JPS5815902B2 - Ｘ線けい光増倍管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はＸ線けい光増倍管、特にそのＸ線入射窓部の改
良に関するものである。

Ｘ線けい光増倍管は、周知の通り、被写体を通過するこ
とによって変調されたＸ線像を可視光像に変換する１種
のイメージ管であって、この種Ｘ線けい光増倍管は、従
来、そのＸ線入射窓部および出力側真空容器がガラスで
作られている。

また被写体を通過したＸ線像はこの像を縮少または拡大
することが困難なので、前記Ｘ線入射窓部径は一般に口
径が１５０〜４００ｍｍと径大であって、しかも管の内
部が高度の真空に保たれているため、そのガラス部分は
４〜５ｍｍの厚さを必要としている。

またこのような構成でなるＸ線けい光増倍管はＸ線装置
と組合せて使用する場合、このＸ線けい光増倍管を収容
する管容器の側面内側に磁気遮蔽板を設置して外部磁界
による悪影響を防止するようにしている。

しかしこの場合、入射するＸ線を横切る部分例えばＸ線
入射窓部には何んの遮蔽も施されていないので、地磁気
や他の装置から発生する外部磁界がこの入射窓部より侵
入し、管内部に形成されている電子レンズ系を乱して入
力部より放射された電子束に悪影響を与え結果として出
力けい光面上に歪をもった可視光像を現出する。

また前記したように形成されたＸ線入射窓部にあっては
、そのガラス部分によって入射Ｘ線が吸収されると同時
に散乱Ｘ線を生ずる。

従って入射窓部内側に設けられている入力けい光面上に
到達するＸ線はその強度が弱められることになって管の
利得を低下させると同時に前記散乱Ｘ線により出力けい
光面上に現出する可視光像のコントラスをも劣化させる
などの欠点がある。

このような欠点のうちＸ線入射窓部のガラス部分におけ
るＸ線の吸収による利得の低下および散乱Ｘ線によるコ
ントラストの劣化を防止するために、入射窓部にアルミ
ニウム板を使用することが試みられたが、しかしこの場
合アルミニウム板といえども耐大気圧性を保持するため
には１ｍｍ以上の板厚を必要とするので、前記したＸ線
吸収による利得の低下および散乱Ｘ線によるコントラス
トの劣化に対する効果はそれ程期待できない。

さらに外部磁界による可視光像の歪に対してはアルミニ
ウムが非磁性体であるために効果がない。

一方この入射窓部に磁性体を用いることが試みられたが
、これは耐大気圧性とＸ線透過性を考慮した場合、これ
らの両方を満足することができず未だ実用に至っていな
い。

本発明は前述Ｘ線吸収による利得の低下、Ｘ線散乱によ
るコントラストの劣化および外部磁界による像歪を同時
に解決するＸ線けい光増倍管を提供するものである。

すなわち、Ｘ線入射窓部を高透磁性材料よりなる第１の
薄板とアルミニウムよりなる第２の薄板との合板で構成
し、磁気遮蔽し得るようにしたことにより前記した欠点
を排除したものである。

以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

すなわち、第１図はＸ線けい光増倍管の概略構成を示す
もので、このＸ線けい光増倍管１は高透磁性材料、例え
ばニッケル７８％、モリブデン５％残りが鉄の合金より
なる筒状真空容器２とこの真空容器２の一端に気密封着
された外方に僅かに突出して球面状に形成されたＸ線入
射窓部３と前記真空容器２の他端に例えばコバール（商
品名）のようなガラスとの封着が可能な金属よりなる断
面Ｕ字状の封着継手部材４を介して気密封着されたガラ
スよりなる出力側真空容器５とで構成された真空外囲器
６を備え、さらに前記Ｘ線入射窓部３内側に該窓部に近
接して、入力けい光面、光電面よりなる入力部Ｉが、ま
た、前記出力側真空容器５内側の前記入力部７と対向す
る部位に出力けい光面８が配設されるとともに前記出力
けい光面８を囲繞して陽極９および前記筒状真空容器２
内側壁に近接して集束電極１０が設けられてなる。

第２図は前記したように構成されたＸ線けい光増倍管１
の筒状真空容器２とＸ線入射窓部３との封着部分を拡大
して示したもので、ここで第１図と共通する部分は同一
符号で示しである。

