JPH076715A - 平板形画像増幅器 - Google Patents
平板形画像増幅器Info
- Publication number
- JPH076715A JPH076715A JP9356794A JP9356794A JPH076715A JP H076715 A JPH076715 A JP H076715A JP 9356794 A JP9356794 A JP 9356794A JP 9356794 A JP9356794 A JP 9356794A JP H076715 A JPH076715 A JP H076715A
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- JP
- Japan
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- flat panel
- image amplifier
- detector array
- panel image
- amplifier according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
- 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
- H01J31/50—Image-conversion or image-amplification tubes, i.e. having optical, X-ray, or analogous input, and optical output
- H01J31/505—Image-conversion or image-amplification tubes, i.e. having optical, X-ray, or analogous input, and optical output flat tubes, e.g. proximity focusing tubes
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
- G21K4/00—Conversion screens for the conversion of the spatial distribution of X-rays or particle radiation into visible images, e.g. fluoroscopic screens
Abstract
(57)【要約】
【目的】 真空ケーシング９とその入力窓１０に配置さ
れている入力蛍光スクリーン１１とそこに光学的に結合
されている光電陰極１３と真空ケーシングの出力側１７
に設けられている検出器装置とを備えた平板形画像増幅
器を、高い量子効率を有しかつデジタル化および引き続
く処理のために直接的な電気的な信号取り出しを行うこ
とができるように改良する。 【構成】 真空ケーシングの出力側は、受信された光電
子像に相応する電気信号を発生する面状の半導体検出器
アレイ１５を有する。
れている入力蛍光スクリーン１１とそこに光学的に結合
されている光電陰極１３と真空ケーシングの出力側１７
に設けられている検出器装置とを備えた平板形画像増幅
器を、高い量子効率を有しかつデジタル化および引き続
く処理のために直接的な電気的な信号取り出しを行うこ
とができるように改良する。 【構成】 真空ケーシングの出力側は、受信された光電
子像に相応する電気信号を発生する面状の半導体検出器
アレイ１５を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、真空ケーシングと、該
真空ケーシングの入力窓に配置されている入力蛍光スク
リーンと、そこに光学的に結合されている光電陰極と、
前記真空ケーシングの対向する出力側に設けられている
検出器装置とを備えた、平板形画像増幅器に関する。こ
の形式の平板形画像増幅器は例えば、Ｘ線画像を再生す
るための近接Ｘ線画像増幅器として用いられる。
真空ケーシングの入力窓に配置されている入力蛍光スク
リーンと、そこに光学的に結合されている光電陰極と、
前記真空ケーシングの対向する出力側に設けられている
検出器装置とを備えた、平板形画像増幅器に関する。こ
の形式の平板形画像増幅器は例えば、Ｘ線画像を再生す
るための近接Ｘ線画像増幅器として用いられる。
【０００２】
【従来の技術】西独国特許第６８８３８５号明細書にお
いて、光電陰極に入射するＸ線に基づいて、光電陰極に
印加される高電圧によって加速される電子が放出され、
その結果電子はそのエネルギーが増幅されて、Ｘ線像の
再生のために出力電極および出力蛍光スクリーンに入射
される、この形式の平板形画像増幅器が記載されてい
る。
いて、光電陰極に入射するＸ線に基づいて、光電陰極に
印加される高電圧によって加速される電子が放出され、
その結果電子はそのエネルギーが増幅されて、Ｘ線像の
再生のために出力電極および出力蛍光スクリーンに入射
される、この形式の平板形画像増幅器が記載されてい
る。
【０００３】その場合ビデオ信号に変換するために、例
