JPH0690910B2 - X線像増倍管 - Google Patents

X線像増倍管

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JPH0690910B2
JPH0690910B2 JP61074376A JP7437686A JPH0690910B2 JP H0690910 B2 JPH0690910 B2 JP H0690910B2 JP 61074376 A JP61074376 A JP 61074376A JP 7437686 A JP7437686 A JP 7437686A JP H0690910 B2 JPH0690910 B2 JP H0690910B2
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luminescent
ray image
image intensifier
layer
absorbing material
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JP61074376A
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JPS61230241A (ja
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ヨハネス・アントニー・ヨセフス・フアン・レウネン
Original Assignee
エヌ・ベー・フイリツプス・フルーイランペンフアブリケン
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/02Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/10Screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored
    • H01J29/36Photoelectric screens; Charge-storage screens
    • H01J29/38Photoelectric screens; Charge-storage screens not using charge storage, e.g. photo-emissive screen, extended cathode
    • H01J29/385Photocathodes comprising a layer which modified the wave length of impinging radiation

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  • Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、基板と光電陰極との間にルミネセント材料層
を有する入口スクリーンと、前記光電陰極から放出され
た光電子を出口スクリーン上に結像する電子−光学系と
を具えるX線像増倍管に関するものである。
この種類のX線像増倍管は米国特許第3,825,763号から
既知である。而してここに記載されているX線像増倍管
の入口スクリーンは、主としてCsIから成り、活性剤と
して、例えば、0.1ないし1.0重量%のNa又はTiを加えた
ルミネセント層を具える。
このルミネセント層により捕捉されたX線は、少なくと
も一部がルミネセント光に変換される。そして、このル
ミネセント光より光電陰極から光電子を放出せしめる。
これらの光電子は加速され、出口窓上に結像し、そこで
通常の態様で可視像を形成する。光電子を、例えば、25
ないし30kVで加速すると特に明かるい像が形成される。
他のタイプのX線像増倍管では、例えば、チャネルプレ
ート増倍器を用いることにより光電子を増倍して明かる
い像を得ている。
ルミネセント材料にX線が入射すると可視光を発生する
と共に2次X線も放出する。放出された2次X線は直ち
に吸収されず、吸収されて可視光に変換される前にある
距離に亘って拡散してしまう。一方、光電陰極は1次X
線により変換された発光画像だけでなく、2次X線が吸
収されて発生する可視光についても感度を有しているた
め、既知のX線像増倍管においては霧がかかったような
不鮮明な可視像が形成されてしまう。しかも、入射した
1次X線の一部は可視像の形成に寄与しないため、エネ
ルギー的にも損失が生じてしまう。
本発明の目的は、これらの欠点を少なくとも部分的に除
去することにある。
この目的を達成するため、本発明によれば、冒頭に述べ
た種類のX線像増倍管において、前記ルミネセント材料
層が、このルミネセント材料により放出される特性X線
に対して高い吸収性を有する吸収材料を含むことを特徴
とする。
本発明に係るルミネセント層は、2次放射線を相当に吸
収する材料を含むため、画像の鮮明度を一層改善するこ
とができる。好適な実施例での吸収材料は、2次X線に
感応しこれらの2次X線を基材であるルミネセント材料
が感応する放射線に変換するルミネセント材料を含む。
こうすれば、画像の不鮮明度を改善できるだけでなく、
ルミネセント層の発光効率も高くなる。
好適な一実施例は、吸収材料がルミネセント材料の最低
の原子番号の元素の特性放射線の波長より僅かに長いだ
けの波長に吸収端を有する元素を含むことを特徴とす
る。ルミネセント層がCsIから成る場合は、例えば、テ
ルル(52)、アンチモン(51)又はスズ(50)をヨウ素
(53)放射線る対して用いる。
別の好適な実施例では、吸収材料が、基材のルミネセン
ト材料の2次X線を放出する原素の原子番号より相当に
高い原子番号を有する元素を含むことを特徴とする。ル
ミネセント材料がCsIの場合は、例えば、タリウム(8
1)、鉛(82)又はビスマス(83)を5重量%まで添加
することができる。例えば、TlIの形でタリウムを付加
すると、この材料が活性剤として働くという利点が与え
られる。一般に、ヨウ化物の形で所望の元素を付加する
