JPH07211272A - 放射線イメージ増強管及びその製造方法 - Google Patents
放射線イメージ増強管及びその製造方法Info
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- JPH07211272A JPH07211272A JP6218507A JP21850794A JPH07211272A JP H07211272 A JPH07211272 A JP H07211272A JP 6218507 A JP6218507 A JP 6218507A JP 21850794 A JP21850794 A JP 21850794A JP H07211272 A JPH07211272 A JP H07211272A
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- H01J9/24—Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases
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- H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
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- H01J31/501—Image-conversion or image-amplification tubes, i.e. having optical, X-ray, or analogous input, and optical output with an electrostatic electron optic system
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- Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
- Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 この発明は、入力スクリーンを直接付着する
真空容器のＸ線入射窓の変形を抑制し、放射線透過率の
均一性をあまり劣化させることなく良好なコントラスト
及び解像度特性を有する放射線イメージ増強管、および
製造方法を提供することを目的とする。 【構成】 この発明は、内面に入力スクリーン１７を直
接付着した放射線入射窓１３の断面の子午線曲率半径Ｒ
が、中心部に比べて周辺部で大きく、且つ板厚ｔが中心
部に比べて周辺部で厚く形成されている放射線イメージ
増強管である。また放射線入射窓１３を入力スクリーン
形成用成膜装置３３の減圧容器３４の一部となるように
して取り付けて、入力スクリーン１７を成膜することを
特徴としている。
真空容器のＸ線入射窓の変形を抑制し、放射線透過率の
均一性をあまり劣化させることなく良好なコントラスト
及び解像度特性を有する放射線イメージ増強管、および
製造方法を提供することを目的とする。 【構成】 この発明は、内面に入力スクリーン１７を直
接付着した放射線入射窓１３の断面の子午線曲率半径Ｒ
が、中心部に比べて周辺部で大きく、且つ板厚ｔが中心
部に比べて周辺部で厚く形成されている放射線イメージ
増強管である。また放射線入射窓１３を入力スクリーン
形成用成膜装置３３の減圧容器３４の一部となるように
して取り付けて、入力スクリーン１７を成膜することを
特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、放射線像を可視光像
又は電気的画像信号に変換する放射線イメージ増強管及
びその製造方法に関する。なおこの発明が対象とする入
力スクリーン励起用の放射線は、Ｘ線、α（アルファ）
線、β（ベータ）線、γ（ガンマ）線、中性子線、電子
線、或いは重荷電粒子線等を含む広義の放射線である。
又は電気的画像信号に変換する放射線イメージ増強管及
びその製造方法に関する。なおこの発明が対象とする入
力スクリーン励起用の放射線は、Ｘ線、α（アルファ）
線、β（ベータ）線、γ（ガンマ）線、中性子線、電子
線、或いは重荷電粒子線等を含む広義の放射線である。
【０００２】
【従来の技術】放射線イメージ増強管について、代表的
にＸ線イメージ増強管を説明する。Ｘ線イメージ増強管
は、人体や物体の内部構造を調べるために有用であり、
人体や物体に照射された放射線の透過濃度分布を調べる
ようにした放射線透視システムや放射線撮影システムの
放射線像を、可視光像や電気的画像信号に変換するため
に用いられる。
にＸ線イメージ増強管を説明する。Ｘ線イメージ増強管
は、人体や物体の内部構造を調べるために有用であり、
人体や物体に照射された放射線の透過濃度分布を調べる
ようにした放射線透視システムや放射線撮影システムの
放射線像を、可視光像や電気的画像信号に変換するため
に用いられる。
【０００３】そして、Ｘ線イメージ増強管に要求される
ことは、放射線像のコントラストや解像度を忠実に、且
つ効率良く可視光像又は電気的画像信号に変換すること
であるが、実際には内部の各構成要素によってその忠実
度が左右される。特に放射線入力部分が出力部分に比較
して変換特性が劣るため、出力像の忠実度はこの入力部
分の特性に大きく左右される。従来実用になってきた入
力部の構造、すなわち、真空容器のＸ線入射窓の内側
に、Ｘ線透過性の薄いアルミニウム基板を配置し、この
基板の裏面に入力スクリーンである蛍光層及び光電陰極
層を付着した構造は、入射Ｘ線の総合透過率が低く、し
かもＸ線の散乱が多いため、十分高いコントラスト特性
や解像度特性が得にくい不都合がある。
ことは、放射線像のコントラストや解像度を忠実に、且
つ効率良く可視光像又は電気的画像信号に変換すること
であるが、実際には内部の各構成要素によってその忠実
度が左右される。特に放射線入力部分が出力部分に比較
して変換特性が劣るため、出力像の忠実度はこの入力部
分の特性に大きく左右される。従来実用になってきた入
力部の構造、すなわち、真空容器のＸ線入射窓の内側
に、Ｘ線透過性の薄いアルミニウム基板を配置し、この
基板の裏面に入力スクリーンである蛍光層及び光電陰極
層を付着した構造は、入射Ｘ線の総合透過率が低く、し
かもＸ線の散乱が多いため、十分高いコントラスト特性
や解像度特性が得にくい不都合がある。
【０００４】そこで、真空容器のＸ線入射窓の裏面に蛍
光層及び光電陰極層からなる入力スクリーンを直接付着
する構造は、既に特開昭５６−４５５５６号公報や、ヨ
ーロッパ公開特許第５４０３９１Ａ１号公報等に記載さ
れ、公知である。これらの構造は、Ｘ線が透過する基板
が真空容器のＸ線入射窓のみであるので、入射Ｘ線の透
過率の減少やＸ線の散乱を少なくできて、比較的高いコ
ントラスト及び解像度特性が得られる。
光層及び光電陰極層からなる入力スクリーンを直接付着
する構造は、既に特開昭５６−４５５５６号公報や、ヨ
ーロッパ公開特許第５４０３９１Ａ１号公報等に記載さ
れ、公知である。これらの構造は、Ｘ線が透過する基板
が真空容器のＸ線入射窓のみであるので、入射Ｘ線の透
過率の減少やＸ線の散乱を少なくできて、比較的高いコ
ントラスト及び解像度特性が得られる。
【０００５】一方、蛍光層及び光電陰極層からなる入力
スクリーンは、電子レンズ系による出力スクリーン上の
画像の歪みを最小限に抑えるために最適な曲面に設定さ
れる。そのため、入力スクリーンは単一の曲率半径にす
るよりも、放物面や双曲面に設定される場合が多い。
スクリーンは、電子レンズ系による出力スクリーン上の
画像の歪みを最小限に抑えるために最適な曲面に設定さ
れる。そのため、入力スクリーンは単一の曲率半径にす
るよりも、放物面や双曲面に設定される場合が多い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、真空容器の
Ｘ線入射窓の裏面に蛍光層及び光電陰極層からなる入力
スクリーンを直接付着する構造は、技術としては既に広
く知られているものの、未だ十分に実用には達していな
い。その主な理由は、真空容器のＸ線入射窓が大気圧に
より変形するため、入力スクリーンが安定に付着しない
こと、或いは電子レンズ系による画像歪みが発生しやす
いことである。通常のＸ線イメージ増強管においては、
入力スクリーンを含む電子レンズ系を最適な設計にして
も、入力スクリーンが部分的に真空側又は大気側に例え
ば０．５ｍｍも変形移動すると、電子レンズ系の歪みに
より満足な出力画像が得られなくなる。
Ｘ線入射窓の裏面に蛍光層及び光電陰極層からなる入力
スクリーンを直接付着する構造は、技術としては既に広
く知られているものの、未だ十分に実用には達していな
い。その主な理由は、真空容器のＸ線入射窓が大気圧に
より変形するため、入力スクリーンが安定に付着しない
こと、或いは電子レンズ系による画像歪みが発生しやす
いことである。通常のＸ線イメージ増強管においては、