えば西独国特許出願公告第３２０７０８５号公報に記載
されているように、出力蛍光スクリーンに例えば、テレ
ビジョンカメラまたは画像センサまたは複数の半導体画
像センサを光学的に結合することができる。
えば西独国特許出願公告第３２０７０８５号公報に記載
されているように、出力蛍光スクリーンに例えば、テレ
ビジョンカメラまたは画像センサまたは複数の半導体画
像センサを光学的に結合することができる。
【０００４】ヨーロッパ特許出願公開第０２９９６２７
号公報には、出力側にＣＣＤ変換器が配置されている、
電子増倍段を有する画像増幅器に対する製造方法が記載
されている。この形式の変換器は、大きな面積において
製造することができない（最大２×２cm）結晶シリコン
から成っている。したがって大きな平板形画像増幅器に
対して、この形式の画像増幅器は使用されない。
号公報には、出力側にＣＣＤ変換器が配置されている、
電子増倍段を有する画像増幅器に対する製造方法が記載
されている。この形式の変換器は、大きな面積において
製造することができない（最大２×２cm）結晶シリコン
から成っている。したがって大きな平板形画像増幅器に
対して、この形式の画像増幅器は使用されない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、高い
量子効率を有しかつデジタル化および引き続く処理のた
めに直接的な電気的な信号取り出しを行うことができ
る、冒頭に述べた形式の大きな平板形画像増幅器を提供
することである。
量子効率を有しかつデジタル化および引き続く処理のた
めに直接的な電気的な信号取り出しを行うことができ
る、冒頭に述べた形式の大きな平板形画像増幅器を提供
することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明によれ
ば、真空ケーシングの出力側が、受信された光電子像に
相応する電気信号を発生する面状の半導体検出器アレイ
を有することによって解決される。その大きさが平板形
画像増幅器の入力窓の大きさにほぼ相応する、例えば水
素がドーピングされているアモルフォスシリコン（ａ−
Ｓｉ：Ｈ）から成るこの形式の大面積の検出器アレイ
は、到来する電子から可視光に変換することなく直接、
電気信号を発生することができ、この信号が引き続いて
さらに処理された後にモニタに再生することができる。
ば、真空ケーシングの出力側が、受信された光電子像に
相応する電気信号を発生する面状の半導体検出器アレイ
を有することによって解決される。その大きさが平板形
画像増幅器の入力窓の大きさにほぼ相応する、例えば水
素がドーピングされているアモルフォスシリコン（ａ−
Ｓｉ：Ｈ）から成るこの形式の大面積の検出器アレイ
は、到来する電子から可視光に変換することなく直接、
電気信号を発生することができ、この信号が引き続いて
さらに処理された後にモニタに再生することができる。
【０００７】検出器アレイは有利には、水素がドーピン
グされているアモルファスシリコンから成る半導体を有
することができる。この形式の検出器アレイは、４０×
４０cm2の大きさまで製造され、その結果それは大面積
のＸ線画像増幅器にも使用することができる。
グされているアモルファスシリコンから成る半導体を有
することができる。この形式の検出器アレイは、４０×
４０cm2の大きさまで製造され、その結果それは大面積
のＸ線画像増幅器にも使用することができる。
【０００８】検出器アレイに、光電陰極の方に向けられ
て蛍光体層が被着されているとき、加速された電子によ
り検出器アレイが損傷を被ることなく、到来衝突した電
子の運動エネルギーの可視光への変換が実現される。
て蛍光体層が被着されているとき、加速された電子によ
り検出器アレイが損傷を被ることなく、到来衝突した電
子の運動エネルギーの可視光への変換が実現される。
【０００９】検出器アレイと蛍光体層との間に、中間層
が設けられていれば有利であることがわかっており、そ
の際中間層はガラスから成ることができる。
が設けられていれば有利であることがわかっており、そ
の際中間層はガラスから成ることができる。
【００１０】中間層が着色されているかまたはガラスフ
ァイバ板から成っているとき、シンチレータ円錐体の拡
幅による局所分解能の劣化が低減される。
ァイバ板から成っているとき、シンチレータ円錐体の拡
幅による局所分解能の劣化が低減される。
【００１１】検出器アレイが、メモリ特性を有する容量
性の入力電極を有すれば、有利であることが認められて
いる。検出器アレイが、複数の順次相並んで配置された
モジュール群から成るとき、大面積の検出器アレイが一
層良好に製造される。
性の入力電極を有すれば、有利であることが認められて
いる。検出器アレイが、複数の順次相並んで配置された
モジュール群から成るとき、大面積の検出器アレイが一
層良好に製造される。
【００１２】
【実施例】次に本発明を図示の実施例につき図面を用い
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００１３】図１には、Ｘ線発生器２によって作動され
