JPS58216041A - Apparatus and method of displaying x- ray image - Google Patents

Apparatus and method of displaying x- ray image

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Publication number
JPS58216041A
JPS58216041A JP57100239A JP10023982A JPS58216041A JP S58216041 A JPS58216041 A JP S58216041A JP 57100239 A JP57100239 A JP 57100239A JP 10023982 A JP10023982 A JP 10023982A JP S58216041 A JPS58216041 A JP S58216041A
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JP
Japan
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phosphor
ray image
film
fluorescent
image display
Prior art date
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Pending
Application number
JP57100239A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
小沢 隆二
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Priority to US06/496,627 priority patent/US4549083A/en
Publication of JPS58216041A publication Critical patent/JPS58216041A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、X線画像表示装置および画像表示方法に関す
るものであり、特に、螢光体の内部持続分極と、X線照
射による内部持続分極の解消を利用して、螢光体結晶に
射突する電子線を制御し、鮮明にして明るいX線静止画
像を、瞬時に螢光面に記録して観察でき、まだその記録
を随時に消去して、新だに他のX線画像を螢光面に記録
できる新規なX線画像表示装置および画像表示方法を提
供するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an X-ray image display device and an image display method. By controlling the electron beam that impinges on the phosphor crystal, a clear and bright X-ray still image can be instantly recorded and observed on the phosphor surface, and the recording can be erased at any time to create new The present invention provides a novel X-ray image display device and image display method that can record X-ray images on a fluorescent surface.

以下、本発明のX線画像表示装置の原理と装置について
説明する。
The principle and apparatus of the X-ray image display device of the present invention will be explained below.

X線を人体や物体に照射し、透過X線の空間強度分布を
2次元子面に投影して検出すると、肉眼では観察できな
い人体まだは物体の内部が、非破壊で診断できる。この
理由によって、X線による診断は、病院における臨床診
断に、まだ工業における非破壊検査に有力な手法として
広く使用されてきている。ここに言うX線の中には、γ
線も含まれているのは勿論である。これらのX線診断に
おいて、被写体を透過した装線d空間強度分布は、ハロ
ゲン化銀を塗布したX線写真フィルム上に投影し、ハロ
ゲン化銀を感光させたる後゛、現像操作を加えて、X線
像をX線写真フィルム上に固定する方法が取られていた
。ノ・占ゲン化銀のX線に対する感光感度は低く、診断
に必要なX線像を得るには、大量のX線の照射が必要で
あった。大量のX線の照射は、特に被写体が人体の場合
、放射線障害を人体に及ぼすので、保健トの問題となっ
ている。
By irradiating a human body or object with X-rays and projecting and detecting the spatial intensity distribution of the transmitted X-rays onto a two-dimensional surface, it is possible to non-destructively diagnose the inside of the human body or object, which cannot be observed with the naked eye. For this reason, X-ray diagnosis has been widely used as a powerful technique for clinical diagnosis in hospitals and still for non-destructive testing in industry. Among the X-rays mentioned here, γ
Of course, lines are also included. In these X-ray diagnostics, the d-space intensity distribution of the beam transmitted through the object is projected onto an X-ray photographic film coated with silver halide, and after exposing the silver halide, a developing operation is added. The method used was to fix the X-ray image onto X-ray photographic film. The sensitivity of silver oxide to X-rays is low, and in order to obtain an X-ray image necessary for diagnosis, a large amount of X-ray irradiation is required. Irradiation of a large amount of X-rays causes radiation damage to the human body, especially when the subject is a human body, and is therefore a health problem.

