JPH1040840A - 放射線励起蛍光面及びその製造方法ならびにその放射線励起蛍光面を含むx線イメージ管 - Google Patents

放射線励起蛍光面及びその製造方法ならびにその放射線励起蛍光面を含むx線イメージ管

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JPH1040840A
JPH1040840A JP20756096A JP20756096A JPH1040840A JP H1040840 A JPH1040840 A JP H1040840A JP 20756096 A JP20756096 A JP 20756096A JP 20756096 A JP20756096 A JP 20756096A JP H1040840 A JPH1040840 A JP H1040840A
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JP
Japan
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phosphor
ray
vapor deposition
substrate
layer
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Application number
JP20756096A
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English (en)
Inventor
Yoshinobu Sekijima
義信 関島
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Toshiba Corp
Toshiba Development and Engineering Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Engineering Co Ltd
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Publication date
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  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、ライトガイド効果が高く、X線入
力窓の解像度を向上可能な蛍光面を含むX線イメージ管
を提供することにある。 【解決手段】この発明のX線イメージ管10は、同一の
蛍光体材料により形成され、相互に、同じ結晶面に強く
配向している第1の蒸着層と第2の蒸着層を含む蛍光面
2bを有する。この蛍光面は、第1の蒸着層を形成した
後、真空中または空気中で200〜450゜Cの温度で
熱処理されることにより、引き続き蒸着される第2の蒸
着層が柱状に成長する。すなわち、結晶界面が低減され
ることからライトガイド効果の高い柱状結晶となる。こ
れにより、X線イメージ管におけるX線入力窓の解像度
が向上される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、放射線により得
られる画像を可視光画像あるいは電気的画像信号に変換
するイメージ管あるいは蛍光板に係り、より詳細には、
放射線源から出力されて対象物を透過した放射濃度分布
あるいは放射線像を捕獲して、対応する光電子を放出す
る放射線励起蛍光面の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】イメージ管のうち良く知られているX線
イメージ管は、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X線の透過濃度分布
またはX線像を、可視光像あるいは電気的画像信号に変
換するために用いられる。
【0003】X線イメージ管は、真空外囲器内に配設さ
れたX線入力部分 (入力面) 、入力面と所定間隔で入力
面に対向された出力蛍光面、蛍光出力面の近傍に位置さ
れた加速電極、並びに、入力面と出力蛍光面との間に位
置された集束電極を有している。
【0004】入力面は、基板を透過したX線により励起
されて蛍光を出射する蛍光面、蛍光面から出射された蛍
光に対応する光電子を出力する光電面を有している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述したX線イメージ
管の入力蛍光面とその製造方法の1つとして、所定の圧
力の下で、蒸着により、CsI:Na (ナトリウムで活
性したヨウ化セシウム)の柱状結晶を含む蛍光体層を基
板上に形成する方法が提案されている。しかしながら、
単なる蒸着では、基板近傍で、結晶が柱状に成長すると
はかぎらず、十分なライトガイド効果が得られないこと
が知られている。
【0006】一方、特開昭57−7051号公報には、
基板上に、結晶粒子の平均径が15(マイクロメート
ル、以下μmと示す) 以下の粒状の結晶からなる第1の