るＸ線管１を有するＸ線診断装置が図示されている。Ｘ
線管１から曝射される、Ｘ線８の束は、患者３を透過し
かつＸ線像を、高電圧発生器５に接続されている平板形
画像増幅器４の入力蛍光スクリーン１１に発生する。高
電圧発生器５は、平板形画像増幅器４の光電陰極１３お
よび陽極に対する電極電圧を発生する。平板形画像増幅
器４の出力信号は、増幅器６を介して、Ｘ線像の再生の
ためのモニタ７に供給される。
るＸ線管１を有するＸ線診断装置が図示されている。Ｘ
線管１から曝射される、Ｘ線８の束は、患者３を透過し
かつＸ線像を、高電圧発生器５に接続されている平板形
画像増幅器４の入力蛍光スクリーン１１に発生する。高
電圧発生器５は、平板形画像増幅器４の光電陰極１３お
よび陽極に対する電極電圧を発生する。平板形画像増幅
器４の出力信号は、増幅器６を介して、Ｘ線像の再生の
ためのモニタ７に供給される。
【００１４】図２には、平板形画像増幅器４が断面図に
て示されている。平板形画像増幅器は、入力窓１０を有
する真空ケーシング９から成っている。入力窓はガラス
板１２に入力蛍光スクリーン１１を有している。その際
入力蛍光スクリーン１１は、周知のように、ニードル構
造を有するＣｓＩ：Ｎａ層から成っているので、高いＸ
線吸収率に基づいて、入射するＸ線８が吸収されかつ光
子が発生される。入力蛍光スクリーン１１の、ガラス板
１２とは反対の側には、光電陰極１３が設けられてお
り、この光電陰極においてＸ線像に相応する光電子像が
発生される。高電圧発生器５の例えば５ｋＶの印加され
る加速電圧によって、光電陰極１３から光電子１４が放
出され、それらは扁平な真空室において加速されかつ水
素がドーピングされているアモルファスシリコン（ａ−
Ｓｉ：Ｈ）から成る半導体検出器アレイ１５に入射す
る。検出器アレイは出力側１７としてのガラス板１６に
被着されている。これらの加速された光電子１４は、半
導体検出器アレイ１５に、通例のＸ線変換器のシンチレ
ーション光より非常に著しく大きな電荷を発生するの
で、シリコン層の粒子雑音が著しく低減される。半導体
検出器アレイ１５において発生される電荷は、増幅器６
を介して読み出されかつＸ線像としてモニタ７に再生さ
れる。高電圧発生器５の加速電圧の変化によって、半導
体検出器アレイ１５の出力信号をＸ線量に整合すること
ができる。
て示されている。平板形画像増幅器は、入力窓１０を有
する真空ケーシング９から成っている。入力窓はガラス
板１２に入力蛍光スクリーン１１を有している。その際
入力蛍光スクリーン１１は、周知のように、ニードル構
造を有するＣｓＩ：Ｎａ層から成っているので、高いＸ
線吸収率に基づいて、入射するＸ線８が吸収されかつ光
子が発生される。入力蛍光スクリーン１１の、ガラス板
１２とは反対の側には、光電陰極１３が設けられてお
り、この光電陰極においてＸ線像に相応する光電子像が
発生される。高電圧発生器５の例えば５ｋＶの印加され
る加速電圧によって、光電陰極１３から光電子１４が放
出され、それらは扁平な真空室において加速されかつ水
素がドーピングされているアモルファスシリコン（ａ−
Ｓｉ：Ｈ）から成る半導体検出器アレイ１５に入射す
る。検出器アレイは出力側１７としてのガラス板１６に
被着されている。これらの加速された光電子１４は、半
導体検出器アレイ１５に、通例のＸ線変換器のシンチレ
ーション光より非常に著しく大きな電荷を発生するの
で、シリコン層の粒子雑音が著しく低減される。半導体
検出器アレイ１５において発生される電荷は、増幅器６
を介して読み出されかつＸ線像としてモニタ７に再生さ
れる。高電圧発生器５の加速電圧の変化によって、半導
体検出器アレイ１５の出力信号をＸ線量に整合すること
ができる。
【００１５】面状の画像検出器は周知のように、行およ
び列状に画素（パイクセル）に分割されておりかつ図示
されていない制御および信号線路を用いて同様に図示さ
れていない、読み出しのためのドライバ回路に接続され
ている。西独国特許出願公開第３７３２８２０号公報に
記載されているように、それぞれの画素に、読み出し時
間の間画像情報を一時記憶する容量メモリを設けること
ができる。さらに、大きな容量分路のために、５００cm
2ないし１５００cm2の全体の検出器面を個々のモジュー
ル群に分割しかつそれらから信号を取り出すことが必要
であろう。しかし増幅器６における増幅後、信号をＡＤ
変換器に供給しかつ引き続いてデジタルメモリに記憶し
かつ画像計算機を用いて処理することもできる。
び列状に画素（パイクセル）に分割されておりかつ図示
されていない制御および信号線路を用いて同様に図示さ
れていない、読み出しのためのドライバ回路に接続され
ている。西独国特許出願公開第３７３２８２０号公報に
記載されているように、それぞれの画素に、読み出し時
間の間画像情報を一時記憶する容量メモリを設けること
ができる。さらに、大きな容量分路のために、５００cm
2ないし１５００cm2の全体の検出器面を個々のモジュー
ル群に分割しかつそれらから信号を取り出すことが必要
であろう。しかし増幅器６における増幅後、信号をＡＤ