すなわち、Ｘ線入射窓部３は板厚が５０〜１００μｍの
高透磁性材料、例えばニッケル７８％、モリブデン５％
残りが鉄の合金よりなる第１の薄板２１（以下単に第１
の薄板と呼称して説明する）と板厚が０．５〜１ｍｍの
アルミニウム板よりなる第２の薄板２２（以下単に第２
の薄板と呼称して説明する）とを例えばアルミニウムと
シリコンよりなる鑞材２３を介して鑞付形成した合板で
構成されており、さらに前記第１の薄板２１はその外周
縁部が前記第２の薄板２２の外周縁より突出して、すな
わち径大に形成されている。

筒状真空容器２の端部は外方に２回折り曲げられて２つ
の段部２４ａ。

２４ｂを有し、この段部のうちの下段面２４ｂには前記
第２の薄板２２の周縁部が載置され、また上段面２４ａ
には前記第１の薄板２１の突出した周縁部が載置される
とともにこれら両局縁部は段部と対向して配置され、か
つ対応形状とされた高透磁性材料よりなる金属環２５に
より挾持される。

ここで前記第２の薄板２２はその周縁部において下段面
２４ｂと金属環２５とにより単に機械的に挾持保持され
るのであるが、第１の薄板２１はその周端外縁が上段面
２４ａおよび金属環２５の各周端外縁において不活性ガ
スアーク溶接により溶着一体化されて気密封着されるの
である。

従って高透磁性材料よりなる第１の薄板２１と同様材料
よりなる筒状真空容器２とは封着部２６において連接し
て設けられる。

なお、上記実施例では第１の薄板２１が第２の薄板２２
の上面に位置して合板とされたが、第１の薄板２１を第
２の薄板２２の下面に位置させて合板としてもよい。

このように形成されたＸ線入射窓部を備えた本発明Ｘ線
けい光増倍管にあっては高透磁性材料からなる第１の薄
板によってＸ線入射方向から侵入する外部磁界を遮蔽す
ることができるとともに、この第１の薄板とアルミニウ
ム板よりなる第２の薄板とを合板させたことにより充分
な耐大気圧性をもたせ得るもので、従って第１の薄板の
板厚を薄くすることができ、これによりＸ線吸収の少な
い高利得の管を得ることができる。

また前述したように第１の薄板が同様材料よりなる筒状
真空容器に連接して設けられるので、管のＸ線が入射す
る面および側面は高透磁性材料によって完全に包囲され
ることになり、外部磁界に対し充分なる遮蔽効果を奏す
るものである。

なおＸ線けい光増倍管は通常ハウベと称される収納容器
内にとりつけられ、しかもこのハウベの側壁部には磁気
遮蔽板が設けられるので、このようにして使用される場
合もＸ線入射窓部に高透磁性材料を用いる本発明のＸ線
けい光増倍管によれば出力面部分を除く全体の磁気遮蔽
構造が達せられる。

本発明の優位性について更に詳述すると、例えば管入力
ロ径が６インチ形のＸ線けい光増倍管において、Ｘ線入
射窓部に高透磁性材料よりなる薄板を用いれば耐大気圧
性などを考慮してその板厚は０．２ｍｍ以上を必要とし
、この板厚では６０ｋｅｖのエネルギーをもったＸ線は
約７４％に減衰した。

これに対し本発明において例えばアルミニウム板厚が０
．５ｍｍ、高透磁性材料の板厚が５０μｍの各薄板を合
板させて形成したＸ線入射窓部にあっては該窓部を透過
したＸ線量は８９％であってＸ線を効率よく透過するこ
と示し、なおかつ充分なる耐大気圧性を保持し得、また
散乱Ｘ線も極めて僅少であった。

なお、従来の板厚が３ｍｍのガラスを用いた入射窓部に
高透磁性材料で板厚が５０μｍの薄板を付したものにお
いては、Ｘ線の透過量は８１％であったが前述したよう
にＸ線散乱によるコントラストの劣化は避けられない。