蛍光体層とこの第1の蛍光体層のそれぞれの結晶粒子を
種 (核) として互いに光学的に分離された柱状結晶から
なる第2蛍光体層とを有する蛍光面が開示されている。
しかしながら、この方法でも基板近傍では結晶が柱状に
成長せず、結晶粒子間の界面による光の散乱の影響によ
りライトガイド効果が不十分になる問題がある。
【0007】上述したように、ライトガイド効果のある
柱状結晶を含む蛍光体層を得るためのさまざま方法が提
案されているが、基板近傍での結晶の乱れなどにより、
実質的に、ライトガイド効果の高い良好な柱状結晶を得
ることは困難である。このことから、X線入力部の蛍光
層として、高い解像度が得られない問題がある。
【0008】この発明の目的は、ライトガイド効果の高
い柱状結晶を形成することにより、高解像度を有する放
射線励起蛍光面及びその製造方法ならびにX線イメージ
管を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題点
に基づきなされたもので、基板面上に蒸着された蛍光体
層を具備する放射線励起蛍光面において、上記蛍光面
は、少なくとも結晶粒子の平均的大きさが15μm以下
の粒子状の蛍光体結晶を上記基板面上に形成する第1の
蒸着工程と、この第1の蒸着工程により形成された蛍光
体結晶と上記基板を熱処理する工程と、上記第1の蒸着
工程により形成された上記粒子状の蛍光体結晶の上に、
基板に対して垂直な方向に蛍光体を柱状に成長させる第
2の蒸着工程と、からなることを特徴とする放射線励起
蛍光面の製造方法を提供するものである。
【0010】また、この発明は、基板面上に蒸着された
第1の蒸着層と第2の蒸着層の少なくとも2つの層から
なる蛍光面を具備する放射線励起蛍光面において、上記
第1の蒸着層と第2の蒸着層とは、同一の蛍光体材料に
より形成され、相互に、同じ結晶面に強く配向している
ことを特徴とする放射線励起蛍光面を提供するものであ
る。
【0011】さらに、この発明は、X線源あるいはX線
が放射される方向に突出された突出面を有し、X線源か
らのX線あるいはX線投影像を取り込むX線入力窓と、
このX線入力窓を前記突出面の背面方向から支持する支
持枠と、前記背面方向から前記X線入力窓の前記突出面
の背面に一体に形成され、前記X線入力窓に照射された
X線あるいはX線投影像に対応する光電子像を生成する
入力スクリーンと、を具備するX線イメージ管におい
て、前記X線入力窓は、150゜C以下かつ1Pa以下
の圧力のもとで第1の蒸着工程により平均的大きさが1
5μm以下に形成された結晶粒子を含む第1の蛍光体層
を真空中または空気中で200〜450゜Cの温度で熱
処理し、1〜1×10-2Paの圧力のもとで第2の蒸着
工程により上記第1の蛍光体層の結晶粒子から基板に対
して垂直な方向に蛍光体を柱状に成長させた第2の蛍光
体層を含む蛍光面を有することを特徴とするX線イメー
ジ管を提供するものである。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について詳細に説明する。
【0013】図1は、この発明の実施の形態が適用され
るX線イメージ管の一例を示す概略断面図である。
【0014】図1に示されるように、X線イメージ管1
0は、ガラス等から形成される円筒状の真空容器 (外囲
器) 1、真空容器1内の一端部に配置され、図示しない
X線源を出射されて対象物を通過したX線すなわちX線
投影像を捕獲するX線入力面2、X線入力面2と対向す
る真空容器1の他の一端部に配置され、X線入力面2で
捕獲されたX線すなわちX線投影像に対応する可視光像
または電気的画像信号を出力する画像出力部 (出力蛍光
面) 3を有している。
【0015】入力面2は、図示しないX線源からのX線
6を透過する基板2a上に蛍光体層を形成した蛍光面2
bおよび光電面2cが順に積層されて形成される。
【0016】図1に示したX線イメージ管では、被写体
7に照射されたX線6は、被写体7のX線吸収能に応じ
て二次元的に変調され、X線像として、外囲器1の前面
から入力面2に入射される。
【0017】入力面2に入射したX線像は、基板2aを
透過して蛍光面2bの蛍光体を励起し、入射面2に入射
されたX線像に対応する蛍光を出射する。
【0018】蛍光面2bから出射された蛍光は、光電面
2cにより光電子8に変換されて、集束電極5によって
集束されながら加速電極4により加速されて出力蛍光面
3に案内され、可視光として出力蛍光面3に結像され
る。
【0019】図2は、図1に示したX線イメージ管に適
用される入力面の断面の電子顕微鏡写真である。
【0020】図2に示されるように、入力面2は、例え
ば、Al (アルミニウム) あるいはアルミニウム合金等
の基板2a上に形成された第1の蛍光体 (蒸着) 層 (ア
ルカリハライド蛍光体) 11と、この第1の蛍光体層1
1上に柱状に成長された第2の蛍光体 (蒸着) 層 (アル
カリハライド蛍光体) 12とを含む蛍光面2b並びに蛍
光面2bに積層された光電面2cを有している。
【0021】第1の蛍光体 (蒸着) 層11は、基板2a
を、1パスカル (以下Paと示す)以下、例えば、0.