とそのようになる。蓋し、CsIはこれによりほとんど乱
されないからである。それ故、ヨウ化物を作ることがで
き且つCsIを汚染しない全ての元素は添加するのに適し
ている。これは原子番号が高い元素について云えるだけ
でなく、低い元素についても云える。
2次放射線に適合し且つそれ自体ルミネセントであるか
又はない元素を上述したように添加することに代えて、
好適な実施例では、吸収材料を、約30KeVの関連する2
次放射線に少なくとも合理的に感応するルミネセント材
料の形で付加する。この点に関し、Gd2O2S,Y2O2S,La2O2
S,CaWO,CsBr,BaFCl,BaSO4及びInCdSの中から選択でき
る。これらの材料は5モル%までの量を加える。
柱状構造を有するルミネセント材料層を具える別の好適
な実施例では、主として柱と柱の間の間隙に吸収材料を
入れる。基板を用いる好適な実施例では主として基板の
上の突起部を吸収材料で作ることができる。ルミネセン
ト層と光電陰極との間にある中間層を用いる場合は、こ
の中間層から突出するルミネセント層の突起部を主とし
て吸収材料で作ることができる。
ルミネセント層又は光電陰極の汚染を防ぐために、容器
内に吸収材料粒子を入れる。この容器はパリレンのよう
なプラスチックで作る。このようなカプセルは薄くする
と好適である。蓋し、さもないと層の吸収性が劣化する
からである。吸収材料を主として層内の空間に入れる場
合は、この制約は厳しいものではない。
本発明のいくつかの好適な実施例は図面につき後述する
ところから明らかとなろう。
図面につき本発明を詳細に説明する。
第1図に示したX線像増倍管は、適当な材料、例えば、
チタンの真空分離箔2を有する入口窓を具える。例え
ば、アルミニウムの基板6にルミネセント層4を設け、
このルミネセント層4の上に、多くは中間分離層8を介
して光電陰極層10を設ける。こうして作られる入口スク
リーンを真空管の中に取り付ける。この真空管は、入口
窓と、円筒面12と、テーパ部14と、中間陽極担体16と、
端陽極担体18と、出口窓20とを具える。この真空管の入
口側に取付けリング22を設け、この取付けリング22に入
口箔及び入口スクリーン担体24を連結する。入口電極26
並びに電極28,30及び32を介して、光電陰極10から出た
光電子34を発光層36の上に結像する。発光層36は、例え
ば、光ファイバ板から成る出口窓20の上に設けると好適
である。こうして出口窓に投射される電子像は発光層で
光の像に変換される。この光の像が外部から観察・記録
されるが、この目的でテレビジョン撮像管を通常の態様
で出口窓に連結する。
本発明によれば入口スクリーンのルミネセント層に吸収
材料を入れるが、その詳細を拡大したスケールで第2図
に示す。このような吸収材料はルミネセント材料(通常
はCsI)と同時に、例えば、真空蒸着することができ
る。この目的で、例えば、既に吸収材料を含有するルミ
ネセント材料を用いることができる。これは、例えばTl
Iのような吸収材料に対する活性剤を用いて行なうこと
ができる。蓋し、この吸収材料に対し、融点、蒸気圧等
のような真空蒸着パラメータが十分近いからである。こ
の点で類似度が低い材料の場合は、別に設けたホルダか
ら材料を真空蒸着できる。この場合、所望とあらば、層
の厚さ方向に吸収材料の相対量を変えることができる。
米国特許第3,825,763号に記載されているような光を通
しやすい構造を有するルミネセント層の場合は、モザイ
ク状の要素中の空間38に吸収材料を入れると好適であ
る。この点で好適な方法は、例えば、蒸着すべき材料粒
子を帯電させることにより複数個の副層に分けて真空蒸
着する際副層にクラック構造を形成した後そのクラック
に吸収材料を入れるものである。こうすれば、厚さ方向
においてルミネセント材料層が光学的に途切れることが
防がれる。このような吸収材料は、それを入れることに
より、特に反射が強まって、光の反播が良くなるように
選ぶと有利である。米国特許3,825,763号に記載されて
いるようなスクリーンでは、ルミネセント層の密度が約
85%から90%に達する。従って層の隙間に約5%まで吸
収材料を入れることができる。
第2b図に示したような構造の基板を用いる場合は、基板
の突起部40を成すよう吸収材料を入れることができる。
このような突起は著しいから、少なくとも部分的に吸収
材料で充たされる。
他方、ルミネセント層と光電陰極10との間の中間層44か
ら突出するルミネセント層の局所的突起42をなすように
吸収材料を入れることもできる。
第3図のカーブは、X軸に沿って光子のエネルギーをと
り、Y軸に沿って放射線の吸収をとったものであるが、
元素Te,Sb,Snから成る群の一つのような吸収材料が吸収
端の点で適当であることを示している。
吸収を曲線50で示したCsが発する特性放射線はCsIのI
によりほとんど捕捉される。吸収を曲線52で示すIが発
生する特性放射線はCsにより捕捉されないが、テルル、
アンチモンまたはスズのような元素を含み、吸収曲線54
で示される吸収材料によりほとんど捕捉される。軽い元
素として、例えば、銀、カドミウム、インジウム、ヒ
素、カルシウムを、ヨウ化物の形態で付け加え、重い元
素としてサマリウム、ガドリニウム、ジスプロシウム、
ホルミウム、エルビウム、ツリウムを付け加えると相当
な改良が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、X線像増倍管の断面図、 第2図は、本発明に係る吸収材料を入れたルミネセント
層の断面図、 第3図は、光子のエネルギーの関数として示した吸収曲
線の説明図である。 2……真空分離箔、4……ルミネセント層 6……基板、8……中間分離層 10……光電陰極層、12……円筒面 14……テーパ部、16……中間陽極担体 18……端陽極担体、20……出口窓 22……取付けリング、24……入口スクリーン担体 26……入口電極、28,30,32……電極 34……光電子、36……蛍光層 38……空間子、40……突起部 42……局所的突起、44……中間層