X線の照射量を減少させても鮮明なX線像をX線写真フ
ィルム上に得る方法として、被写体とX線フィルム間に
増感紙を挿入する方法が一応の効果を上げ、現在は、こ
の方法が使われている。増感紙とは、X線を良く吸収し
、そのエネルギーをX線写真フィルムの感光感度の良い
波長範囲の光に変換できる螢光体を、特殊な台紙の上に
塗布した螢光膜である。鮮明で、大きなX線像を得る他
の方法が見つからなかったので、上記したX線写真フィ
ルムと増感紙の組み合わせを使用する方法が、X線診断
を行う上で、重要な手段として使われてきた。この方法
の欠点は、X線の照射からX線像の診断が出来るX線写
真フィルムを得る迄に、暗室での現像操作が必要であり
、時間がかがること、X線写真フィルムのX線量に対す
る感光感度、いわゆる感光線1度曲線の勾配がゆるやか
であるために、必要とする情報を強調して鮮明なX線像
を写真フィルム上に得るには、特殊な画像処理を必要と
すること、更に近年は経済的理由がそれに加算されてき
た。即ち、X線写真フィルムの主材料である銀資源の枯
渇が生じ、銀の高価額化と銀不足が不可避になってきた
。銀資源の枯渇による供給の不安定を回避し、銀に頼ら
ず、しかも診断に要する時間を更に短縮出来る、更に出
来得れば、画像処理をしなくても、鮮明なX線像が即時
に記録出来る装置の開発が待たれていた。
As a method for obtaining clear X-ray images on X-ray photographic film even when the amount of X-ray irradiation is reduced, the method of inserting an intensifying screen between the subject and the X-ray film has been somewhat effective, and currently, This method is used. An intensifying screen is a phosphor film coated on a special mount with a phosphor that can absorb X-rays well and convert the energy into light in the wavelength range to which X-ray photographic film is sensitive. . Since no other method of obtaining clear, large X-ray images could be found, the above-mentioned method of using a combination of X-ray film and intensifying screen was used as an important means for X-ray diagnosis. It's here. The disadvantages of this method are that it takes time to develop the film in a dark room from the time of X-ray irradiation to the time when the X-ray image can be diagnosed. Because the slope of the photosensitivity to dose, the so-called 1 degree photosensitive curve, is gentle, special image processing is required to emphasize the necessary information and obtain a clear X-ray image on photographic film. In addition, economic reasons have been added to this in recent years. In other words, silver resources, which are the main material for X-ray photographic films, have been depleted, making silver expensive and silver in short supply inevitable. It is possible to avoid instability in supply due to depletion of silver resources, not rely on silver, and further shorten the time required for diagnosis.If possible, clear X-ray images can be obtained immediately without image processing. The development of a recording device was awaited.

上記要望に応える装置の1つとして、X線イメージイン
テンシフイヤーがある。この装置は特殊な陰極線管を使
用したもので、一端にX線の吸収によって光電子を放出
する光電面、この放出光電子を加速する加速電極、光電
子の空間強度分布を拡大する電子レンズ系、および加速
された光電子が射突したとき発光する螢光膜から成る構
成要素を用いると、即時のX線像が観察できる利点があ
る。しかし、この陰極線管の構造から来る制約として、
X線像の得られるのは、被写体の狭い範囲に限定される
仁と、更に螢光膜のX線像は、X線が照射されている時
だけ現われる不便があった。
An X-ray image intensifier is one of the devices that meet the above requirements. This device uses a special cathode ray tube, which includes a photocathode that emits photoelectrons by absorbing X-rays at one end, an accelerating electrode that accelerates the emitted photoelectrons, an electron lens system that expands the spatial intensity distribution of photoelectrons, and an accelerator. Using a component made of a fluorescent film that emits light when struck by photoelectrons has the advantage that an immediate X-ray image can be observed. However, as a limitation due to the structure of this cathode ray tube,
Inconveniently, the X-ray image that can be obtained is limited to a narrow area of the subject, and the X-ray image of the fluorescent film appears only when X-rays are being irradiated.

更にX線イメージインテンシフイヤーを用いた診断の折
1イメージインテンンフィヤーはそれ自身に記録保存能
力が無いために、被写体にどうしても多酸のX線を照射
してしまう結果となり、保健の面から来る大きな問題点
を持っている。
Furthermore, when making a diagnosis using an X-ray image intensifier, the image intensifier itself does not have the ability to store records, so the subject is inevitably exposed to polyacid X-rays, which poses health concerns. There is a big problem that comes from this.