5Paの圧力の下で、150゜C以下、好ましくは、1
00゜C、に加熱しながら、アルカリハライド蛍光体、
例えば、CsI:Na (ナトリウムで活性したヨウ化セ
シウム) を、基板2aに蒸着することで形成される。
【0022】この工程により、平均粒径が15μm以下
のCsI:Naの結晶粒子 (層) が基板2a上に形成さ
れる。
【0023】次に、真空中または空気中で、基板2a上
に蒸着された第1の蛍光体 (蒸着)層11を、200〜
450゜Cで所定の時間加熱し、例えば、300゜C
で、5時間加熱することにより熱処理し、第1の蛍光体
層11を、例えば、 (2,0,0) 面 [結晶格子を示
す] に、強く配向させる。すなわち、基板2a上の第1
の蛍光体層11を形成したのち熱処理することにより、
第1の蛍光体層11の配向が所定の方向に設定される。
【0024】続いて、上述したように強く配向された第
1の蛍光体層11を種子 (核) 結晶として、1〜1×1
-2Pa、好ましくは、0.5Paの圧力のもとで基板
2aおよび第1の蛍光体層11を、300゜C程度、よ
り好ましくは、150゜Cに加熱しながら、アルカリハ
ライド蛍光体、例えば、CsI:Naを、第1の蛍光体
層11上に、好ましくは、500μm蒸着する。ここ
で、第2の蛍光体層12は、第1の蛍光体層11の結晶
面と同じ結晶面に強く配向された状態で、柱状に成長さ
れる。これにより、第1の蛍光体層11の各結晶粒子を
核として、第1の蛍光体層11上に、第2の蛍光体層1
2が柱状結晶として形成される。従って、第2の蛍光体
層12は、第1の蛍光体層11の結晶粒子の直径に実質
的に等しい直径に成長される。なお、第1および第2の
蛍光体としては、好ましくは、同一の材料が利用され
る。
【0025】図3は、図2に示した蛍光面の断面をさら
に拡大した電子顕微鏡写真である。なお、図4は、比較
のために、これまでに利用されているX線イメージ管の
X線入力窓の断面を図3に示したと同一の倍率で拡大し
た電子顕微鏡写真である。
【0026】図3から明らかなように、蛍光面2b中の
結晶の界面は、図4に示す例に比較して、低減されてい
ることが認められる。
【0027】以上説明したように、AlまたはAl合金
基板上に、アルカリハライド蛍光体による蛍光面の核と
なる第1の蛍光体層すなわち結晶粒子 (層) を形成し、
第1の蛍光体層を300°Cで、5時間熱処理して、第
2の蛍光体層を第1の蛍光体層の結晶粒子から柱状に成
長させることにより、ライトガイド効果の高い良好な柱
状結晶が得られる。これにより、X線入力部の蛍光面に
要求される高い解像度が容易に提供される。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のX線イ
メージ管は、同一の蛍光体材料により形成され、相互
に、同じ結晶面に強く配向している第1の蒸着層と第2
の蒸着層を含む蛍光面を有する。この蛍光面は、第1の
蛍光体層を形成した後、真空中または空気中で200〜
450゜Cの温度で熱処理されることにより、引き続き
蒸着される第2の蛍光体層が柱状に成長する。すなわ
ち、結晶界面が低減されることからライトガイド効果の
高い柱状結晶となる。これにより、X線イメージ管にお
けるX線入力窓の解像度が向上される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態が適用されるX線イメー
ジ管を示す概略断面図。
【図2】図1に示したX線イメージ管に利用される蛍光
面の電子顕微鏡写真。
【図3】図2に示した蛍光面を拡大した電子顕微鏡写
真。
【図4】今日X線イメージ管に利用されている蛍光面の
一例を図3と等しい倍率で拡大した電子顕微鏡写真。
【符号の説明】
1 …真空容器、 2 …X線入力面、 2a…基板、 2b…蛍光面、 2c…光電面、 11 …第1の蛍光体層 (アルカリハライド蛍光体) 、 12 …第2の蛍光体層 (アルカリハライド蛍光体) 。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板面上に蒸着された蛍光面を具備する放
    射線励起蛍光面において、 上記蛍光面は、少なくとも結晶粒子の平均的大きさが1
    5μm以下の粒子状の蛍光体結晶を上記基板面上に形成
    する第1の蒸着工程と、 この第1の蒸着工程により形成された蛍光体結晶と上記
    基板を熱処理する工程と、 上記第1の蒸着工程により形成された上記粒子状の蛍光
