JPH11329314A

JPH11329314A - Ｘ線イメージインテンシファイア

Info

Publication number: JPH11329314A
Application number: JP13188198A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Gonpei; 勝弘権瓶
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-05-14
Filing date: 1998-05-14
Publication date: 1999-11-30

Abstract

(57)【要約】【課題】ガス放出量および二次電子放出係数が小さく、
しかも絶縁支持棒を不所望に帯電させることのない電極
固定構造を提供する。【解決手段】この発明のＸ線イメージインテンシファイ
アにおいては、集束電極９を支持する補助陽極７との間
で絶縁を確保する絶縁支持棒１０の表面は、二次電子放
出係数が小さく、絶縁支持棒に比較して抵抗率が低く、
しかもＸ線イメージインテンシファイア内への放出ガス
の放出量の少ない窒化チタンあるいは炭化チタンにより
被膜されている。これにより、迷走電子により絶縁支持
棒から放出される二次電子の量、絶縁支持棒の帯電が防
止される。従って、出力像の画質劣化、例えばコントラ
ストの低下が防止される。また、Ｘ線イメージインテン
シファイアの動作が不安定になることが防止できる。

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、Ｘ線イメージイ
ンテンシファイアの改良に関し、特に管内の絶縁支持棒
表面で発生する可能性のある迷走電子の衝突による二次
電子放出の低減と絶縁支持棒の帯電防止に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線イメージインテンシファイアでは、
入力蛍光面と入力蛍光面の表面に形成された光電面と、
入力蛍光面に対向して設置された出力蛍光面と、入力蛍
光面と出力蛍光面の間の管壁近傍に配置され、入力蛍光
面から放出された光電子を加速して集束する複数の集束
電極と、出力蛍光面近傍に配置され、光電子を加速する
陽極と補助陽極、これらを収容する真空外囲器から構成
されている。

【０００３】このような構成のＸ線イメージインテンシ
ファイアの管内で発生した迷走電子は、集束電極と補助
陽極を絶縁している絶縁支持棒表面に衝突すると絶縁支
持棒表面から二次電子を放出したり、絶縁支持棒を帯電
させたりする。

【０００４】絶縁支持棒表面から放出された二次電子
は、集束電極や陽極により加速されて出力蛍光面を刺激
し、出力像の画質を劣化させる。また、絶縁支持棒表面
の帯電は、集束電極や補助陽極の電位を不安定にし、Ｘ
線イメージインテンシファイアの動作を不安定にする。

【０００５】これらの対策として、絶緑支持棒表面に、
例えばＬｉ（リチウム）、Ｂｅ（ベリリウム）、Ｃ（グ
ラファイト）、Ｃｒ₂ Ｏ₃ （酸化クロム）等の二次
電子放出係数の小さな物質をコーティングすることが行
われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リチウ
ムは、耐熱性が悪く、ベリリウムは、毒性を有する問題
がある。また、グラファイトは、耐熱性に優れているも
のの機械的強度や基板との密着強度に問題がある。一
方、酸化クロムは、被膜の製造の点では優れているもの
の塗布被膜から放出される放出ガス量が多い問題があ
る。

【０００７】この発明の目的は、上記問題点を解決する
ために、ガス放出量および二次電子放出係数が小さく、
しかも絶縁支持棒を不所望に帯電させることのない電極
固定構造を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上述した問
題点に基づきなされたもので、入力蛍光面、光電面、複
数の集束電極、補助陽極、陽極、出力蛍光面、および真
空外囲器を備えたＸ線イメージインテンシファイアにお
いて、電極を固定するための絶縁支持部材の表面を、絶
縁支持部材に比較して抵抗率の低い高抵抗被膜を形成し
てあることを特徴とするＸ線イメージインテンシファイ
アである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態を詳細に説明する。図１は、Ｘ線イメージ
インテンシファイアを示す断面図である。図１に示され
るように、Ｘ線イメージインテンシファイアは、図示し
ない対象物を通過したＸ線像すなわち対象物を透過する
ことにより濃度分布が与えられたＸ線が照射される入力
基板１と、入力基板１に入力されたＸ線すなわちｘ線像
を可視光に変換して出力する出力基板４とを有する。

【００１０】入力基板１には、入力されたＸ線の強度に
対応して蛍光を出力する入力蛍光面２が設けられてい
る。また、入力蛍光面２には、入力蛍光面２により出力
された蛍光の強度に対応する光電子を出力する光電面３
が形成されている。

