JPH1125891A - X線蛍光増倍管装置 - Google Patents

X線蛍光増倍管装置

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JPH1125891A
JPH1125891A JP17330597A JP17330597A JPH1125891A JP H1125891 A JPH1125891 A JP H1125891A JP 17330597 A JP17330597 A JP 17330597A JP 17330597 A JP17330597 A JP 17330597A JP H1125891 A JPH1125891 A JP H1125891A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ray fluorescence
fluorescence intensifier
correction coil
tube
intensifier
Prior art date
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Pending
Application number
JP17330597A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazunobu Tsukada
和順 塚田
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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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Abstract

(57)【要約】 【課題】 S字歪みの発生を少なくしたX線蛍光増倍管
装置を提供すること。 【解決手段】 真空外囲器11内の一端に入力部13
が、他端に出力部16が設けられたX線蛍光増倍管と、
このX線蛍光増倍管を磁気シールドする管容器18と、
真空外囲器11外の入力部13側に設けられた補正用コ
イル19とを具備したX線蛍光増倍管装置において、X
線蛍光増倍管の軸方向における補正コイルの幅が、X線
蛍光増倍管の入射面視野寸法の1/4以上になってい
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、例えばX線を可
視光に変換するX線蛍光増倍管を用いたX線蛍光増倍管
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のX線蛍光増倍管装置について図6
を参照して説明する。符号61は、X線蛍光増倍管を構
成する真空外囲器で、真空外囲器61の前面には入力窓
62が設けられている。入力窓62は、X線を透過する
アルミニウムなどの材料を用い、凸面に形成されてい
る。入力窓62の内側には入力部63が設けられ、ま
た、真空外囲器61の内部には、集束電極64a〜64
cや陽極65が設けられている。真空外囲器61の端部
に出力部66が設けられている。出力部66の後方は出
力窓67になっている。なお、符号Oは、X線蛍光増倍
管の入力部63と出力部66の各中心を結ぶ管軸であ
る。
【0003】上記した構成のX線蛍光増倍管は、磁気シ
ールド効果のある管容器68内に収納されている。ま
た、真空外囲器61の外側で管容器68の内側に、外部
磁界によるS字歪みを補正するための補正コイル69が
入力部63を囲むように装着されている。なお、真空外
囲器61内の出力部66の後方に位置する管容器68に
は開口70が設けられている。
【0004】上記した構成において、被写体を透過した
X線は入力窓62を通して入力部63に入力し、光電子
に変換される。入力部63から出力された光電子は、集
束電極64a〜64cおよび陽極65で集束、加速さ
れ、出力部66に到達し、可視光に変換される。出力部
66から出力された可視光は、真空外囲器61の出力窓
67を透過して外部に取り出され、TVカメラなどによ
って電気信号に変換される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】X線蛍光増倍管装置
は、X線蛍光増倍管の入力部63から出力された光電子
が、集束電極64a〜64cおよび陽極65で形成され
た電子レンズによって集束、加速され出力部66に焦点
を結んでいる。このとき、光電子の軌道上に磁界がある
とローレンツ力によって光電子の軌道が曲がってしま
う。このような磁界の影響をなくすために、磁気シール
ド機能をもつ管容器68内にX線蛍光増倍管を収納して
いる。
【0006】管容器68を構成する磁気シールド部材
は、透磁率の高いニッケルや鉄などを主成分としてい
る。磁気シールド部材はX線の透過率が低いため、X線
が入射する領域、例えば、X線蛍光増倍管の前方には使
用されない。したがって、X線蛍光増倍管の前方から外
部磁気が入り、X線蛍光増倍管の出力画像に歪みが発生
する。
【0007】ところで、外部磁界の方向が、X線蛍光増
倍管の管軸Oに一致する場合、X線蛍光増倍管に入った
外部磁界が電子に与える影響はローレンツ力に比例す
る。例えば、電子の運動方向と磁界方向との角度をθと
すると、ローレンツ力はsinθの関数で表される。X
線蛍光増倍管の入力部は、通常、凸型になっている。こ
のため、入力部の周辺ほど磁界による影響が大きく、画
像歪みはアルファベットのS字状となり、S字歪みと呼
ばれている。
【0008】S字歪みを防止する方法として、例えば、