変換器に供給しかつ引き続いてデジタルメモリに記憶し
かつ画像計算機を用いて処理することもできる。
【００１６】しかし衝突する電子１４を半導体検出器ア
レイ１５を介して直接変換する、図２に示されている平
板形画像増幅器に代わって、図３に示されているよう
に、半導体検出器アレイ１５の前に蛍光体層１８も設け
られ、その場合この蛍光体層を介して、衝突する光電子
１４の運動エネルギーの可視光への変換が行われるの
で、半導体検出器アレイ１５の、加速された光電子１４
による損傷が回避される。蛍光体層１８は、例えばＺｎ
ＣｄＳ：Ａｇから成ることができる。
レイ１５を介して直接変換する、図２に示されている平
板形画像増幅器に代わって、図３に示されているよう
に、半導体検出器アレイ１５の前に蛍光体層１８も設け
られ、その場合この蛍光体層を介して、衝突する光電子
１４の運動エネルギーの可視光への変換が行われるの
で、半導体検出器アレイ１５の、加速された光電子１４
による損傷が回避される。蛍光体層１８は、例えばＺｎ
ＣｄＳ：Ａｇから成ることができる。
【００１７】この蛍光体層１８は、図３に示されている
ように、半導体検出器アレイ１５に直接被着することが
できるか、或いは、図４に示されているように、中間
層、例えばガラスパッシベーション１９によって隔離す
ることができる。シンチレータ円錐体を拡幅することに
よる局所分解能の低減を回避するために、ガラスパッシ
ベーション１９に着色することができる。局所分解能の
低減は、図５に示されている中間層としてのガラスファ
イバ板２０によっても回避される。
ように、半導体検出器アレイ１５に直接被着することが
できるか、或いは、図４に示されているように、中間
層、例えばガラスパッシベーション１９によって隔離す
ることができる。シンチレータ円錐体を拡幅することに
よる局所分解能の低減を回避するために、ガラスパッシ
ベーション１９に着色することができる。局所分解能の
低減は、図５に示されている中間層としてのガラスファ
イバ板２０によっても回避される。
【００１８】平板形画像増幅器の本発明のこれらの実施
例に基づいて、高い量子効率、高い内部増幅係数、良好
な線形性および高いダイナミック特性を有するコンパク
トな、面状構造における大面積のＸ線画像増幅器が得ら
れる。集積されたａ−Ｓｉ：Ｈ−アレイによって規定さ
れる５ないし１０Ｌｐ／mmの画像分解能が実現される。
光学的な伝達部材は必要でないので、モニタ上の再生ま
たはデジタル化および引き続く処理のためにこの平板形
画像増幅器からの直接的な電気信号取り出しがビジコン
なしで可能である。いずれの光学的な伝達部材の省略並
びに近接像増幅器を用いた近接解決法によって、ほんの
僅かな信号損失しか生じない。
例に基づいて、高い量子効率、高い内部増幅係数、良好
な線形性および高いダイナミック特性を有するコンパク
トな、面状構造における大面積のＸ線画像増幅器が得ら
れる。集積されたａ−Ｓｉ：Ｈ−アレイによって規定さ
れる５ないし１０Ｌｐ／mmの画像分解能が実現される。
光学的な伝達部材は必要でないので、モニタ上の再生ま
たはデジタル化および引き続く処理のためにこの平板形
画像増幅器からの直接的な電気信号取り出しがビジコン
なしで可能である。いずれの光学的な伝達部材の省略並
びに近接像増幅器を用いた近接解決法によって、ほんの
僅かな信号損失しか生じない。
【００１９】さらに、電気信号に変換する前に検出され
たＸ線信号を補足的に増幅すると有利である。その理由
は、これにより電気的な雑音が低減されるからである。
さらに、使用される撮影線量に相応する増幅度の制御
は、加速電圧の簡単な変化によって実現することができ
る。
たＸ線信号を補足的に増幅すると有利である。その理由
は、これにより電気的な雑音が低減されるからである。
さらに、使用される撮影線量に相応する増幅度の制御
は、加速電圧の簡単な変化によって実現することができ
る。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、到来する電子から可視
光に変換することなく直接、電気信号を発生することが
でき、この信号を、引き続いてさらに処理した後にモニ
タに再生することができる、平板形画像増幅器が提供さ
れる。
光に変換することなく直接、電気信号を発生することが
でき、この信号を、引き続いてさらに処理した後にモニ
タに再生することができる、平板形画像増幅器が提供さ
れる。
【図１】本発明のＸ線画像増幅器を有するＸ線診断装置
の全体の略示図である。
の全体の略示図である。
【図２】本発明の平板形画像増幅器の第１実施例の断面
図である。
図である。
【図３】本発明の平板形画像増幅器の第２実施例の断面
図である。
図である。
【図４】本発明の平板形画像増幅器の第３実施例の断面
図である。
図である。
【図５】本発明の平板形画像増幅器の第４実施例の断面
図である。
図である。
１ Ｘ線管、 ２ Ｘ線発生器、 ４ 平板形画像増幅
器、 ５ 高電圧発生器、 ６ 増幅器、 ７ モニ
タ、 ９ 真空ケーシング、 １０ 入力窓、１１ 入
力蛍光スクリーン、 １２ ガラス板、 １３ 光電陰