【００１１】出力基板４には、入力蛍光面２の光電面３
と対向され、光電面３を出射された光電子の強度に対応
して蛍光を出力する出力蛍光面５が設けられている。な
お、出力蛍光面５の近傍には、陽極６と補助陽極７が配
置されている。

【００１２】入力蛍光面２と出力蛍光面５の間の真空外
囲器１１の管壁近傍には、光電面３から放出された光電
子を加速して集束する第一および第二の集束電極８およ
び９が配置されている。また、補助陽極７と集束電極９
の間には、絶縁支持棒１０が設置され、絶縁支持棒１０
により、詳述しないフレームに固定された補助陽極７に
集束電極９が固定されている。

【００１３】入力蛍光面２、陽極６、第一および第二の
集束電極８，９および補助陽極７には、光電面３から放
射された光電子を加速して集束するための所定の大きさ
の電圧が印加されている。

【００１４】上述した構成のＸ線イメージインテンシフ
ァイアにおいては、電子軌道の計算結果から、第一およ
び第二の集束電極８，９のそれぞれの特定の場所を発生
箇所とする迷走電子が放射され、その迷走電子は、絶縁
支持棒１０の表面に衝突するすなわち絶縁支持棒１０の
表面は迷走電子の衝撃を受けることが判明している。

【００１５】ところで、絶縁支持棒１０に迷走電子が衝
突すると、絶縁支持棒１０から二次電子が放出された
り、絶縁支持棒１０が不所望に帯電される。絶縁支持棒
１０から放出された二次電子は、集束電極９あるいは８
または陽極６または補助陽極７により加速されて出力蛍
光面５を刺激し、電子なだれ現象等を引き起こすことか
ら、出力像の画質、例えばコントラストを劣化させる。
また、絶縁支持棒１０が帯電されると、集束電極９や補
助陽極７の電位が不安定となり、Ｘ線イメージインテン
シファイアの動作が不安定になる。

【００１６】このことから、絶縁支持棒１０の全表面
に、例えばＴｉＮ（窒化チタン）等に代表される二次電
子放出計数が小さく、また放出ガスの放出量が少なく、
しかも帯電しにくい材質の薄膜１２を設けている。すな
わち、絶縁支持棒１０は、窒化チタンの薄膜１２により
被膜されている。なお、窒化チタン被膜１２の膜厚は、
例えば１０ｎｍ以下、好ましくは４ないし８ｎｍ、より
好ましくは５ないし６ｎｍの範囲に設定される。また、
窒化チタンは、絶縁性を示すがその抵抗率は、絶縁支持
棒１０に用いられる材質に比較して小さく、絶縁支持棒
１０と比較した場合に、僅かに導電性を示すことから、
絶縁支持棒１０が帯電されることを防止できる。

【００１７】次に、窒化チタンを絶縁支持棒１０に高抵
抗被膜を形成する方法について説明する。上述のよう
に、窒化チタンは、絶縁性を示すもののその抵抗率は、
絶縁支持棒１０の材質に比較して小さく、僅かに導電性
を示すことから、その膜厚を正確に管理する必要があ
る。このため、絶縁支持棒１０の外面に窒化チタンを被
膜する方法としては、例えばスパッタリング法を用いる
こととする。なお、スパッタリング法には、直流スパッ
タリング法、高周波スパッタリング法およびマグネトロ
ンスパッタリング法などがあるが、どの方法を用いても
よい。

【００１８】以下、直流スパッタリング装置を用いた直
流スパッタリング法により、絶縁支持棒１０に窒化チタ
ン被膜１２を形成する方法について説明する。図示しな
い直流スパッタリング装置には、純度９９．９９％のチ
タン（Ｔｉ）を陰極とした図示しないチタン陰極、絶縁
支持棒１０を加熱するための図示しない赤外ランプおよ
び制御ガスとしてのアルゴン（Ａｒ）と反応ガスとして
の窒素（Ｎ₂ ）を導入するための導入機構が設けられ
ている。なお、スパッタリング装置内は、図示しない排
気系により、例えば１０^-4パスカル（Ｐａ）程度に減圧
可能である。

【００１９】以下、窒化チタンを絶縁支持棒１０に被膜
して窒化チタン被膜１２を形成する手順として、直流ス
パッタリング装置内の陽光柱の部分に設置し、装置内を
排気して、装置内の圧力が５×１０^-3Ｐａ以下の条件
で、赤外ランプを点灯する。