X線蛍光増倍管の入力窓の周辺に補正コイルを配置する
方法がある(米国特許第3,809,889号公報、特
開昭64−59741号公報参照)。
【0009】この方法の場合、入力窓よりも前に補正コ
イルを配置した方が効果が大きくなる。しかし、X線蛍
光増倍管を管容器内に収納した場合、入力窓の前方には
補正コイルを配置するスペースがなく、あまり前方に配
置することができない。また、補正コイルの位置を前方
にすると、S字歪みに対する補正効果は大きいものの、
X線蛍光増倍管の有効視野が狭くなるという問題があ
る。このため、補正コイルは、入力窓の端に近い部分に
配置される。
【0010】また、補正コイルを用いる場合、X線蛍光
増倍管の管軸方向に計った幅は10mm程度のものが使
用されている。このような寸法の補正コイルは、これに
よって作られる磁界の密度分布は必ずしも均一にならな
い、また、外部磁界も管容器の磁気シールド材の影響を
受け、均一に分布していない。このため、X線蛍光増倍
管の入力部の視野サイズが大きいと、S字歪みの補正が
困難になっている。
【0011】また、従来のX線蛍光増倍管装置では、S
字歪みを解消するために、例えば、X線蛍光増倍管を収
納する管容器の入力側の開口部分に、厚さが50μm程
度の薄いパーマロイ材を配置して磁気シールドし、これ
と同時に、管容器の内部に補正コイルを配置する方法が
ある。この方法の場合、S字歪みはほとんど補正でき
る。しかし、X線が入射する領域に磁気シールド材があ
るため、X線の透過率が10%ほど低下する。また、X
線の散乱などでコントラスト特性が悪くなっている。
【0012】この発明は、上記した欠点を解決するもの
で、S字歪みの発生を少なくしたX線蛍光増倍管装置を
提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、真空外囲器内
の一端に入力部が、他端に出力部が設けられたX線蛍光
増倍管と、このX線蛍光増倍管を磁気シールドする管容
器と、前記真空外囲器外の前記入力部側に設けられた補
正用コイルとを具備したX線蛍光増倍管装置において、
前記X線蛍光増倍管の軸方向における前記補正コイルの
幅が、前記X線蛍光増倍管の入射面視野寸法の1/4以
上であることを特徴としている。
【0014】また、本発明は、真空外囲器内の一端に入
力部が、他端に出力部が設けられたX線蛍光増倍管と、
このX線蛍光増倍管を磁気シールドする管容器と、前記
真空外囲器外の前記入力部側に設けられた補正用コイル
とを具備したX線蛍光増倍管装置において、前記X線蛍
光増倍管の軸方向における前記補正コイルの幅が、前記
X線蛍光増倍管の入射面視野寸法の1/2以上であるこ
とを特徴としている。上記した構成によれば、X線蛍光
増倍管の軸方向における補正コイルの幅が、X線蛍光増
倍管の入射面視野寸法の1/4以上、あるいは1/2以
上になっている。この構成によれば、補正コイルが作る
磁界が外部磁界に近似し、S字歪みを効果的に補正でき
る。X線蛍光増倍管の軸方向における補正コイルの中心
位置が入力部の端縁よりも出力部側に位置させた場合
も、補正コイルが作る磁界が外部磁界に近似し、S字歪
みを効果的に補正できる。したがって、外部磁界の入射
方向が変化するような場合、例えばX線蛍光増倍管装置
を移動させながら被写休を撮影する場合に有効である。
【0015】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態について図
1を参照して説明する。符号11は、X線蛍光増倍管を
構成する真空外囲器で、真空外囲器11の前面に入力窓
12が設けられている。入力窓12は凸面に形成され、
その材料にはX線を透過するアルミニウムなどが使用さ
れている。入力窓12の内側には入力部13が設けられ
ている。また、真空外囲器11の内部には、集束電極1
4a〜14cや陽極15が設けられ、真空外囲器11の
端部に出力部16が設けられている。出力部16の後方
は出力窓17になっている。符号Oは、X線蛍光増倍管
の入力部13と出力部16の各中心を結ぶ管軸である。
【0016】上記した構成のX線蛍光増倍管は、磁気シ
ールド効果のある管容器18内に収納されている。ま
た、真空外囲器11の外側で管容器18の内側に、入力
部13を囲むようにS字歪み補正用の補正コイル19が
装着されている。補正コイル19の幅Lは、X線蛍光増
倍管の管軸O方向で計った場合に、X線蛍光増倍管の入
力部13の入射面視野寸法の1/4以上になっている。
また、X線蛍光増倍管の軸方向における補正コイル19
の中心位置Mは、入力部13の端縁13aよりも出力部
16側にしている。なお、真空外囲器11の出力部16
の後方に位置する管容器18部分には開口20が設けら
れている。
【0017】ここで、X線蛍光増倍管へ入射する外部磁
界の様子、および、補正コイル19の働きについて、そ
れらを模式的に示した図2乃至図4を参照して説明す
る。これらの図は、X線蛍光増倍管の管軸Oから一方の
側だけを示し、また、図1に対応する部分には同一の符
号を付し、重複する説明は省略する。
【0018】図2は、外部磁界の様子を示し、磁力線J
は、管容器18に近い領域では、管容器18を構成する
透磁率の高い磁気シールド材の方へ引き寄せられる。管
容器18の前面開口部分は磁気シールド材がないため、
外部磁界がX線蛍光増倍管に入り込み、X線蛍光増倍管
の入力部から出力部へ進む電子の軌道に影響を与える。
このとき、磁力線Jは、入力部13の近くではX線蛍光
増倍管の管軸Oにほぼ平行となり、その後、管容器18
の方へ引き寄せられる。なお、外部磁界は、管容器18