ここで高透磁性材料よりなる第１の薄板はプレスあるい
は絞り加工により球面状に形成した後、１０００℃以上
の温度で焼鈍する。

またアルミニウム板よりなる第２の薄板との鑞付は鑞材
であるアルミニウムとシリコン合金の共晶温度が５７７
℃であるので約６００℃の温度で行われる。

従って第１の薄板の高透磁率特性は充分保たれる。

また本実症例では第２の薄板にアルミニウム板を用いた
ものについて説明したがこれを他のアルミニウム合金、
例えばマグネシウム０．５％、シリコン１．０％、鉄０
．３％残りがアルミニウムの合金を用いればより機械的
強度が増し都合がよい。

また、Ｘ線入射窓部と筒状真空容器との封着部における
構成は、第３図乃至第４図に示すようにしてもよい。

すなわち、第３図に示すものは筒状真空容器３１端部を
Ｌ字状に折り曲げ、この折り曲げ部３２をＸ線入射方向
に指向させる。

さらにこの折り曲げによって形成された段部３３面に合
板３４を載置するとともに突出した第１の薄板３５の周
縁部を折り曲げ部３２内側面に沿わせて配置し、金属環
３６により合板３４および第１の薄板３５を挾持保持す
るとともに折り曲げ部３２、第１の薄板３５および金属
環３６の各周端外縁をＸ線入射方向より不活性ガスアー
ク溶接により溶着一体化して気密封着が行われる。

また第４図に示すものは筒状真空容器４１内側面に透磁
性材料よりなる環状の支持部材４２が溶接などにより一
体取着され、この支持部材４２上面には内側に入力けい
光面４３を設けたアルミニウム板よりなる第２の薄板４
４が真空容器４１内側面から離して配置される。

高透磁性材料よりなる第１の薄板４５は前記第２の薄板
４４の上面に単に沿わせて配置されるもので、この両薄
板４４．４５はその周縁部において前記支持部材４２と
この部材に対向して配置された金属環４６によって挾持
保持される。

なお気密封着は突出する第１の薄板４５、筒状真空容器
４１および金属環４６の各周端外縁を不活性ガスアーク
溶接により溶着一体化することによって行われるのであ
るが、ここで筒状真空容器４１、金属環４６および支持
部材４２の各内面で囲まれた間隙部４７には断熱材、例
えばセラミックよりなる介在物４８が挿填されており、
この介在物４８は例えば不活性ガスアーク溶接の際封着
部に生ずる熱の第２の薄板４４への伝導番阻止してこの
薄板の内側に予め設けられた入力けい光面４３の劣化を
防止するようにしている。

本発明は以上述べた通りのＸ線けい光増倍管であって本
発明によればＸ線入射窓部における入射Ｘ線の吸収を最
小限に抑え得、また外部磁界に対する遮蔽も充分行い得
るもので、従ってＸ線量子数のＸ線入射窓部による減衰
によって増加する量子ノイズを増加させることなくして
外部磁界による電子レンズ系の乱によって引ノ起される
像歪を減少させることができたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明Ｘ線けい光増倍管の概略構成を示す断面
図、第２図は第１図示Ｘ線けい光増倍管のＸ線入射窓部
と筒状真空容器との封着部を拡大して示す断面図、第３
図乃至第４図は封着部における他の実施例を示す断面図
である。 ２．３１，４４……筒状真空容器、３……Ｘ線入射窓部
、２１，３５，４５……第１の薄板、２２．３４，４４
……第２の薄板、２５，３６゜４６……金属項、４８…
…介在物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高透磁性材料からなる筒状真空容器部分の一端開口
   側に金属製Ｘ線入射窓部が気密封着されて真空外囲器の
   一部を構成してなるＸ線けい光増倍管において、 上記Ｘ線入射窓部は、高透磁性材料からなる第１の薄板
   とアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる第２の
   薄板とが積層されてなるとともに、上記第２の薄板が第
   １の薄板よりも板厚が厚く且つ管の内側に配置されてそ
   の周縁部が上記筒状真空容器の一端開口部分に機械的に
   保持されており、上記第１の薄板か管の外側に配置され
   その周縁部が上記筒状真空容器の一端開口部分に真空気
   密に接合されてなることを特徴とするＸ線けい光増倍管
   。 ２ 第１の薄板はその板厚が５０〜１００μｍの範囲内
   であり、第２の薄板はその板厚が０．５〜Ｉｍｍの範囲
   内である特許請求の範囲第１項記載のＸ線けい光増倍管
   。