極、 １４ 光電子、 １５ 検出器アレイ、 １８
蛍光体層、 １９，２０ 中間層
器、 ５ 高電圧発生器、 ６ 増幅器、 ７ モニ
タ、 ９ 真空ケーシング、 １０ 入力窓、１１ 入
力蛍光スクリーン、 １２ ガラス板、 １３ 光電陰
極、 １４ 光電子、 １５ 検出器アレイ、 １８
蛍光体層、 １９，２０ 中間層
Claims (9)
- 【請求項１】 真空ケーシング（９）と、該真空ケーシ
ング（９）の入力窓（１０）に配置されている入力蛍光
スクリーン（１１）と、そこに光学的に結合されている
光電陰極（１３）と、前記真空ケーシング（９）の対向
する出力側（１７）に設けられている検出器装置とを備
え、前記真空ケーシング（９）の出力側（１７）は、受
信された光電子像に相応する電気信号を発生する面状の
半導体検出器アレイ（１５）を有することを特徴とする
平板形画像増幅器。 - 【請求項２】 前記検出器アレイ（１５）は、水素がド
ーピングされているアモルフォスシリコンから成る半導
体を有する請求項１記載の平板形画像増幅器。 - 【請求項３】 前記検出器アレイ（１５）上に、前記光
電陰極（１３）の方に向けられて蛍光材料層（１８）が
被着されている請求項１または２記載の平板形画像増幅
器。 - 【請求項４】 前記検出器アレイ（１５）と前記蛍光物
質層（１８）との間に、中間層（１９，２０）が設けら
れている請求項３記載の平板形画像増幅器。 - 【請求項５】 前記中間層（１９，２０）はガラスから
成る請求項４記載の平板形画像増幅器。 - 【請求項６】 前記中間層（１９，２０）は着色されて
いる請求項４または５記載の平板形画像増幅器。 - 【請求項７】 前記中間層はガラスファイバ板（２０）
から成る請求項４から６までのいずれか１項記載の平板
形画像増幅器。 - 【請求項８】 前記検出器アレイ（１５）は、メモリ特
性を有する容量性の入力電極を有する請求項１から７ま
でのいずれか１項記載の平板形画像増幅器。 - 【請求項９】 前記検出器アレイ（１５）は、複数の順
次相並んで配置されたモジュール群から成る請求項１か
ら８までのいずれか１項記載の平板形画像増幅器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19934314336 DE4314336A1 (de) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | Flachbildverstärker |
| DE4314336.9 | 1993-04-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH076715A true JPH076715A (ja) | 1995-01-10 |
Family
ID=6486871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9356794A Withdrawn JPH076715A (ja) | 1993-04-30 | 1994-05-02 | 平板形画像増幅器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH076715A (ja) |
| DE (1) | DE4314336A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112198543A (zh) * | 2019-07-08 | 2021-01-08 | 西门子医疗有限公司 | X射线探测器和具有x射线探测器的x射线设备 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4436689A1 (de) * | 1994-10-13 | 1995-10-12 | Siemens Ag | Röntgenbildverstärker |
| US6507147B1 (en) | 2000-08-31 | 2003-01-14 | Intevac, Inc. | Unitary vacuum tube incorporating high voltage isolation |
-
1993
- 1993-04-30 DE DE19934314336 patent/DE4314336A1/de not_active Withdrawn
-
1994
- 1994-05-02 JP JP9356794A patent/JPH076715A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112198543A (zh) * | 2019-07-08 | 2021-01-08 | 西门子医疗有限公司 | X射线探测器和具有x射线探测器的x射线设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4314336A1 (de) | 1994-11-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010703 |