これに代る新規のX線像記録方式として、室温でX線を
照射したる後、室温以上の高温に加熱した折に現われる
発光、いわゆる熱発光をする螢光体を塗布した螢光膜を
作り、これに被写体を透過したX線を照射し、その後で
走査レーザ光を照射して、局部加熱によって現われる発
光を検出する方法が考えられている。まだ、X線を照射
後、赤外光を照射すると可視光を放射する、いわゆる輝
螢光体を用いた螢光膜も考えられている。これらの螢光
膜は、即時に可視隊が得られない不便の外に、充分なX
線感度がなく、実用の域に達していない。また、成る種
の誘電体を塗布したシートに高電界を印加、して帯電さ
せ、これにX線を照射すると帯電が消失する現象を利用
して、乾式現像で静電像を作る方法、いわゆるゼログラ
フも考慮されてきているが、広い実用の域には到ってい
ない。
As an alternative to this, a new X-ray image recording method uses a fluorescent film coated with a phosphor that emits so-called thermoluminescence, which occurs when X-rays are irradiated at room temperature and then heated to a high temperature above room temperature. A method is being considered in which the object is made, irradiated with X-rays that have passed through the object, and then irradiated with a scanning laser beam to detect the luminescence that appears due to local heating. Fluorescent films using so-called bright phosphors, which emit visible light when irradiated with X-rays and then infrared light, are also being considered. In addition to the inconvenience of not being able to obtain visible light immediately, these fluorescent films also have sufficient
It has no line sensitivity and has not reached the level of practical use. Another method is to apply a high electric field to a sheet coated with a certain type of dielectric material to charge it, and then irradiate it with X-rays, which causes the charge to disappear.This method is used to create an electrostatic image using dry development. Xerographs have also been considered, but have not reached the point of widespread practical use.

本発明は、新規な原理に基すいたX線画像表示装置およ
び画像表示方法を提供するものであり、この装置および
方法を用いれば、前記した従来の欠点の全ては解決され
、少量のX線照射量で随時に鮮明にして明るいX線画像
を陰極線管の螢光膜に映し出すことができるだけでなく
、前記X線画像を任意の期間継続して螢光面上に映して
おくことも出来、更に、螢光膜上の前記X線画像を消去
して、他のX線画像を新だに螢光膜上に映し出すことが
できる。
The present invention provides an X-ray image display device and an image display method based on a novel principle. By using this device and method, all of the above-mentioned conventional drawbacks can be solved, and a small amount of X-rays can be displayed. Not only can a sharp and bright X-ray image be projected on the fluorescent film of a cathode ray tube at any time depending on the amount of irradiation, but the X-ray image can also be continuously projected on the fluorescent surface for any desired period of time. Furthermore, the X-ray image on the fluorescent film can be erased and another X-ray image can be newly projected on the fluorescent film.

本発明になる装置は、螢光体結晶の持つ次に説明する特
性を利用する。電子線の照射によって明るく可視光を発
する螢光体の粉末状結晶を、約20ミクロンメートルの
厚さで電導板の上に塗布して螢光膜を作る。電導板に適
当な電圧を印加したる後、その電圧を取り去ると、螢光
膜上に成る量の分極が残留する。この分極は、螢光体結
晶内部に残留している分極で、内部持続分極と呼ばれて
いる。前記内部持続分極をした螢光膜に、適度の線吐の
X線を照射し、臨界値以上の電子と正孔対を螢光体結晶
中に作ると、前記内部持続分極は即時に解消する。この
現象は良く知られており、帯電部分に荷電トナーを付着
させて、映像を作る即ち、ゼログラフィとして応用され
ている。
The device according to the invention takes advantage of the following properties of phosphor crystals. A phosphor film is created by applying powdered phosphor crystals, which emit bright visible light when irradiated with electron beams, to a thickness of about 20 micrometers on a conductive plate. After applying a suitable voltage to the conductive plate and removing the voltage, a certain amount of polarization remains on the phosphor film. This polarization remains inside the phosphor crystal and is called internal sustained polarization. When the phosphor film with the internally sustained polarization is irradiated with X-rays of a moderate amount, and electron-hole pairs exceeding a critical value are created in the phosphor crystal, the internally sustained polarization is immediately eliminated. . This phenomenon is well known and has been applied to xerography, in which charged toner is attached to a charged area to create an image.

本発明に係るX線画像表示装置は、前記螢光膜を陰極線
管の内部に設置し、前記螢光膜に現われる内部持続分極
と、X線照射による内部持続分極の解消を利用して、螢
光体結晶に突入する電子線を制御し、少量のX線照射に
よって、明るいX線画像を陰極からの電子流により、螢
光膜上に映し出せるようにした新規な陰極線管である。
The X-ray image display device according to the present invention installs the fluorescent film inside a cathode ray tube, and utilizes the internal sustained polarization appearing in the fluorescent film and the cancellation of the internal sustained polarization due to X-ray irradiation. This is a new cathode ray tube that controls the electron beam that enters the photonic crystal, irradiates a small amount of X-rays, and projects a bright X-ray image onto the phosphor film using the electron flow from the cathode.