入力スクリーンを含む電子レンズ系を最適な設計にして
も、入力スクリーンが部分的に真空側又は大気側に例え
ば０．５ｍｍも変形移動すると、電子レンズ系の歪みに
より満足な出力画像が得られなくなる。
【０００７】なお、入力スクリーンのとくにＸ線励起蛍
光体層は、高い解像度と変換効率を得るために、微細で
比較的厚い膜厚の柱状結晶構造となるように、真空蒸着
により成膜される。ところが、Ｘ線入射窓を成膜装置の
内部に入れて真空蒸着する方法では、得られる蛍光体層
の結晶構造が、Ｘ線入射窓の基板温度に大きく影響され
る。例えばナトリウム付活よう化セシウム（ＣｓＩ）か
らなる蛍光体層は、厚さが約４００μｍまで堆積させる
ので、蒸発材料が入射窓基板に付着する際の昇華熱や蒸
発装置からの輻射熱等による基板温度の上昇が無視でき
ない。短時間に所用の厚さに成膜しようとすると、基板
温度が急激に上昇し、十分細い柱状結晶が得られなくな
る。Ｘ線の透過率を高めるために入射窓を薄くすればす
るほど、この成膜時の窓基板の温度上昇が顕著になり、
十分細い柱状結晶が得られない。
光体層は、高い解像度と変換効率を得るために、微細で
比較的厚い膜厚の柱状結晶構造となるように、真空蒸着
により成膜される。ところが、Ｘ線入射窓を成膜装置の
内部に入れて真空蒸着する方法では、得られる蛍光体層
の結晶構造が、Ｘ線入射窓の基板温度に大きく影響され
る。例えばナトリウム付活よう化セシウム（ＣｓＩ）か
らなる蛍光体層は、厚さが約４００μｍまで堆積させる
ので、蒸発材料が入射窓基板に付着する際の昇華熱や蒸
発装置からの輻射熱等による基板温度の上昇が無視でき
ない。短時間に所用の厚さに成膜しようとすると、基板
温度が急激に上昇し、十分細い柱状結晶が得られなくな
る。Ｘ線の透過率を高めるために入射窓を薄くすればす
るほど、この成膜時の窓基板の温度上昇が顕著になり、
十分細い柱状結晶が得られない。
【０００８】このような問題を避けるには、単位時間当
たりに基板に付着する量を少なくすればよいが、所用の
厚さまで堆積させるのに必要な蒸着時間が非常に長くな
る不都合があり、工業的実用性が乏しくなる。
たりに基板に付着する量を少なくすればよいが、所用の
厚さまで堆積させるのに必要な蒸着時間が非常に長くな
る不都合があり、工業的実用性が乏しくなる。
【０００９】この発明は、上記の問題点に鑑みなされた
もので、入力スクリーンを直接付着する真空容器のＸ線
入射窓の変形を抑制し、放射線透過率の均一性をあまり
劣化させることなく良好なコントラスト及び解像度特性
を有する放射線イメージ増強管を提供することを目的と
する。さらに、所望の性能を有する入力スクリーンを成
膜することができる放射線イメージ増強管の製造方法を
提供することを目的とする。
もので、入力スクリーンを直接付着する真空容器のＸ線
入射窓の変形を抑制し、放射線透過率の均一性をあまり
劣化させることなく良好なコントラスト及び解像度特性
を有する放射線イメージ増強管を提供することを目的と
する。さらに、所望の性能を有する入力スクリーンを成
膜することができる放射線イメージ増強管の製造方法を
提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は、内面に入力
スクリーンを直接付着した放射線入射窓の断面の子午線
曲率半径が、中心部に比べて周辺部で大きく、且つ板厚
が中心部に比べて周辺部で厚く形成されている放射線イ
メージ増強管である。
スクリーンを直接付着した放射線入射窓の断面の子午線
曲率半径が、中心部に比べて周辺部で大きく、且つ板厚
が中心部に比べて周辺部で厚く形成されている放射線イ
メージ増強管である。
【００１１】また製造方法の発明は、周囲を支持枠に接
合した凸球面状の放射線入射窓を、入力スクリーン形成
用成膜装置の減圧容器に、この減圧容器壁の一部となる
ようにして取り付け、減圧容器内を所定の圧力に減圧し
て放射線入射窓の内面に入力スクリーンを成膜すること
を特徴としている。
合した凸球面状の放射線入射窓を、入力スクリーン形成
用成膜装置の減圧容器に、この減圧容器壁の一部となる
ようにして取り付け、減圧容器内を所定の圧力に減圧し
て放射線入射窓の内面に入力スクリーンを成膜すること
を特徴としている。
【００１２】
【作用】この発明によれば、放射線入射窓の断面の子午
線曲率半径を中心部に比べて周辺部で大きく設定するこ
とによって、中心部に比べて周辺部での放射線透過率の
減少を抑制でき、その一方で放射線入射窓の板厚を中心
部に比べて周辺部で厚く形成することによってとくに周
辺部での窓の変形を抑制でき、入力スクリーンの剥離や
電子レンズ系の歪みの発生を抑制することができる。こ
うして、放射線透過率の均一性をあまり劣化させること
なく良好なコントラスト及び解像度特性を有する放射線
イメージ増強管を実現できた。
線曲率半径を中心部に比べて周辺部で大きく設定するこ
とによって、中心部に比べて周辺部での放射線透過率の
減少を抑制でき、その一方で放射線入射窓の板厚を中心
部に比べて周辺部で厚く形成することによってとくに周
辺部での窓の変形を抑制でき、入力スクリーンの剥離や
電子レンズ系の歪みの発生を抑制することができる。こ
うして、放射線透過率の均一性をあまり劣化させること
なく良好なコントラスト及び解像度特性を有する放射線
イメージ増強管を実現できた。
【００１３】さらに、製造方法の発明によれば、入力ス
クリーンの成膜工程において、外気に露出する凸球面状
の放射線入射窓の温度を直接的に制御できるので、所望
の特性を有する入力スクリーンを再現性よく製造するこ
とができる。例えば上記従来の成膜方法では、２時間の
蒸着所要時間で入射窓の温度が約１８０℃、５時間の蒸
着所要時間でも約１６０℃以下に保つことが困難であ
り、得られる柱状結晶の平均直径はおよそ１０μｍ程度
であった。それに対してこの発明によると、成膜時の入
射窓の温度をほぼ所望の温度と分布に高精度に制御で
き、得られた柱状結晶の平均直径はおよそ６μｍであ
り、すぐれた解像度を実現できた。また、必要により、
入射窓の温度を各領域ごとに適度の温度分布、及び経時
的に変化させることにより、例えば中心部に比べて周辺
部の柱状結晶を太くしたり、或いは逆に中心部に比べて
周辺部の柱状結晶を細く且つ膜厚を厚くして、周辺部の
変換効率及び解像度を改善すること等が可能になった。
クリーンの成膜工程において、外気に露出する凸球面状
の放射線入射窓の温度を直接的に制御できるので、所望
の特性を有する入力スクリーンを再現性よく製造するこ
とができる。例えば上記従来の成膜方法では、２時間の
蒸着所要時間で入射窓の温度が約１８０℃、５時間の蒸
着所要時間でも約１６０℃以下に保つことが困難であ
り、得られる柱状結晶の平均直径はおよそ１０μｍ程度
であった。それに対してこの発明によると、成膜時の入
射窓の温度をほぼ所望の温度と分布に高精度に制御で
き、得られた柱状結晶の平均直径はおよそ６μｍであ
り、すぐれた解像度を実現できた。また、必要により、
入射窓の温度を各領域ごとに適度の温度分布、及び経時
的に変化させることにより、例えば中心部に比べて周辺
部の柱状結晶を太くしたり、或いは逆に中心部に比べて
周辺部の柱状結晶を細く且つ膜厚を厚くして、周辺部の
変換効率及び解像度を改善すること等が可能になった。
【００１４】さらにまた、真空蒸着等による入力スクリ
ーンの成膜時の放射線入射窓の状態は、完成時のイメー
ジ増強管とほぼ同じ大気圧の影響を受けた状態であるの
で、入力スクリーンの成膜状態がほぼそのまま完成時の
イメージ増強管の入力スクリーンとなる。したがって、
入力スクリーンの膜構造や変換特性の劣化が防止され
る。また、放射線入射窓の断面の子午線曲率半径を中心
部に比べて周辺部で大きく、且つ板厚を中心部に比べて
周辺部で厚く形成することによって、中心部に比べて周
辺部での放射線透過率の減少をかなり抑制できるととも
に入射窓の大気圧による変形を抑制でき、それによっ
て、入射窓の全領域での放射線透過率の均一性の劣化を
抑制でき、且つ入力スクリーンの剥離や電子レンズ系の
歪みの発生を抑制することができる。こうして、放射線
透過率の均一性の劣化を抑制しつつ良好なコントラスト
及び解像度特性を有する放射線イメージ増強管を実現で
きる。
ーンの成膜時の放射線入射窓の状態は、完成時のイメー
ジ増強管とほぼ同じ大気圧の影響を受けた状態であるの
で、入力スクリーンの成膜状態がほぼそのまま完成時の
イメージ増強管の入力スクリーンとなる。したがって、
入力スクリーンの膜構造や変換特性の劣化が防止され
る。また、放射線入射窓の断面の子午線曲率半径を中心
部に比べて周辺部で大きく、且つ板厚を中心部に比べて
周辺部で厚く形成することによって、中心部に比べて周
辺部での放射線透過率の減少をかなり抑制できるととも
に入射窓の大気圧による変形を抑制でき、それによっ
て、入射窓の全領域での放射線透過率の均一性の劣化を
抑制でき、且つ入力スクリーンの剥離や電子レンズ系の
歪みの発生を抑制することができる。こうして、放射線
