対応して変化する
ので、所望のエネルギーを有するX線11をX線ターゲ
ット6から放出することができる。
【0024】本発明は上記実施例に限られるものではな
く、種々の変形が可能である。
【0025】例えば、上記実施例では、光電面として可
視光電面(S−20)を用いているが、赤外光電面(S
−1)や紫外光電面(Rb、Te)などを用いることに
より、赤外像や紫外像に対応するX線像が得られる。
【0026】また、上記実施例では、X線ターゲットの
材質としてAuを用いているが、通常のX線管に使用さ
れているX線ターゲットの材質を用いることができ、例
えば、W、Cu等の金属を用いても同様な作用効果が得
られる。
【0027】また、上記実施例では、X線ターゲットの
層厚を0.3μm程度としているが、0.1〜数μmの
範囲であればよい。
【0028】また、上記実施例では、X線ターゲットに
印加する電圧を10kV程度としているが、10〜数十
kVの範囲であればよい。
【0029】また、上記実施例では、出力窓の層厚を5
00μm程度としているが、数十〜数百μmの範囲であ
ればよい。
【0030】さらに、上記実施例では、キャピラリープ
レート内部の中空細管の直径を100μm程度としてい
るが、1〜数百μmの範囲であればよい。
【0031】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、X線ターゲットの出力側にキャピラリープレート
が配置されていることにより、結束された中空細管の内
部を通過する放出角度を有するX線のみがキャピラリー
プレートを透過する。そのため、光電面に結像された光
学像に対応するX線像を容易に撮像することができる。
また、X線ターゲットに印加する電圧を変化することに
より、光電面とX線ターゲット間に発生する電界が変化
する。そのため、X線ターゲットに衝突する光電子のエ
ネルギーが対応して変化するので、所望のエネルギーを
有するX線をX線ターゲットから放出することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の二次元X線管に係る一実施例の構造を
示す断面図である。
【図2】図1に示す実施例に用いられるキャピラリープ
レートを示し、(a)は第1実施例、(b)は第2実施
例の斜視図である。
【図3】図1に示す実施例における動作原理を示し、
(a)はフラット像、(b)は平行像を投影する説明図
である。
【図4】図1に示す実施例における動作原理を示し、
(a)は縮小像、(b)は拡大像を投影する説明図であ
る。
【図5】従来のX線撮像方法における構成を示す説明図
である。
【符号の説明】
1…真空容器、2…入射窓、3…光電面、4,5…電子
レンズ、6…X線ターゲット、7…出射窓、8…キャピ
ラリプレート、9…可視光、10…光電子、11…X
線、12…対物レンズ、20…X線源、21…遮光板、
22…X線受光器。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 真空容器と、前記真空容器内に配置さ
    れ、照射された光の密度分布に対応して光電子を放出す
    る光電面と、前記光電子を集束して所定方向に投射する
    電子レンズと、前記真空容器内に配置され、結像された
    前記光電子の密度分布に対応してX線を放出するX線タ
    ーゲットと、前記X線ターゲットの出力側に配置され、
    中空細管を多数結束して形成されて該X線ターゲットに
    対して所定角度分布で放出された前記X線を透過するキ
    ャピラリープレートとを備え、前記光電面上に結像され
    た前記光から形成されたイメージに対応し、前記X線か
    ら形成されたイメージを投影することを特徴とする二次
    元X線管。
  2. 【請求項2】 前記キャピラリープレートは、前記中空
    細管の中心軸が平行になるように該中空細管を多数結束
    して形成されていることを特徴とする請求項1記載の二
    次元X線管。
  3. 【請求項3】 前記キャピラリープレートは、前記中空
    細管の中心軸に対する延長線が所定の一点で集束するよ
    うに該中空細管を多数結束して形成されたテーパーキャ
    ピラリープレートであることを特徴とする請求項1記載
    の二次元X線管。
JP5060241A 1993-03-19 1993-03-19 二次元x線管 Pending JPH06275215A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007080697A (ja) * 2005-09-14 2007-03-29 Japan Synchrotron Radiation Research Inst 光電変換素子及びそれを用いた電子線発生装置
JP2012234842A (ja) * 2012-09-05 2012-11-29 Yokogawa Electric Corp X線管

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5970024U (ja) * 1982-10-30 1984-05-12 いすゞ自動車株式会社 リヤエンジンバスのエンジンまわりとエンジン補機部品の冷却装置
JPS61120032U (ja) * 1985-01-14 1986-07-29

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