更に詳しくは、電子線により明るく発光する螢光膜を、
フェースプレートの基板上に作られた透明電導膜上に形
成し、前記透明電導膜に負電圧を印加し、電子線の照射
側が負極になるようにして内部持続分極を螢光膜中、の
各螢光体粒子に作る。この状態では、規定電圧で加速さ
れた電子流は、螢光体に現われている前記内部持続分極
の作る負電界により反発されるので、螢光体結晶に到達
できず、陰極線管の内壁面に付設された第1捕集電極に
よって捕集される。従って、螢光膜は発光しない。前記
螢光膜の一部または全面にX線を照射すると、x?sの
照射された部分の螢光体の内部持続分極は解消される。
More specifically, a fluorescent film that emits bright light when exposed to electron beams,
It is formed on a transparent conductive film formed on the substrate of the face plate, and a negative voltage is applied to the transparent conductive film so that the side irradiated with the electron beam becomes the negative electrode to create internal sustained polarization in the fluorescent film. Made into fluorescent particles. In this state, the electron flow accelerated at a specified voltage is repelled by the negative electric field created by the internal sustained polarization appearing in the phosphor, so it cannot reach the phosphor crystal and instead hits the inner wall of the cathode ray tube. It is collected by an attached first collection electrode. Therefore, the fluorescent film does not emit light. When a part or the entire surface of the fluorescent film is irradiated with X-rays, x? The internal sustained polarization of the phosphor in the illuminated part of s is canceled.

陰極からの電子線はこの内部持続分極が解消された部分
の螢光膜の所だけ、螢光体結晶に突入出来るので、螢光
膜はその部分のみ発光する。発光は前記透明電導膜に負
電圧を瞬時の間印加して、再度螢光体結晶に内部持続分
極を作る迄、継続させることが出来る。この様に、螢光
体結晶に現われる内部持続分極と、被写体を透過したX
線を螢光膜に照射することにより、螢光膜中の内部持続
分極の部分的な解消を有効に利用すれば、螢光膜を形成
する各螢光体結晶中に突入する電子線を制御でき、X線
画像が得られる。前記電子線の制御に必要なX線量は少
量であるので、極く少量のX線の被ばく量によってX線
画像を螢光膜トに任意の期間、定常的に映し出すことが
出来る。ト記X線画像は、負電位を前記透明電導膜に印
加し、螢光体結晶に内部持続分極を形成させてるとき消
去する。螢光体の内部持続分極の解消に要する時間は非
常に短い。通常、1から10マイクロ秒の期間内にX線
を螢光膜に照射して結晶中に臨界値以上の電子と正孔対
を作る時、内部持続分極は1oから1000マイクロ秒
の間に解消する。
The electron beam from the cathode can enter the phosphor crystal only in the part of the phosphor film where this internal sustained polarization has been eliminated, so the phosphor film emits light only in that part. Light emission can be continued by momentarily applying a negative voltage to the transparent conductive film until internal sustained polarization is created in the phosphor crystal again. In this way, the internal sustained polarization that appears in the phosphor crystal and the
By irradiating the phosphor film with a beam and effectively utilizing the partial cancellation of the internal sustained polarization in the phosphor film, it is possible to control the electron beam that enters each phosphor crystal that forms the phosphor film. and an X-ray image can be obtained. Since the amount of X-rays required to control the electron beam is small, an X-ray image can be constantly projected on the phosphor film for any desired period with a very small amount of X-ray exposure. The X-ray image is erased when a negative potential is applied to the transparent conductive film to form sustained internal polarization in the phosphor crystal. The time required for the internal sustained polarization of the phosphor to resolve is very short. Normally, when a fluorescent film is irradiated with X-rays within a period of 1 to 10 microseconds to create electron-hole pairs in the crystal in excess of a critical value, internal sustained polarization disappears within a period of 10 to 1000 microseconds. do.

この様に、本発明になるX線画像表示装置を用いるとき
、被写体へのX線の照射量を極度に減少でき、しかも、
螢光面上には、敏速にして明るく鮮明なX線画像を任意
の期間映し出しておくことが出来る。
In this way, when using the X-ray image display device of the present invention, the amount of X-ray irradiation to the subject can be extremely reduced, and
A quick, bright and clear X-ray image can be projected on the fluorescent surface for any desired period of time.