透過率の均一性の劣化を抑制しつつ良好なコントラスト
及び解像度特性を有する放射線イメージ増強管を実現で
きる。
【００１５】
【実施例】以下、この発明を入力スクリーンの有効最大
直径が約２３０ｍｍのＸ線イメージ増強管に適用した例
につき、図１を参照して説明する。同図に示すように、
真空容器１１は、ガラスからなる円筒状の胴部１２、Ｘ
線入射窓１３、それらを気密接合している高強度の支持
枠１４、封着金属リング１５、及び透光性のガラスから
なる出力窓１６を有している。真空容器の一部であるＸ
線入射窓１３は、中心部が大気側に突出した曲面をなし
ており、その真空空間側の内面に入力スクリーン１７が
直接付着形成されている。真空容器１１の内側には、電
子レンズ系を構成する複数個の集束電極１８，１９、及
び高い加速電圧が印加される円筒状の陽極２０が配置さ
れ、さらに出力窓１６の陽極に近接して電子励起蛍光体
層を有する出力スクリーン２１が配置されている。
直径が約２３０ｍｍのＸ線イメージ増強管に適用した例
につき、図１を参照して説明する。同図に示すように、
真空容器１１は、ガラスからなる円筒状の胴部１２、Ｘ
線入射窓１３、それらを気密接合している高強度の支持
枠１４、封着金属リング１５、及び透光性のガラスから
なる出力窓１６を有している。真空容器の一部であるＸ
線入射窓１３は、中心部が大気側に突出した曲面をなし
ており、その真空空間側の内面に入力スクリーン１７が
直接付着形成されている。真空容器１１の内側には、電
子レンズ系を構成する複数個の集束電極１８，１９、及
び高い加速電圧が印加される円筒状の陽極２０が配置さ
れ、さらに出力窓１６の陽極に近接して電子励起蛍光体
層を有する出力スクリーン２１が配置されている。
【００１６】まず、Ｘ線入射窓１３としてアルミニウム
又はアルミニウム合金の薄板を用い、図２に示すよう
に、これをプレス加工により中心部が大気側に突出する
所定の曲率半径Ｒの分布及び所定の厚さｔの分布を有
し、且つ外周に横方向に延びる平坦なフランジ部１３ａ
を形成した。
又はアルミニウム合金の薄板を用い、図２に示すよう
に、これをプレス加工により中心部が大気側に突出する
所定の曲率半径Ｒの分布及び所定の厚さｔの分布を有
し、且つ外周に横方向に延びる平坦なフランジ部１３ａ
を形成した。
【００１７】次に、図３に示すように、Ｘ線入射窓１３
の平坦な外周フランジ部１３ａを、予めニッケルめっき
した厚肉の鉄又はステンレス鋼のような鉄合金製の高強
度金属支持枠１４に載せるとともに、上下一対の接合装
置３１，３２の間に配置して加熱及び加圧して気密接合
した。この熱圧接による気密接合部を、符号２２であら
わしている。なお、これらの気密接合は、外周フランジ
部１３ａと支持枠１４とに間に薄いろう材のリングを挟
んでわずかに加圧しながらろう接する方法によって行な
ってもよい。
の平坦な外周フランジ部１３ａを、予めニッケルめっき
した厚肉の鉄又はステンレス鋼のような鉄合金製の高強
度金属支持枠１４に載せるとともに、上下一対の接合装
置３１，３２の間に配置して加熱及び加圧して気密接合
した。この熱圧接による気密接合部を、符号２２であら
わしている。なお、これらの気密接合は、外周フランジ
部１３ａと支持枠１４とに間に薄いろう材のリングを挟
んでわずかに加圧しながらろう接する方法によって行な
ってもよい。
【００１８】このように高強度支持枠１４に接合したＸ
線入射窓１３の内面に、後述する成膜装置を用いた成膜
方法により、図４に点線１７で示すように入力スクリー
ン１７を付着形成する。そこで、Ｘ線入射窓１３は、同
図及び図５に示すように、断面の子午線曲率半径Ｒを、
中心部に比べて周辺部で大きく、連続的に変えてある。
なお、周辺部とは、入力スクリーン１７の有効最大直径
Ｄｍからその約７０％の位置までを指すものとする。な
おまた、図４に２点鎖線で示す曲線Ｂは、比較のために
表示した単一曲率半径の曲面を有するＸ線入射窓であ
る。そしてさらに、入射窓１３の厚さｔは、中心部に比
べて周辺部で厚く、ほぼ連続的に変えてある。
線入射窓１３の内面に、後述する成膜装置を用いた成膜
方法により、図４に点線１７で示すように入力スクリー
ン１７を付着形成する。そこで、Ｘ線入射窓１３は、同
図及び図５に示すように、断面の子午線曲率半径Ｒを、
中心部に比べて周辺部で大きく、連続的に変えてある。
なお、周辺部とは、入力スクリーン１７の有効最大直径
Ｄｍからその約７０％の位置までを指すものとする。な
おまた、図４に２点鎖線で示す曲線Ｂは、比較のために
表示した単一曲率半径の曲面を有するＸ線入射窓であ
る。そしてさらに、入射窓１３の厚さｔは、中心部に比
べて周辺部で厚く、ほぼ連続的に変えてある。
【００１９】次に、このようなＸ線イメージ増強管のＸ
線入射窓の中央部から周辺部にかけてのＸ線透過率、及
び大気圧による変形量について説明する。図６は、Ｘ線
入射窓の中央部から周辺部にかけてのＸ線透過率の比較
図である。図中の曲線Ａ１，Ａ２，Ａ３は、この発明に
関連して、断面の子午線曲率半径Ｒを中心部が１３５ｍ
ｍ、中間部が１９３ｍｍ、最周辺部が３３８ｍｍの場合
である。曲線Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は、比較のためのもの
で、曲率半径が１７０ｍｍで一定の場合（図４のＢに相
当）である。ただし、Ｘ線入射窓は、いずれもアルミニ
ウム製の球面で、直径が２３０ｍｍ、厚さが１．２ｍｍ
である。そして、Ｘ線発生源から入射窓の中心部までの
距離を１ｍとし、この入射窓の内面の中心からの各位置
でのＸ線透過率を計測したものである。なお、曲線Ａ
１，Ｂ１はＸ線エネルギーが３０ｋｅＶの場合、同じく
Ａ２，Ｂ２は５０ｋｅＶの場合、同じくＡ３，Ｂ３は７
０ｋｅＶの場合である。
線入射窓の中央部から周辺部にかけてのＸ線透過率、及
び大気圧による変形量について説明する。図６は、Ｘ線
入射窓の中央部から周辺部にかけてのＸ線透過率の比較
図である。図中の曲線Ａ１，Ａ２，Ａ３は、この発明に
関連して、断面の子午線曲率半径Ｒを中心部が１３５ｍ
ｍ、中間部が１９３ｍｍ、最周辺部が３３８ｍｍの場合
である。曲線Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は、比較のためのもの
で、曲率半径が１７０ｍｍで一定の場合（図４のＢに相
当）である。ただし、Ｘ線入射窓は、いずれもアルミニ
ウム製の球面で、直径が２３０ｍｍ、厚さが１．２ｍｍ
である。そして、Ｘ線発生源から入射窓の中心部までの
距離を１ｍとし、この入射窓の内面の中心からの各位置
でのＸ線透過率を計測したものである。なお、曲線Ａ
１，Ｂ１はＸ線エネルギーが３０ｋｅＶの場合、同じく
Ａ２，Ｂ２は５０ｋｅＶの場合、同じくＡ３，Ｂ３は７
０ｋｅＶの場合である。
【００２０】同図から明らかなように、この発明に関連
して入射窓の子午線曲率半径を中心部に比べて周辺部で
大きく設定すれば、単一曲率のものに比べてＸ線透過率
が周辺部で高くなる。とくに、入射Ｘ線のエネルギーが
低い場合（３０ｋｅＶの場合）ほど、顕著な差が生じ
る。この差は、主として周辺部においてＸ線透過方向の
入射窓の実質的な厚さの相違に起因している。
して入射窓の子午線曲率半径を中心部に比べて周辺部で
大きく設定すれば、単一曲率のものに比べてＸ線透過率
が周辺部で高くなる。とくに、入射Ｘ線のエネルギーが
低い場合（３０ｋｅＶの場合）ほど、顕著な差が生じ
る。この差は、主として周辺部においてＸ線透過方向の
入射窓の実質的な厚さの相違に起因している。
【００２１】一方、真空容器の内部を排気して真空とし
た場合の大気圧によるＸ線入射窓の変形量は、図７に示
す計算結果になった。図中の点線の曲線Ｃは、Ｘ線入射
窓の板厚を一定としたうえで子午線曲率半径を中心部に
比べ周辺部で大きく設定した場合である。つまり、大気
圧によるＸ線入射窓の変形量は、中心部に比べて曲率半
径が大きい周辺部で最も大きく内側に変位する。そのた
め、電子レンズ系に歪みを生じる。また、内面に直接付
着させた入力スクリーンの材料が部分的に剥がれたりす
る原因となる。
た場合の大気圧によるＸ線入射窓の変形量は、図７に示
す計算結果になった。図中の点線の曲線Ｃは、Ｘ線入射
窓の板厚を一定としたうえで子午線曲率半径を中心部に
比べ周辺部で大きく設定した場合である。つまり、大気
圧によるＸ線入射窓の変形量は、中心部に比べて曲率半
径が大きい周辺部で最も大きく内側に変位する。そのた
め、電子レンズ系に歪みを生じる。また、内面に直接付
着させた入力スクリーンの材料が部分的に剥がれたりす
る原因となる。
【００２２】そこで、この発明においては、この周辺部
の窓板の厚さを中央部よりも厚く設定してあり、それに
よって同図に曲線Ａで示すように、入射窓の変形を抑制
するとともに中心部から周辺部にかけて変形量をほぼ一
定にすることができる。なお、中心から１００％の位置
すなわち最外周は、いずれの場合も高強度支持枠で保持
されているので、変形量はほとんど零になっている。