など磁気シールド材のない部分の面積が大きければ大き
いほど、多くの磁界がまた奥の方まで入り込み、S字歪
みを大きくする。
【0019】補正コイルは、上記した外部磁界の影響を
なくすもので、管容器18内に侵入する外部磁界と逆向
きの磁界を作っている。したがって、補正コイルが作り
出す磁界は、外部磁界と逆向きで同じ密度分布を持つこ
とが理想とされる。
【0020】次に、X線蛍光増倍管の管軸O方向の幅が
小さい補正コイルが作り出す磁界の様子について、それ
を模式的に示した図3で説明する。図3は、補正コイル
の幅が10mm程度の場合である。このとき、補正コイ
ル19の幅が小さいため、磁力線J1は補正コイル19
を中心にほぼ同心円上に分布している。
【0021】次に、X線蛍光増倍管の管軸O方向の幅が
大きい補正コイルが作り出す磁界の様子について、それ
を模式的に示した図4で説明する。図4は、補正コイル
の幅が人力部13の視野寸法の1/4以上になってい
る。この場合、補正コイル19の幅が大きいため、磁力
線J2は、円を左右に引き伸ばしたような分布を示し、
管容器18内に侵入してくる外部磁界の分布(図2の
J)により近似している。したがって、補正コイルは幅
の大きい方がS字歪みを効果的に補正できる。
【0022】また、X線蛍光増倍管に侵入する外部磁界
は、入力部13の近くでは、少しの間、X線蛍光増倍管
の管軸Oにほぼ平行になっている。このため、補正コイ
ルの中心を入力部13の端縁13aよりも出力側にした
方が外部磁界の分布に近似できる。
【0023】ここで、補正コイルによるS字歪みの補正
効果について、発明者の実験結果を図5で説明する。図
5の横軸は出力位置(%:0%は中心、100%は外
側)を示し、縦軸は変位(mm)を示している。この実
験では、16吋型X線蛍光増倍管(入射面視野寸法40
0mm)を使用している。また、補正コイルには直径が
0.5mmのニクロム線を使用し、幅と巻き数はそれぞ
れ、10mmで20ターン、50mmで100ターン、
100mmで200ターン、200mmで400ターン
としている。そして、大型コイルを用いて外部磁界とし
て0.5ガウスかけ、その中にX線蛍光増倍管装置を配
置し、磁界が全くない状態に対する出力像の変位を測定
した。なお、補正コイルに流したコイル電流は、幅が1
0mmのものは280mA、幅が50mmのものは50
mA、100mmのものは24mA、200mmのもの
は11mAとなっている。
【0024】図5で示されるように、補正コイルのない
場合(◆印)は変位が大きく、幅が10mmの場合(■
印)は周辺部の補正効果が強くなりすぎている。補正コ
イルの幅が50mm(▲印)から100mm(×印)、
200mm(*印)と長くなるにつれてS字歪みは低下
し、効果的な補正が行われている。この結果、補正コイ
ルの幅は100mm以上、すなわち入射面視野寸法の1
/4以上の幅が有効で、1/2以上とすることにより、
効果がより大きくなっている。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、S字歪みの発生を少な
くしたX線蛍光増倍管装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を説明する概略の構造図であ
る。
【図2】本発明の動作を説明する模式図である。
【図3】本発明の動作を説明する模式図である。
【図4】本発明の動作を説明する模式図である。
【図5】本発明の動作を説明する特性図である。
【図6】従来例を説明する概略の構造図である。
【符号の説明】
11…真空外囲器 12…入力窓 13…入力部 13a…入力部の端縁 14a〜14c…集束電極 15…陽極 16…出力部 17…出力窓 18…管容器 19…補正コイル 20…管容器の開口 L…補正コイルの幅 M…補正コイルの中心

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 真空外囲器内の一端に入力部が、他端に
    出力部が設けられたX線蛍光増倍管と、このX線蛍光増
    倍管を磁気シールドする管容器と、前記真空外囲器外の
    前記入力部側に設けられた補正用コイルとを具備したX
    線蛍光増倍管装置において、前記X線蛍光増倍管の軸方
    向における前記補正コイルの幅が、前記X線蛍光増倍管
    の入射面視野寸法の1/4以上であることを特徴とする
    X線蛍光増倍管装置。
  2. 【請求項2】 真空外囲器内の一端に入力部が、他端に
    出力部が設けられたX線蛍光増倍管と、このX線蛍光増
    倍管を磁気シールドする管容器と、前記真空外囲器外の
    前記入力部側に設けられた補正用コイルとを具備したX
    線蛍光増倍管装置において、前記X線蛍光増倍管の軸方
    向における前記補正コイルの幅が、前記X線蛍光増倍管
    の入射面視野寸法の1/2以上であることを特徴とする
    X線蛍光増倍管装置。
JP17330597A 1997-06-30 1997-06-30 X線蛍光増倍管装置 Pending JPH1125891A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102560451A (zh) * 2012-02-22 2012-07-11 江苏大学 化学镀纳米银液、制备方法及其用于铜件的镀银的方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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