上記X線画像の表示ができ、また消去も出来る陰極線管
の螢光膜は特殊な方法によって作られ、結合剤を使用す
る従来の方法によって作られた螢光膜では、X線画像を
表示することは出来ない。
The phosphor film of the cathode ray tube, which can display and erase X-ray images, is made using a special method; fluoresce films made by the conventional method using a binder cannot display X-ray images. I can't do that.

本発明になる陰極線管の螢光膜は、螢光膜を形成する各
螢光体結晶の表面が、螢光体結晶以外の不純物、例えば
、°螢光膜作成どきに使用した結合剤又はその分解残留
物が付着していたり、あるいは、たとえ1原子層の深さ
であっても不純物層が結晶表面に形成されていたりして
、汚染されていてはならない。螢光膜は、清浄な表面を
持った螢光体結晶によってのみ作られることが望ましい
。不純物が表面に存在すると、入射−次電子が螢光体結
晶に突入する前に、これらの不純物の中に突入し、その
結果、後続入射−次電子の螢光体結晶への接近を妨げる
働らきをする。それは次の様にして起る。−次入射電子
が不純物に突入すると真性二次電子を放出する。この時
、不純物の結晶内に残された正孔と、不純物結晶外に出
だ真性二次電子の間に静電引力が働らき、両者は不純物
結晶の表面を介して、極く近い距離で結合し、動がなく
なる。
The phosphor film of the cathode ray tube according to the present invention is such that the surface of each phosphor crystal forming the phosphor film is free from impurities other than the phosphor crystals, such as the binder used in the preparation of the phosphor film or the like. It must not be contaminated by decomposition residues or by the formation of an impurity layer on the crystal surface, even if it is one atomic layer deep. Preferably, the phosphor film is made only of phosphor crystals with clean surfaces. If impurities are present on the surface, the incident secondary electrons will plunge into these impurities before they enter the phosphor crystal, thereby acting to prevent subsequent incident secondary electrons from accessing the phosphor crystal. Have a lucky day. It happens as follows. -When the next incident electron enters an impurity, it emits an intrinsic secondary electron. At this time, an electrostatic attraction is exerted between the holes left in the impurity crystal and the intrinsic secondary electrons emitted outside the impurity crystal, and the two are brought together at a very close distance through the surface of the impurity crystal. They combine and become motionless.

この様にして不純物の表面に表面結合電子が形成される
。陰極線管の電子銃側から螢光膜を見た場合、螢光体結
晶は、前記不純物の表面に形成された表面結合電子によ
る負電界によって有効にシールトサレテイル。−次入射
電子がこのシールドを突き抜けるには、約2 keVの
エネルギーを持たなければな、らず、2kev以下のエ
ネルギーを持った一次入射電子は、表面結合電子に反撥
され螢光体結晶に近づけない。螢光体結晶の内部持続分
極による負電界を突き抜けるに必要な一次入射電子のエ
ネルギーは、約200eVであるので、不純物表面の表
面結合電子による電界は、内部持続分極のそれの約10
倍の大きさである。このため螢光体結晶の表面に不純物
が付着している場合、前記した螢光体結晶の内部持続分
極による電界を利用した螢光体結晶に突入する電子流の
制御作用は、螢光体結晶の直前に形成された不純物表面
の表面結合電子によって、完全に隠ぺいされ無力となる
In this way, surface-bound electrons are formed on the surface of the impurity. When looking at the phosphor film from the electron gun side of a cathode ray tube, the phosphor crystal is effectively shielded by the negative electric field caused by the surface-bound electrons formed on the surface of the impurity. - In order for the secondary incident electron to penetrate this shield, it must have an energy of approximately 2 keV, and the primary incident electron with energy below 2 keV is repelled by surface-bound electrons and approaches the phosphor crystal. do not have. The energy of the primary incident electrons required to penetrate the negative electric field due to the internal sustained polarization of the phosphor crystal is approximately 200 eV, so the electric field due to the surface-bound electrons on the impurity surface is approximately 10 times that of the internal sustained polarization.
It is twice the size. Therefore, when impurities are attached to the surface of the phosphor crystal, the control effect of the electron flow entering the phosphor crystal using the electric field caused by the internal sustained polarization of the phosphor crystal described above is It is completely hidden and rendered powerless by surface-bound electrons on the impurity surface formed just before.