の窓板の厚さを中央部よりも厚く設定してあり、それに
よって同図に曲線Ａで示すように、入射窓の変形を抑制
するとともに中心部から周辺部にかけて変形量をほぼ一
定にすることができる。なお、中心から１００％の位置
すなわち最外周は、いずれの場合も高強度支持枠で保持
されているので、変形量はほとんど零になっている。
【００２３】内面に入力スクリーンが直接付着されたＸ
線入射窓は、完成したＸ線イメージ管において大気圧が
かかる真空容器の一部となるが、この発明においてはこ
の入射窓の変位量が少なく且つ全域にほぼ均等であるた
め、入力スクリーン及び集束電極で構成する電子レンズ
系の不所望な歪みの発生が防止される。
線入射窓は、完成したＸ線イメージ管において大気圧が
かかる真空容器の一部となるが、この発明においてはこ
の入射窓の変位量が少なく且つ全域にほぼ均等であるた
め、入力スクリーン及び集束電極で構成する電子レンズ
系の不所望な歪みの発生が防止される。
【００２４】そして、この発明におけるＸ線入射窓のＸ
線透過率は、図６にＡ１〜Ａ３で示した分布よりも周辺
部でやや低くはなるものの、その低下量はわずかであ
り、比較例Ｂ１〜Ｂ３よりも十分高い値が維持される。
しかも、入射窓の中心部を透過するＸ線像を増強して再
現する拡大モードでは、高いＸ線透過率の領域のみを使
用することとなり、高い変換効率が得られる。
線透過率は、図６にＡ１〜Ａ３で示した分布よりも周辺
部でやや低くはなるものの、その低下量はわずかであ
り、比較例Ｂ１〜Ｂ３よりも十分高い値が維持される。
しかも、入射窓の中心部を透過するＸ線像を増強して再
現する拡大モードでは、高いＸ線透過率の領域のみを使
用することとなり、高い変換効率が得られる。
【００２５】なお、Ｘ線入射窓の厚さの中心部に対する
周辺部の比率は、Ｘ線透過率の均一性及び変形量の許容
限界を考慮すると、１０５％乃至１５０％の範囲、より
好ましくは１０８％乃至１３０％の範囲である。また、
この厚さ分布となるようにＸ線入射窓を製造する方法と
しては、例えば凸面形状にプレス成形する際にプレス金
型をこのような厚さ分布になるように設計しておくこと
により、容易に且つ高精度に成形できる。
周辺部の比率は、Ｘ線透過率の均一性及び変形量の許容
限界を考慮すると、１０５％乃至１５０％の範囲、より
好ましくは１０８％乃至１３０％の範囲である。また、
この厚さ分布となるようにＸ線入射窓を製造する方法と
しては、例えば凸面形状にプレス成形する際にプレス金
型をこのような厚さ分布になるように設計しておくこと
により、容易に且つ高精度に成形できる。
【００２６】また、Ｘ線入射窓をアルミニウム又はアル
ミニウム合金とした場合の中心部の厚さｔは、入力スク
リーンの有効最大直径Ｄｍの０．２％以上、０．４％以
下の範囲が好ましい。したがって、入力スクリーンの有
効最大直径Ｄｍが２３０ｍｍのＸ線イメージ増強管の場
合を例にとれば、Ｘ線入射窓の中心部の厚さは０．４６
ｍｍから０．９２ｍｍの範囲に設定すれば、必要十分な
Ｘ線透過率及び機械的強度を確保できる。なお、拡大モ
ードで使用される有効視野の５０％以内の部分のＸ線入
射窓の厚さを、上記よりもさらに２０％程度薄くして
も、変形量の増大がごくわずかに止まるので、それによ
ってこの領域での放射線透過率を向上でき、高い変換効
率、コントラスト、解像度を改善することができる。
ミニウム合金とした場合の中心部の厚さｔは、入力スク
リーンの有効最大直径Ｄｍの０．２％以上、０．４％以
下の範囲が好ましい。したがって、入力スクリーンの有
効最大直径Ｄｍが２３０ｍｍのＸ線イメージ増強管の場
合を例にとれば、Ｘ線入射窓の中心部の厚さは０．４６
ｍｍから０．９２ｍｍの範囲に設定すれば、必要十分な
Ｘ線透過率及び機械的強度を確保できる。なお、拡大モ
ードで使用される有効視野の５０％以内の部分のＸ線入
射窓の厚さを、上記よりもさらに２０％程度薄くして
も、変形量の増大がごくわずかに止まるので、それによ
ってこの領域での放射線透過率を向上でき、高い変換効
率、コントラスト、解像度を改善することができる。
【００２７】Ｘ線入射窓としてアルミニウム合金を使用
する場合には、機械的強度の高い日本工業規格（ＪＩ
Ｓ）の５０００番台、又は６０００番台が望ましい。ま
た、ろう接により支持枠と気密接合する場合は、ろう接
の容易さから、３０００番台が適する。なお、これらＡ
ｌ合金の添加化学成分は、およそ次のものである。すな
わち、ＪＩＳの５０００番台は、Ｓｉが０．３〜０．６
％、Ｃｕが０．０５〜０．３％、Ｍｎが０．８〜１．５
％、Ｍｇが０．２〜１．３％、その他である。またＪＩ
Ｓの６０００番台は、Ｓｉが０．２〜０．４５％、Ｃｕ
が０．０４〜０．２％、Ｍｎが０．０１〜０．５％、Ｍ
ｇが０．５〜５．６％、その他である。さらにまた、Ｊ
ＩＳの３０００番台は、Ｓｉが０．３〜１．２％、Ｃｕ
が０．１〜０．４％、Ｍｎが０．０３〜０．８％、Ｍｇ
が０．３５〜１．５％、その他である。
する場合には、機械的強度の高い日本工業規格（ＪＩ
Ｓ）の５０００番台、又は６０００番台が望ましい。ま
た、ろう接により支持枠と気密接合する場合は、ろう接
の容易さから、３０００番台が適する。なお、これらＡ
ｌ合金の添加化学成分は、およそ次のものである。すな
わち、ＪＩＳの５０００番台は、Ｓｉが０．３〜０．６
％、Ｃｕが０．０５〜０．３％、Ｍｎが０．８〜１．５
％、Ｍｇが０．２〜１．３％、その他である。またＪＩ
Ｓの６０００番台は、Ｓｉが０．２〜０．４５％、Ｃｕ
が０．０４〜０．２％、Ｍｎが０．０１〜０．５％、Ｍ
ｇが０．５〜５．６％、その他である。さらにまた、Ｊ
ＩＳの３０００番台は、Ｓｉが０．３〜１．２％、Ｃｕ
が０．１〜０．４％、Ｍｎが０．０３〜０．８％、Ｍｇ
が０．３５〜１．５％、その他である。
【００２８】次に、図２に示したような、高強度支持枠
１４に接合した状態のＸ線入射窓１３の内面に、入力ス
クリーン１７を直接付着形成する方法について説明す
る。まず、Ｘ線入射窓１３の内面にホーニング加工処理
を施して数μｍ程度の高さの材料硬化凹凸面を形成し、
内表面を材料硬化した。
１４に接合した状態のＸ線入射窓１３の内面に、入力ス
クリーン１７を直接付着形成する方法について説明す
る。まず、Ｘ線入射窓１３の内面にホーニング加工処理
を施して数μｍ程度の高さの材料硬化凹凸面を形成し、
内表面を材料硬化した。
【００２９】そしてこれを図８に示す成膜装置に装着す
る。すなわち、高強度支持枠１４に接合したＸ線入射窓
１３を、入力スクリーン形成用の成膜装置３３の減圧容
器３４に、この減圧容器壁の一部すなわち蓋の部分とな
るようにして取り付ける。成膜装置３３は、減圧容器３
４の一部に真空ポンプ３５が接続され、内部の所定位置
に蒸発源ボート３６が配置され、さらに成膜範囲を規定
するためのマスク３７が配置されている。そして、減圧
容器３４の上側の開口部３４ａに、Ｘ線入射窓１３が気
密接合されている高強度支持枠１４の外周部の裏面が、
気密用パッキング３８を介して載置され、締結リング３
９及び複数個の締結用ボルト４０で真空気密に固定す
る。これによって、Ｘ線入射窓１３及び支持枠１４は、
成膜装置の減圧容器３４の容器壁の一部となるように取
り付けられる。また、Ｘ線入射窓１３の内面は蒸発源ボ
ート３６に所定距離をおいて対向させられる。
る。すなわち、高強度支持枠１４に接合したＸ線入射窓
１３を、入力スクリーン形成用の成膜装置３３の減圧容
器３４に、この減圧容器壁の一部すなわち蓋の部分とな
るようにして取り付ける。成膜装置３３は、減圧容器３
４の一部に真空ポンプ３５が接続され、内部の所定位置
に蒸発源ボート３６が配置され、さらに成膜範囲を規定
するためのマスク３７が配置されている。そして、減圧
容器３４の上側の開口部３４ａに、Ｘ線入射窓１３が気
密接合されている高強度支持枠１４の外周部の裏面が、
気密用パッキング３８を介して載置され、締結リング３
９及び複数個の締結用ボルト４０で真空気密に固定す
る。これによって、Ｘ線入射窓１３及び支持枠１４は、
成膜装置の減圧容器３４の容器壁の一部となるように取
り付けられる。また、Ｘ線入射窓１３の内面は蒸発源ボ
ート３６に所定距離をおいて対向させられる。
【００３０】さらに、外気に接するＸ線入射窓１３の外
面に、温度制御装置４１の伝熱カバー４２を近接配置す
る。この伝熱カバー４２は、Ｘ線入射窓１３の球面に沿
った内面形状を有するドーム状の容器であり、その上部
に送風パイプ４３が接続されて矢印ａのように冷却風を
導入し、内面に形成した多数の通風孔４４からＸ線入射
窓１３の外面に冷却風を吹き付けるようになっている。
また、同図には描いていないが、Ｘ線入射窓１３の温度
及びその分布を計測するための温度センサを、入射窓外
面の適当箇所に適当数配置する。
面に、温度制御装置４１の伝熱カバー４２を近接配置す
る。この伝熱カバー４２は、Ｘ線入射窓１３の球面に沿
った内面形状を有するドーム状の容器であり、その上部
に送風パイプ４３が接続されて矢印ａのように冷却風を
導入し、内面に形成した多数の通風孔４４からＸ線入射