【００２０】赤外ランプにより、絶縁支持棒１０を、例
えば１００°Ｃ以上、好ましくは、１５０°Ｃで約２時
間加熱してグロー放電を発生させた後、所定流量のアル
ゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ）とをスパッタリング装置内に
導入し、装置内のアルゴンと窒素との混合圧力を６．６
５Ｐａに設定する。

【００２１】その後、チタン陰極に、３．０〜３．５ｋ
Ｖの直流電圧を１０ないし２０分間印加して、絶縁支持
棒１０の表面に、厚さ５ないし６ｎｍの窒化チタン被膜
１２を形成する。

【００２２】このように、薄膜の窒化チタンを絶縁支持
棒１０の表面にスパッタリング法により被膜すること
で、窒化チタン被膜１２の厚さを１０ｎｍ以下とするこ
とができる。また、被膜１２をスパッタリング法により
形成することで、絶縁支持棒１０の表面と被膜との間の
密着強度を高めることができる。なお、窒化チタンは、
放出ガスの放出量が少ないことから、Ｘ線イメージイン
テンシファイア内の真空度を低下することも少ない。

【００２３】また、絶縁支持棒１０を被膜する材質とし
ては、窒化チタンに換えて、例えばＴｉＣ（炭化チタ
ン）を用いてもよい。この場合、スパッタリング装置内
に導入する反応ガスとして、メタン（ＣＨ₄ ）あるい
はエチレン（−ＣＨ₂ ＣＨ₂−またはＣＨ₂ ＝ＣＨ₂
）を用いることで、容易に被膜を提供できる。

【００２４】以上説明したように、この発明のＸ線イメ
ージインテンシファイアは、第２の集束電極９を支持す
る補助陽極７との間で絶縁を確保する絶縁支持棒１０の
表面は、二次電子放出係数が小さく、絶縁支持棒１０に
比較して抵抗率が低く、しかもＸ線イメージインテンシ
ファイア内への放出ガスの放出量の少ない窒化チタンあ
るいは炭化チタンにより被膜されていることから、Ｘ線
イメージインテンシファイア内で生じた迷走電子により
絶縁支持棒１０から放出される二次電子の量、絶縁支持
棒１０の帯電が防止される。

【００２５】これにより、絶縁支持棒１０から放出され
た二次電子が集束電極８，９や陽極６により加速されて
出力蛍光面５が刺激されて、出力像の画質劣化、例えば
コントラストの低下が防止される。また、絶縁支持棒１
０が不所望に帯電されることが低減されることにより、
集束電極９や補助陽極７の電位が不安定となって、Ｘ線
イメージインテンシファイアの動作が不安定になること
が防止できる。

【００２６】なお、窒化チタンあるいは炭化チタンは、
絶縁支持棒１０に用いられる材質に比較して抵抗率が低
く、絶縁支持棒１０と比較した場合には僅かに導電性を
示すが、スパッタリング法を用いて被膜１２の膜厚を１
０ｎｍ以下としたことにより、Ｘ線イメージインテンシ
ファイアの動作に影響を及ぼすことのない絶縁特性を持
たせることができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
Ｘ線イメージインテンシファイアにおいて、出力像の画
質、例えばコントラストを向上できる。また、不所望
に、動作が不安定となることが防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例が適用されるＸ線イメージイ
ンテンシファイアの断面図。

【符号の説明】

１・・・入力基板、２・・・入力蛍光面、３・・・光電面、４・・・出力基板、５・・・出力蛍光面、６・・・陽極、７・・・補助陽極、８・・・集束電極、９・・・集束電極、１０・・・絶縁支持棒、１１・・・真空外囲器、１２・・・窒化チタン被膜。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力蛍光面、光電面、複数の集束電極、補
助陽極、陽極、出力蛍光面、および真空外囲器を備えた
Ｘ線イメージインテンシファイアにおいて、電極を固定するための絶縁支持部材の表面に、絶縁支持
部材に比較して抵抗率の低い高抵抗被膜を形成してある
ことを特徴とするＸ線イメージインテンシファイア。
【請求項２】前記被膜は、窒化チタンあるいは炭化チタ
ンの薄膜であることを特徴とする請求項１に記載のＸ線
イメージインテンシファイア。
【請求項３】前記被膜の厚さは、１０ｎｍ以下であるこ
とを特徴とする請求項１または２に記載のＸ線イメージ
インテンシファイア。