    体結晶の上に上記基板に対して垂直な方向に蛍光体を柱
    状に成長させる第2の蒸着工程と、からなることを特徴
    とする放射線励起蛍光面の製造方法。
  2. 【請求項2】上記放射線励起蛍光面は、 上記基板を150゜C以下かつ1Pa以下の圧力の下で
    上記第1の蒸着工程により第1の蛍光体層を形成し、上
    記第1の蒸着工程により形成された蛍光体結晶と上記基
    板を、真空中または空気中で200〜450゜Cの温度
    で熱処理し、1〜1×10-2Paの圧力のもとで上記第
    1の蒸着工程により形成された上記粒子状の蛍光体結晶
    を含む上記第1の蛍光体層の上に、上記第2の蒸着工程
    により、上記基板に対して垂直な方向に蛍光体を柱状に
    成長させて第2の蛍光体層を形成することを特徴とする
    請求項1記載の放射線励起蛍光面の製造方法。
  3. 【請求項3】基板面上に蒸着された第1の蒸着層と第2
    の蒸着層の少なくとも2つの層からなる蛍光面を具備す
    る放射線励起蛍光面において、 上記第1の蒸着層と第2の蒸着層とは、同一の蛍光体材
    料により形成され、相互に、同じ結晶面に強く配向して
    いることを特徴とする放射線励起蛍光面。
  4. 【請求項4】上記放射線励起蛍光面は、 基板面上に蒸着された第1の蒸着層の蛍光体結晶粒子の
    平均直径に概ね等しい直径で柱状に成長された柱状結晶
    蛍光体を含む第2の蒸着層からなることを特徴とする請
    求項3記載の放射線励起蛍光面。
  5. 【請求項5】X線源あるいはX線が放射される方向に突
    出された突出面を有し、X線源からのX線あるいはX線
    投影像を取り込むX線入力窓と、このX線入力窓を前記
    突出面の背面方向から支持する支持枠と、前記背面方向
    から前記X線入力窓の前記突出面の背面に一体に形成さ
    れ、前記X線入力窓に照射されたX線あるいはX線投影
    像に対応する光電子像を生成する入力スクリーンと、を
    具備するX線イメージ管において、 前記X線入力窓は、150゜C以下かつ1Pa以下の圧
    力のもとで第1の蒸着工程により平均的大きさが15μ
    m以下に形成された結晶粒子を含む第1の蛍光体層を、
    真空中または空気中で200〜450゜Cの温度で熱処
    理し、1〜1×10-2Paの圧力のもとで第2の蒸着工
    程により上記第1の蛍光体層の結晶粒子から基板に対し
    て垂直な方向に蛍光体が柱状に成長させた第2の蛍光体
    層を含む蛍光面を有することを特徴とするX線イメージ
    管。
  6. 【請求項6】X線源あるいはX線が放射される方向に突
    出された突出面を有し、X線源からのX線あるいはX線
    投影像を取り込むX線入力窓と、このX線入力窓を前記
    突出面の背面方向から支持する支持枠と、前記背面方向
    から前記X線入力窓の前記突出面の背面に一体に形成さ
    れ、前記X線入力窓に照射されたX線あるいはX線投影
    像に対応する光電子像を生成する入力スクリーンと、を
    具備するX線イメージ管において、 前記X線入力窓は、基板と基板面上に蒸着された第1の
    蒸着層と第2の蒸着層の少なくとも2つの層からなる蛍
    光面を有し、上記蛍光面の各層は、同一の蛍光体材料に
    より形成され、相互に、同じ結晶面に強く配向している
    ことを特徴とするX線イメージ管。
  7. 【請求項7】前記X線入力窓は、基板と基板面上に蒸着
    された第1の蒸着層と第2の蒸着層の少なくとも2つの
    層からなる蛍光面を有し、上記蛍光面の各層は、同一の
    蛍光体材料により形成され、相互に、同じ結晶面に強く
    配向していることを特徴とする請求項5記載のX線イメ
    ージ管。
JP20756096A 1996-07-19 1996-07-19 放射線励起蛍光面及びその製造方法ならびにその放射線励起蛍光面を含むx線イメージ管 Pending JPH1040840A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013089015A1 (ja) 2011-12-16 2013-06-20 株式会社 東芝 放射線検出パネルの製造装置及び放射線検出パネルの製造方法

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