窓１３の外面に冷却風を吹き付けるようになっている。
また、同図には描いていないが、Ｘ線入射窓１３の温度
及びその分布を計測するための温度センサを、入射窓外
面の適当箇所に適当数配置する。
【００３１】このようにＸ線入射窓１３を入力スクリー
ン形成用の成膜装置３３にその減圧容器壁の一部となる
ように取り付け、減圧容器内を所定の真空度に設定し、
まず入射窓１３の内面に光反射性物質であるアルミニウ
ム薄膜を約２０００オングストロームの厚さに形成し
た。
ン形成用の成膜装置３３にその減圧容器壁の一部となる
ように取り付け、減圧容器内を所定の真空度に設定し、
まず入射窓１３の内面に光反射性物質であるアルミニウ
ム薄膜を約２０００オングストロームの厚さに形成し
た。
【００３２】次に、Ｘ線入射窓１３の外気側に配置した
温度制御装置４１によりＸ線入射窓の温度及びその分布
を所望に応じて制御しながら、アルミニウム薄膜の上に
Ｘ線励起蛍光体層を形成した。この蛍光体層は、ナトリ
ウム（Ｎａ）付活よう化セシウム（ＣｓＩ）であり、ま
ず４．５×１０-1Ｐａの圧力下で約４００μｍの厚さに
蒸着し、さらにその上に４．５×１０-3Ｐａの圧力下で
約２０μｍの厚さで蒸着した。そして、この蛍光体層の
上に透明導電膜を付着した。
温度制御装置４１によりＸ線入射窓の温度及びその分布
を所望に応じて制御しながら、アルミニウム薄膜の上に
Ｘ線励起蛍光体層を形成した。この蛍光体層は、ナトリ
ウム（Ｎａ）付活よう化セシウム（ＣｓＩ）であり、ま
ず４．５×１０-1Ｐａの圧力下で約４００μｍの厚さに
蒸着し、さらにその上に４．５×１０-3Ｐａの圧力下で
約２０μｍの厚さで蒸着した。そして、この蛍光体層の
上に透明導電膜を付着した。
【００３３】このような入力スクリーンの成膜の間、Ｘ
線入射窓１３は大気圧に相当する外圧を受けるが、高強
度支持枠１４に接合固定されているとともに変形が少な
い構成になっているので、イメージ増強管の真空容器の
一部となった完成状態と同様の状態を維持する。したが
って、完成状態と同様の形状で内面に入力スクリーンが
成膜される。また、Ｘ線入射窓の温度制御を比較的自由
に制御できるので、所望の結晶サイズと構成の入力スク
リーンを成膜することができる。
線入射窓１３は大気圧に相当する外圧を受けるが、高強
度支持枠１４に接合固定されているとともに変形が少な
い構成になっているので、イメージ増強管の真空容器の
一部となった完成状態と同様の状態を維持する。したが
って、完成状態と同様の形状で内面に入力スクリーンが
成膜される。また、Ｘ線入射窓の温度制御を比較的自由
に制御できるので、所望の結晶サイズと構成の入力スク
リーンを成膜することができる。
【００３４】次に、図９に示すように、入力スクリーン
１７の一部を形成したＸ線入射窓１３と一体の支持枠１
４を、真空容器の一部であるガラス製胴部１２の先端に
予め接合してある鉄−ニッケル−コバルト合金からなる
封着金属リング１５に合致させ、ヘリアーク溶接装置の
トーチ５１で全周を気密溶接した。その後、真空容器内
を排気し、入力スクリーン１７の一部を構成する光電陰
極層を管内で蒸発させ、Ｘ線イメージ増強管を完成し
た。こうして、放射線入射窓の大気圧による変形が少な
く、入射窓の全領域での放射線透過率の均一性をあまり
損なうことなく入力スクリーンの剥離や電子レンズ系の
歪みの発生がなく、良好なコントラスト及び解像度特性
を有する放射線イメージ増強管を得た。
１７の一部を形成したＸ線入射窓１３と一体の支持枠１
４を、真空容器の一部であるガラス製胴部１２の先端に
予め接合してある鉄−ニッケル−コバルト合金からなる
封着金属リング１５に合致させ、ヘリアーク溶接装置の
トーチ５１で全周を気密溶接した。その後、真空容器内
を排気し、入力スクリーン１７の一部を構成する光電陰
極層を管内で蒸発させ、Ｘ線イメージ増強管を完成し
た。こうして、放射線入射窓の大気圧による変形が少な
く、入射窓の全領域での放射線透過率の均一性をあまり
損なうことなく入力スクリーンの剥離や電子レンズ系の
歪みの発生がなく、良好なコントラスト及び解像度特性
を有する放射線イメージ増強管を得た。
【００３５】図１０及び図１１は、Ｘ線入射窓の温度制
御を中心領域、外周領域、及びそれらの中間領域の概略
３つに区分して各々独立に温度制御しながら入力スクリ
ーンを成膜する方法、及び装置の実施例を示している。
そのための温度制御装置４１は、次のような構成になっ
ている。すなわち、伝熱カバー４２は、中心部４２ａ、
リング状の外周部４２ｂ、及びリング状の中間部４２ｃ
に区分され、それぞれに適当な温度に制御された温度制
御用媒体（以下、単にガスと記す）を独立して導入する
ためのパイプ４３ａ〜４３ｃが接続されている。温度制
御用のガスとしては、例えば空気や高温蒸気又は極低温
の液体窒素ガス、若しくはそれらを適当な温度となるよ
うに混合したガスを使用し得る。
御を中心領域、外周領域、及びそれらの中間領域の概略
３つに区分して各々独立に温度制御しながら入力スクリ
ーンを成膜する方法、及び装置の実施例を示している。
そのための温度制御装置４１は、次のような構成になっ
ている。すなわち、伝熱カバー４２は、中心部４２ａ、
リング状の外周部４２ｂ、及びリング状の中間部４２ｃ
に区分され、それぞれに適当な温度に制御された温度制
御用媒体（以下、単にガスと記す）を独立して導入する
ためのパイプ４３ａ〜４３ｃが接続されている。温度制
御用のガスとしては、例えば空気や高温蒸気又は極低温
の液体窒素ガス、若しくはそれらを適当な温度となるよ
うに混合したガスを使用し得る。
【００３６】伝熱カバー４２の各領域にそれぞれ異なる
温度のガスを供給するため、２つのガス供給源４５Ｈ、
４５Ｌが用意されている。一方のガス供給源４５Ｈに
は、例えば２００℃に加熱されたガスが貯蔵されてお
り、他方のガス供給源４５Ｌには、例えば８０℃に加熱
されたガスが貯蔵されている。両ガス供給源は、それぞ
れ独立して接続された流量制御弁４６ａ〜４７ｃを介し
てガス導入用パイプ４３ａ〜４３ｃに接続されて各々伝
熱カバーの中心部４２ａ、外周部４２ｂ、及び中間部４
２ｃに適当な混合割合で供給されるようになっている。
この混合割合を制御するため、主制御器４８から送出さ
れる制御信号が各弁制御器４９ａ〜４９ｃに供給され、
それらから送出される制御信号により各流量制御弁４６
ａ〜４７ｃが各々独立に制御されるようになっている。
また、Ｘ線入射窓１３の外面の各部には、温度センサ５
０ａ〜５０ｃがこの入射窓の温度を検出できるように適
当箇所に適当数配置され、それらの温度信号が矢印のよ
うに主制御器４８に導かれるようになっている。
温度のガスを供給するため、２つのガス供給源４５Ｈ、
４５Ｌが用意されている。一方のガス供給源４５Ｈに
は、例えば２００℃に加熱されたガスが貯蔵されてお
り、他方のガス供給源４５Ｌには、例えば８０℃に加熱
されたガスが貯蔵されている。両ガス供給源は、それぞ
れ独立して接続された流量制御弁４６ａ〜４７ｃを介し
てガス導入用パイプ４３ａ〜４３ｃに接続されて各々伝
熱カバーの中心部４２ａ、外周部４２ｂ、及び中間部４
２ｃに適当な混合割合で供給されるようになっている。
この混合割合を制御するため、主制御器４８から送出さ
れる制御信号が各弁制御器４９ａ〜４９ｃに供給され、
それらから送出される制御信号により各流量制御弁４６
ａ〜４７ｃが各々独立に制御されるようになっている。
また、Ｘ線入射窓１３の外面の各部には、温度センサ５
０ａ〜５０ｃがこの入射窓の温度を検出できるように適
当箇所に適当数配置され、それらの温度信号が矢印のよ
うに主制御器４８に導かれるようになっている。
【００３７】こうして、温度制御装置４１の主制御器４
８により、Ｘ線入射窓１３の温度は、区分された中心
部、外周部及び中間部ごとにほぼ独立して、且つ時間と
ともに任意に制御できるようになっている。Ｘ線入射窓
１３の温度を、例えば中心部が１２０℃、中間部が１４
０℃、外周部が１６０℃に終始一定に維持、又は徐々に
下げながら、Ｎａ付活ＣｓＩからなる蛍光層を蒸着する
ことができる。それによって、柱状結晶のサイズが中心
部から外周部に行くしたがって徐々に太くなる分布の蛍
光層を成膜することができる。因みにこのような入力ス
クリーンを有するイメージ管によれば、中心部に比べて
外周部の輝度が改善されるので、Ｘ線像に対応する出力
画像の輝度分布の一様性が向上する。
８により、Ｘ線入射窓１３の温度は、区分された中心
部、外周部及び中間部ごとにほぼ独立して、且つ時間と
ともに任意に制御できるようになっている。Ｘ線入射窓
１３の温度を、例えば中心部が１２０℃、中間部が１４
０℃、外周部が１６０℃に終始一定に維持、又は徐々に
下げながら、Ｎａ付活ＣｓＩからなる蛍光層を蒸着する
ことができる。それによって、柱状結晶のサイズが中心
部から外周部に行くしたがって徐々に太くなる分布の蛍
光層を成膜することができる。因みにこのような入力ス
クリーンを有するイメージ管によれば、中心部に比べて
外周部の輝度が改善されるので、Ｘ線像に対応する出力