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板と光電陰極との間にルミネセント材料
    層を有する入口スクリーンと、前記光電陰極から放出さ
    れた光電子を出口スクリーン上に結像する電子−光学系
    とを具えるX線像増倍管において、前記ルミネセント材
    料層が、このルミネセント材料により放出される特性X
    線に対して高い吸収性を有する吸収材料を含むことを特
    徴とするX線像増倍管。
  2. 【請求項2】前記吸収材料が、ルミネセント材料の最も
    低い原子番号の元素の特性放射線の波長より僅かに長い
    だけの波長に吸収端を有する元素を含むことを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載のX線像増倍管。
  3. 【請求項3】前記吸収材料が、基材となるルミネセント
    材料により捕捉されない特性X線を放出するルミネセン
    ト材料の元素の原子番号より相当に高い原子番号を有す
    る元素を含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載のX線像増倍管。
  4. 【請求項4】前記ルミネセント材料が主としてCsIから
    成り、前記吸収材料がタリウム(81)、鉛(82)及びビ
    スマス(83)から成る群の一個又は複数個の元素を含
    み、この吸収材料がルミネセント材料層の約1ないし5
    重量%に達することを特徴とする特許請求の範囲第1項
    から第3項までのいずれか一項に記載のX線像増倍管。
  5. 【請求項5】前記ルミネセント材料が主としてCsIから
    成り、前記吸収材料がテルル(52)、アンチモン(51)
    及びスズ(50)から成る群の一個又は複数個の元素を含
    むことを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記
    載のX線像増倍管。
  6. 【請求項6】前記吸収材料を、CsIの好適なルミネセン
    ト特性を乱さないヨウ化物とすることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項から第5項までのいずれか一項記載の
    X線像増倍管。
  7. 【請求項7】前記吸収材料が主として関連する二次V線
    に感応するルミネセント材料から成ることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項、第2項又は第3項のいずれか一
    項に記載のX線像増倍管。
  8. 【請求項8】前記ルミネセント層が、この層の厚さ方向
    を向き且つ少なくとも部分的に光学的に互いに分離され
    ている列の構造を有し、前記吸収材料を主としてこれら
    の列の間の空間に配置したことを特徴とする特許請求の
    範囲第1項から第7項までのいずれか一項記載のX線像
    増倍管。
  9. 【請求項9】前記吸収材料を粒子状に堆積し、遮蔽容器
    内に入れることを特徴とする特許請求の範囲第1項から
    第8項までのいずれか一項記載のX線像増倍管。
  10. 【請求項10】前記吸収材料粒子を主として列構造のル
    ミネセント層の列と列との間の間隙に配置し、遮蔽容器
    がルミネセント層内で発生したルミネセント光に対し良
    好な反射を呈するようにしたことを特徴とする特許請求
    の範囲第9項記載のX線像増倍管。
  11. 【請求項11】前記ルミネセント材料用の基板が、ルミ
    ネセント層に対向して突起部を具える構造を有し、この
    突起を少なくとも部分的に吸収材料で形成したことを特
    徴とする特許請求の範囲第1項から第10項までのいずれ
    か一項に記載のX線像増倍管。
  12. 【請求項12】前記ルミネセント材料層と光電陰極との
    間に中間層を設け、列と列の間の空間に突入する突出部
    に主として吸収材料を位置させたことを特徴とする特許
    請求の範囲第8項記載のX線像増倍管。
JP61074376A 1985-04-03 1986-04-02 X線像増倍管 Expired - Lifetime JPH0690910B2 (ja)

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NL8500981 1985-04-03
NL8500981A NL8500981A (nl) 1985-04-03 1985-04-03 Roentgenbeeldversterkerbuis met een secundaire stralings absorberende luminescentielaag.

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JPS61230241A JPS61230241A (ja) 1986-10-14
JPH0690910B2 true JPH0690910B2 (ja) 1994-11-14

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DE (1) DE3664399D1 (ja)
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