画像の輝度分布の一様性が向上する。
【００３８】このような温度制御装置を使用し、Ｘ線入
射窓に吹き付けるガスの温度制御プログラムを所望に応
じて適切に設定することにより、成膜中のＸ線入射窓の
温度とその分布、並びに経時的に広範囲に且つ精密に制
御することができる。なお、各部の密閉構造や排水経路
を適切なものにすれば、水やその他の液体を温度制御用
媒体として使用することもできる。
射窓に吹き付けるガスの温度制御プログラムを所望に応
じて適切に設定することにより、成膜中のＸ線入射窓の
温度とその分布、並びに経時的に広範囲に且つ精密に制
御することができる。なお、各部の密閉構造や排水経路
を適切なものにすれば、水やその他の液体を温度制御用
媒体として使用することもできる。
【００３９】図１２に示す実施例は、Ｘ線入射窓１３及
び高強度支持枠１４を、それぞれ予め所定形状及び構造
に製作し、これらを図１３に示すように一体接合する。
Ｘ線入射窓１３は、アルミニウム合金製で、外周部に短
円筒部１３ｂを一体的に折曲げ成形してある。高強度支
持枠１４は、厚いアルミニウム合金製の第１リング１４
ｂと、鉄合金又はステンレス鋼製の第２リング１４ｃと
を、薄い中間材１４ｄを介して予め気密接合したもので
ある。そして、Ｘ線入射窓の外周フランジ部１３ａ及び
短円筒部１３ｂが適合するように予め第１リング１４ｂ
の内周に形成した段部１４ｅに、Ｘ線入射窓の外周部を
合致させ、第１リング１４ｂの薄肉先端部とＸ線入射窓
の短円筒部１３ｂとの接触端部の全周を気密溶接する。
この溶接部を、同図に符号２３ａであらわしている。
び高強度支持枠１４を、それぞれ予め所定形状及び構造
に製作し、これらを図１３に示すように一体接合する。
Ｘ線入射窓１３は、アルミニウム合金製で、外周部に短
円筒部１３ｂを一体的に折曲げ成形してある。高強度支
持枠１４は、厚いアルミニウム合金製の第１リング１４
ｂと、鉄合金又はステンレス鋼製の第２リング１４ｃと
を、薄い中間材１４ｄを介して予め気密接合したもので
ある。そして、Ｘ線入射窓の外周フランジ部１３ａ及び
短円筒部１３ｂが適合するように予め第１リング１４ｂ
の内周に形成した段部１４ｅに、Ｘ線入射窓の外周部を
合致させ、第１リング１４ｂの薄肉先端部とＸ線入射窓
の短円筒部１３ｂとの接触端部の全周を気密溶接する。
この溶接部を、同図に符号２３ａであらわしている。
【００４０】次に、図１４示すように、Ｘ線入射窓が接
合された支持枠１４の第２リング１４ｃの内周面を、入
力スクリーン形成用の成膜装置３３の減圧容器に、この
減圧容器壁の一部となるように取り付ける。そして、減
圧容器内を所定の圧力に設定するとともに、Ｘ線入射窓
１３の外気側に配置した温度制御装置４１の伝熱カバー
４２により、Ｘ線入射窓の温度及びその分布を所望に応
じて制御しながら、入力スクリーンの材料を蒸発させ、
入射窓の内面に堆積させる。なおこの実施例は、温度制
御装置４１の伝熱カバー４２が複数領域に区分されると
ともに、送風手段と複数の加熱ヒータ４２ｈを内蔵し
て、各々独立に温度制御できる構成例を示してある。も
ちろん、冷却装置と加熱装置とを併設したものであって
もよい。
合された支持枠１４の第２リング１４ｃの内周面を、入
力スクリーン形成用の成膜装置３３の減圧容器に、この
減圧容器壁の一部となるように取り付ける。そして、減
圧容器内を所定の圧力に設定するとともに、Ｘ線入射窓
１３の外気側に配置した温度制御装置４１の伝熱カバー
４２により、Ｘ線入射窓の温度及びその分布を所望に応
じて制御しながら、入力スクリーンの材料を蒸発させ、
入射窓の内面に堆積させる。なおこの実施例は、温度制
御装置４１の伝熱カバー４２が複数領域に区分されると
ともに、送風手段と複数の加熱ヒータ４２ｈを内蔵し
て、各々独立に温度制御できる構成例を示してある。も
ちろん、冷却装置と加熱装置とを併設したものであって
もよい。
【００４１】その後、支持枠の第２リング１４ｃの開口
端部１４ｆを、図示しない真空容器の胴部に気密溶接す
る。この場合の溶接部は、Ｘ線入射窓の入力スクリーン
から伝熱経路的に比較的離れた位置であるため、溶接に
よる熱が入力スクリーンを損傷するおそれが少ない利点
がある。
端部１４ｆを、図示しない真空容器の胴部に気密溶接す
る。この場合の溶接部は、Ｘ線入射窓の入力スクリーン
から伝熱経路的に比較的離れた位置であるため、溶接に
よる熱が入力スクリーンを損傷するおそれが少ない利点
がある。
【００４２】図１５に示す実施例は、Ｘ線入射窓１３を
回転させながらその内面に入力スクリーンを成膜する装
置の例である。成膜装置３３は、その蓋３３ａの中央部
に気密軸受５３を有し、これを回転支持体５４のシャフ
ト５５が貫通している。シャフト５５は、温度制御装置
４１の二重構造の通風パイプ４３ａ、４２ｂからなり、
回転支持体５４と一緒に回転するようになっている。そ
のため、蓋３３ａに固定してあるモータ５６によりギヤ
５７を介して回転駆動されるようになっている。成膜装
置３３の内部に位置する回転支持体５４には、Ｘ線入射
窓１３が接合されている支持枠１４が気密に取り付けら
れる。予め成膜装置の蓋３３ａにこれらを取り付け、こ
の蓋３３ａをパッキング５８及び締結ボルト５９で減圧
容器壁３４の上部に気密に固定する。これによって、Ｘ
線入射窓１３は回転支持体５４とともに減圧容器壁の一
部を構成する。そして、これらを矢印Ｘのように回転さ
せながらＸ線入射窓の内面に入力スクリーンを成膜す
る。この場合も、温度制御装置４１によりＸ線入射窓の
温度及びその分布を所望に応じて制御しながら成膜する
ことができる。
回転させながらその内面に入力スクリーンを成膜する装
置の例である。成膜装置３３は、その蓋３３ａの中央部
に気密軸受５３を有し、これを回転支持体５４のシャフ
ト５５が貫通している。シャフト５５は、温度制御装置
４１の二重構造の通風パイプ４３ａ、４２ｂからなり、
回転支持体５４と一緒に回転するようになっている。そ
のため、蓋３３ａに固定してあるモータ５６によりギヤ
５７を介して回転駆動されるようになっている。成膜装
置３３の内部に位置する回転支持体５４には、Ｘ線入射
窓１３が接合されている支持枠１４が気密に取り付けら
れる。予め成膜装置の蓋３３ａにこれらを取り付け、こ
の蓋３３ａをパッキング５８及び締結ボルト５９で減圧
容器壁３４の上部に気密に固定する。これによって、Ｘ
線入射窓１３は回転支持体５４とともに減圧容器壁の一
部を構成する。そして、これらを矢印Ｘのように回転さ
せながらＸ線入射窓の内面に入力スクリーンを成膜す
る。この場合も、温度制御装置４１によりＸ線入射窓の
温度及びその分布を所望に応じて制御しながら成膜する
ことができる。
【００４３】図１６に示す実施例は、支持枠１４の内周
部に折曲げ係止部１４ａを一体形成し、その先端１４ｇ
を円弧状に成形してある。そして、Ｘ線入射窓１３の平
坦な外周フランジ部１３ａを、支持枠１４の円周状凹部
１４ｈに配置し、接合装置３１，３２により入射窓の外
周フランジ部１３ａを強制的に凹部１４ｈに押し込み、
接合する。なお、入射窓の外周フランジ部に接する接合
装置３２は、外周部に切り欠き３２ａを有し、圧接の際
のフランジ部１３ａの素材が内方にはほとんど流動せず
外方に多く流動するようにしてある。そして、入射窓の
外周フランジ部１３ａに接する加圧面３２ｂの半径方向
の幅寸法ｗは、０．５ｍｍ以上、５ｍｍ以下、例えば２
ｍｍに設定してある。
部に折曲げ係止部１４ａを一体形成し、その先端１４ｇ
を円弧状に成形してある。そして、Ｘ線入射窓１３の平
坦な外周フランジ部１３ａを、支持枠１４の円周状凹部
１４ｈに配置し、接合装置３１，３２により入射窓の外
周フランジ部１３ａを強制的に凹部１４ｈに押し込み、
接合する。なお、入射窓の外周フランジ部に接する接合
装置３２は、外周部に切り欠き３２ａを有し、圧接の際
のフランジ部１３ａの素材が内方にはほとんど流動せず
外方に多く流動するようにしてある。そして、入射窓の
外周フランジ部１３ａに接する加圧面３２ｂの半径方向
の幅寸法ｗは、０．５ｍｍ以上、５ｍｍ以下、例えば２
ｍｍに設定してある。
【００４４】このようにして気密圧接することにより、
図１７に示すように、Ｘ線入射窓の外周フランジ部１３
ａは、支持枠１４の折曲げ係止部１４ａの外周に沿って
短いテーパ状の立上り部１３ｃが成形される。この立上
り部１３ｃは、大気圧によるＸ線入射窓の外周部の変形
を抑制する機能を果たすので、このＸ線入射窓を成膜装
置の減圧容器壁の一部として入力スクリーンを成膜する
際の、窓の変形防止に効力を発揮する。
図１７に示すように、Ｘ線入射窓の外周フランジ部１３
ａは、支持枠１４の折曲げ係止部１４ａの外周に沿って
短いテーパ状の立上り部１３ｃが成形される。この立上
り部１３ｃは、大気圧によるＸ線入射窓の外周部の変形
を抑制する機能を果たすので、このＸ線入射窓を成膜装
置の減圧容器壁の一部として入力スクリーンを成膜する
際の、窓の変形防止に効力を発揮する。
【００４５】図１８に示す実施例は、Ｘ線入射窓の外周
フランジ部１３ａを加圧する接合装置３２の外周に、テ
ーパ面３２ｃを形成して外方への素材の流動が生じやす
くしてある。このテーパ面３２ｃの角度は例えば６度前
後である。それによって、接合工程でのＸ線入射窓の変
形を抑制することができる。
フランジ部１３ａを加圧する接合装置３２の外周に、テ
ーパ面３２ｃを形成して外方への素材の流動が生じやす
くしてある。このテーパ面３２ｃの角度は例えば６度前
後である。それによって、接合工程でのＸ線入射窓の変
形を抑制することができる。
【００４６】図１９に示す実施例は、外周フランジ部１
３ａを加圧する接合装置３２の内周に切り欠き３２ｄを
形成したものである。なお、支持枠１４の内周部に折曲
げ係止部１４ａを一体形成して入射窓の変形を防止して
いる。
３ａを加圧する接合装置３２の内周に切り欠き３２ｄを
形成したものである。なお、支持枠１４の内周部に折曲
げ係止部１４ａを一体形成して入射窓の変形を防止して
いる。
【００４７】なお、外周フランジ部１３ａを加圧する接
合装置３２は、切り欠きやテーパ面を形成せずに、フラ
ンジ部１３ａに接する加圧面の半径方向の幅寸法ｗを上
述の寸法範囲になるようにすれば、素材が押しちぎられ
てしまうおそれがなく、信頼性の高い気密接合状態を得
ることができる。
合装置３２は、切り欠きやテーパ面を形成せずに、フラ
ンジ部１３ａに接する加圧面の半径方向の幅寸法ｗを上
述の寸法範囲になるようにすれば、素材が押しちぎられ
てしまうおそれがなく、信頼性の高い気密接合状態を得
ることができる。
【００４８】ところで、Ｘ線入射窓１３は、アルミニウ
ム又はアルミニウム合金に限らず、ベリリウム又はその
合金、或いはチタニウム又はその合金のような、Ｘ線に
対する透過性のよい薄肉金属材料を使用し得る。
ム又はアルミニウム合金に限らず、ベリリウム又はその
合金、或いはチタニウム又はその合金のような、Ｘ線に
対する透過性のよい薄肉金属材料を使用し得る。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
放射線入射窓の大気圧による変形を抑制でき、入射窓の
全領域での均一な放射線透過率を維持でき、且つ入力ス
クリーンの剥離や電子レンズ系の歪みの発生を抑制する
ことができる。したがって、放射線透過率の均一性をあ
まり劣化させることなく良好なコントラスト及び解像度
特性を有する放射線イメージ増強管を実現できる。
放射線入射窓の大気圧による変形を抑制でき、入射窓の
全領域での均一な放射線透過率を維持でき、且つ入力ス
クリーンの剥離や電子レンズ系の歪みの発生を抑制する
ことができる。したがって、放射線透過率の均一性をあ
まり劣化させることなく良好なコントラスト及び解像度
特性を有する放射線イメージ増強管を実現できる。
【００５０】またこの発明の製造方法によれば、入力ス
クリーンの成膜工程において、外気に露出する凸球面状
の放射線入射窓の温度を直接的に制御でき、所望の特性
を有する入力スクリーンを再現性よく製造することがで
きる。また、真空蒸着等による入力スクリーンの成膜時
の放射線入射窓の状態は、完成時のイメージ増強管と同
じ大気圧の影響を受けた状態であるので、入力スクリー
ンの成膜状態がほぼそのまま完成時のイメージ増強管の
入力スクリーンとなる。さらにまた、入力スクリーンの
成膜時及び完成したイメージ増強管の放射線入射窓の変
形が少なく、所望の特性の放射線イメージ増強管を得る
ことができる。
クリーンの成膜工程において、外気に露出する凸球面状
の放射線入射窓の温度を直接的に制御でき、所望の特性
を有する入力スクリーンを再現性よく製造することがで
きる。また、真空蒸着等による入力スクリーンの成膜時
の放射線入射窓の状態は、完成時のイメージ増強管と同
じ大気圧の影響を受けた状態であるので、入力スクリー
ンの成膜状態がほぼそのまま完成時のイメージ増強管の
入力スクリーンとなる。さらにまた、入力スクリーンの
成膜時及び完成したイメージ増強管の放射線入射窓の変
形が少なく、所望の特性の放射線イメージ増強管を得る
ことができる。
【図１】この発明の実施例を一部拡大して示す縦断面
図。
図。
【図２】図１のＸ線入射窓を示す縦断面図。
【図３】この発明のＸ線入射窓と支持枠との接合状態を
示す縦断面図。
示す縦断面図。
【図４】図３の接合により得られたＸ線入射窓を示す縦
断面図。
断面図。
【図５】図４のＸ線入射窓の曲率半径及び厚さの分布を
示す図。
示す図。
【図６】Ｘ線入射窓の放射線透過率を比較して示す特性
図。
図。
【図７】Ｘ線入射窓の中心からの位置と変形量を示すグ
ラフ。
ラフ。
【図８】この発明の入力スクリーンの成膜状態を示す縦
断面図。
断面図。
【図９】この発明の真空容器の接合状態を示す要部縦断
面図。
面図。
【図１０】この発明の他の実施例の成膜装置の要部を示
す縦断面図。
す縦断面図。
【図１１】図１０の伝熱カバーの上面展開図。
【図１２】この発明のさらに他の実施例の放射線入射窓
の部分を示す縦断面図。
の部分を示す縦断面図。
【図１３】図１２の入射窓と支持枠との接合状態を示す
縦断面図。
縦断面図。
【図１４】図１３のものの入力スクリーンの成膜状態を
示す縦断面図。
示す縦断面図。
【図１５】この発明のさらに他の実施例の入力スクリー
ンの成膜状態を示す縦断面図。
ンの成膜状態を示す縦断面図。
【図１６】この発明のさらに他の実施例の入射窓と支持
枠の接合状態を示す縦断面図。
枠の接合状態を示す縦断面図。
【図１７】図１６の接合により得られた入射窓部分を示
す要部縦断面図。
す要部縦断面図。
【図１８】この発明のさらに他の実施例の入射窓と支持
枠の接合状態を示す縦断面図。
枠の接合状態を示す縦断面図。
【図１９】この発明のさらに他の実施例の入射窓と支持
枠の接合状態を示す縦断面図。
枠の接合状態を示す縦断面図。
１１…真空容器 １３…Ｘ線入射窓 １４…支持枠 １７…入力スクリーン １８，１９，２０…電極 ２１…出力スクリーン ３３…成膜装置 ３４…減圧容器 ４１…温度制御装置 Ｒ…入射窓の曲率半径 ｔ…入射窓の厚さ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 篤也 栃木県大田原市下石上1385番の１ 株式会 社東芝那須電子管工場内
Claims (7)
- 【請求項１】 真空容器と、この真空容器の一部として
放射線が入射される側に設けられ且つ中心部が大気側に
突出する凸球面状をなした放射線透過性の金属板からな
る放射線入射窓と、この放射線入射窓の周辺部が接合さ
れた高強度の支持枠と、前記放射線入射窓の真空空間側
の面上に積層して形成された放射線像を光電子像に変換
する入力スクリーンと、前記光電子を加速、集束するた
めの電子レンズ系を構成する複数個の電極と、前記光電
子を光学画像又は電気的画像信号に変換する出力スクリ
ーンとを具備する放射線イメージ増強管において、 上記放射線入射窓は、断面の子午線曲率半径が中心部に
比べて周辺部で大きく、且つ板厚が中心部に比べて周辺
部で厚く形成されていることを特徴とする放射線イメー
ジ増強管。 - 【請求項２】 放射線入射窓は、アルミニウム又はアル
ミニウム合金であり、且つ中心部の厚さに対して周辺部
の厚さが１０５％乃至１５０％の範囲である請求項１記
載の放射線イメージ増強管。 - 【請求項３】 凸球面状に成形した放射線入射窓の周囲
を支持枠に気密接合し、この放射線入射窓の内面に放射
線像を光電子像に変換する入力スクリーンを成膜し、こ
の放射線入射窓を真空容器の胴部に気密接合して前記真
空容器内を排気する放射線イメージ増強管の製造方法に
おいて、 上記放射線入射窓を入力スクリーン形成用成膜装置の減
圧容器に、この減圧容器壁の一部となるようにして取り
付け、前記放射線入射窓の内面に入力スクリーンを成膜
することを特徴とする放射線イメージ増強管の製造方
法。 - 【請求項４】 放射線入射窓の支持枠を減圧容器に機械
的及び真空気密的に結合して入力スクリーンを成膜する
請求項３記載の放射線イメージ増強管の製造方法。 - 【請求項５】 予め放射線入射窓をその断面の子午線曲
率半径が中心部に比べて周辺部で大きく且つ板厚が中心
部に比べて周辺部で厚く成形したうえで支持枠に接合し
ておく請求項３記載の放射線イメージ増強管の製造方
法。 - 【請求項６】 放射線入射窓の外気に接する面側に、前
記入射窓の温度を制御する温度制御装置を伝熱的に配置
させ、この温度制御装置により前記入射窓の温度を制御
しながら入力スクリーンを成膜する請求項３記載の放射
線イメージ増強管の製造方法。 - 【請求項７】 放射線入射窓の複数の領域に関して異な
る温度に制御しながら入力スクリーンを成膜する請求項
６記載の放射線イメージ増強管の製造方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21850794A JP3492777B2 (ja) | 1993-10-29 | 1994-09-13 | 放射線イメージ増強管及びその製造方法 |
| DE69403046T DE69403046T2 (de) | 1993-10-29 | 1994-10-26 | Strahlungsbildverstärker und Verfahren zu seiner Herstellung |
| EP94116910A EP0653772B1 (en) | 1993-10-29 | 1994-10-26 | Radiation image intensifier and method of manufacturing the same |
| CN94118696A CN1117651A (zh) | 1993-10-29 | 1994-10-28 | 辐射线象增强管及其制造方法 |
| US08/328,790 US5506403A (en) | 1993-10-29 | 1994-10-28 | Radiation image intensifier having a metal convex-14 Spherical radiation window which is thicker around the periphery than at the center |
| KR1019940028449A KR0163080B1 (ko) | 1993-10-29 | 1994-10-29 | 방사선 이미지 증강관 및 그 제조방법 |
| US08/551,966 US5694673A (en) | 1993-10-29 | 1995-11-02 | Method of manufacturing radiation image intensifier |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27261593 | 1993-10-29 | ||
| JP5-272615 | 1993-10-29 | ||
| JP5-301923 | 1993-12-01 | ||
| JP30192393 | 1993-12-01 | ||
| JP21850794A JP3492777B2 (ja) | 1993-10-29 | 1994-09-13 | 放射線イメージ増強管及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07211272A true JPH07211272A (ja) | 1995-08-11 |
| JP3492777B2 JP3492777B2 (ja) | 2004-02-03 |
Family
ID=27330151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21850794A Expired - Lifetime JP3492777B2 (ja) | 1993-10-29 | 1994-09-13 | 放射線イメージ増強管及びその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5506403A (ja) |
| EP (1) | EP0653772B1 (ja) |
| JP (1) | JP3492777B2 (ja) |
| KR (1) | KR0163080B1 (ja) |
| DE (1) | DE69403046T2 (ja) |
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| JP3756681B2 (ja) | 1997-11-21 | 2006-03-15 | 東芝電子エンジニアリング株式会社 | 放射線イメージ管およびその製造方法 |
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| DE10244649B4 (de) * | 2002-09-25 | 2006-02-02 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur Herstellung einer Klebeverbindung |
| SE533567C2 (sv) * | 2009-03-11 | 2010-10-26 | Tetra Laval Holdings & Finance | Förfarande för montering av ett fönster för utgående elektroner och en fönsterenhet för utgående elektroner |
| DE102012111662A1 (de) * | 2012-11-30 | 2014-06-18 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Mit einem Sichtfenster ausgestattetes Gehäuse |
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| CN112147162A (zh) * | 2020-09-09 | 2020-12-29 | 兰州空间技术物理研究所 | 一种60Coγ射线真空辐照试验用剂量耦合装置及方法 |
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| US3697795A (en) | 1970-11-20 | 1972-10-10 | Machlett Lab Inc | Image intensifier tube having a multi-radius photocathode |
| JPS5815902B2 (ja) * | 1979-01-24 | 1983-03-28 | 株式会社東芝 | Ｘ線けい光増倍管 |
| JPS5645556A (en) * | 1979-09-21 | 1981-04-25 | Toshiba Corp | X-ray image intensifier and its manufacturing method |
| FR2545270B1 (fr) * | 1983-04-29 | 1985-12-27 | Thomson Csf | Intensificateur d'images radiologiques et application a un systeme de radiologie numerique |
| JPS60212951A (ja) * | 1984-04-06 | 1985-10-25 | Toshiba Corp | Ｘ線イメ−ジ管 |
| JPH0754675B2 (ja) * | 1986-03-31 | 1995-06-07 | 株式会社東芝 | Ｘ線イメ−ジインテンシフアイア |
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| DE8812346U1 (ja) * | 1988-09-29 | 1990-02-01 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De | |
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- 1994-09-13 JP JP21850794A patent/JP3492777B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1994-10-26 DE DE69403046T patent/DE69403046T2/de not_active Expired - Fee Related
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- 1994-10-28 US US08/328,790 patent/US5506403A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-10-29 KR KR1019940028449A patent/KR0163080B1/ko not_active IP Right Cessation
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- 1995-11-02 US US08/551,966 patent/US5694673A/en not_active Expired - Fee Related
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| DE69403046D1 (de) | 1997-06-12 |
| KR0163080B1 (ko) | 1998-12-01 |
| US5694673A (en) | 1997-12-09 |
| US5506403A (en) | 1996-04-09 |
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