この理由によって、本発明になる陰極線管の螢光膜を形
成する螢光体結晶の表面は、不純物が伺着したり、不純
物によって覆われていたりしてはならず、常に清浄でな
ければならない。
For this reason, the surface of the phosphor crystal that forms the phosphor film of the cathode ray tube of the present invention must not be contaminated with impurities or be covered with impurities, and must always be clean. .

一般に明るく発光する螢光体は、良い誘電体であり絶縁
体でもある。それ故、X線および電子線を螢光体結晶に
照射すると、螢光体結晶表面にも7 表面結合電子が形成される。X線を照射する場合、X線
は透過力の強い電磁波であるので、表面結合電子による
電界に妨害されることなく、それを突き抜けて螢光体結
晶に突入出来る。従ってX線を使用して、螢光体結晶中
の内部持続分極を解消させたり、螢光体結晶を発光させ
る場合には、表面結合電子の形成は問題にならず、一般
に無視される。だが、前記した理由によって、2kev
以下のエネルギーを持った電子流を螢光体結晶に照射す
る場合、表面結合電子の形成は大きな問題となる。
Fluorescent materials that emit bright light are generally good dielectrics and insulators. Therefore, when a phosphor crystal is irradiated with X-rays and electron beams, 7 surface-bonded electrons are also formed on the phosphor crystal surface. When irradiating X-rays, since X-rays are electromagnetic waves with strong penetrating power, they can penetrate the electric field caused by surface-bound electrons and enter the phosphor crystal without being hindered. Therefore, when X-rays are used to eliminate internal persistent polarization in a phosphor crystal or cause a phosphor crystal to emit light, the formation of surface bound electrons is not a problem and is generally ignored. However, for the reasons mentioned above, 2ke
When a phosphor crystal is irradiated with an electron stream having the energy below, the formation of surface-bound electrons becomes a major problem.

幸いなことに、陰極線管の螢光膜を形成する螢光体結晶
の各個の表面が清浄な場合、螢光体結晶表面上の表面結
合電子は、捕集電極の助けを借りて螢光体結晶の表面か
ら容易に取り去ることが出来ることが判った。螢光体結
晶の場合に容易に表面結合電子が取り去れる物理的理由
は現在明らかでないが、結晶内に作られた電子と正孔の
再結合が密接に関係している様に思われる。捕集電極と
して、陰極線管のフェースプレートを除いた管内壁面全
体に、または一部に設置された第1捕集電極18、・−
一 と、螢光膜の基板上に作られた透明電導膜および陰極側
からみて螢光膜の直前に設置した網状からなる第2の捕
集電極とがある。この網状電極には、前記透明電導膜に
印加する電圧より数ボルト高いiJEの電位を印加して
も、また同電位にしておいても第2捕集電極としての働
きがある。網状電極を透明電導膜と同電位にする場合に
は、前記網状電極となる材料を、マスクを通して透明電
導膜上に蒸着して作ることも出来るし、又電極材料の微
粉末を感光性結合剤溶液と混合し、そのスラリーを透明
電導膜上に塗布しだる後、マスクを通過した光を、フー
ーヘプL/−トとなる硝子基板側から、あるいはその反
対側から照射して感光性樹脂を感光させ、現像処理を加
えると、感光した部分の所のみに電極材料が付着してい
る。これを加熱し結合剤樹脂を熱分解によって除去する
と、透明電導膜上に網状の電極が作られる。光感光によ
る方法を用いる場合、網状電極は網状である必要性がな
く、不連続な点の集合から成る電極群を前記透明電導膜
上に付着させて作っても良い。透明電導膜上に作られる
網状又は魚群の電極の厚さは、透明電導膜の上に形成さ
れる螢光膜の厚さと同等かそれ以上であることが望まし
い。螢光体を、上記網状又は魚群電極の間に塗布して螢
光膜を形成すると、上記電極は、透明電導膜と協力して
第2捕集電極を形成し、螢光体表面の表面結合電子の捕
集に有効な働きをする。上記した第1または第2捕集電
極を単独で使用しても効果が見られ、表面結合電子の多
くを螢光体結晶表面から取り除けるが、第1と第2捕集
電極を組み合わせて使用すると、螢光体結晶表面の表面
結合電子の捕集効果は強調される。上記組み合わせから
なる捕集電極は、表面が清浄な螢光体結晶の表面に形成
された表面結合電子の除去には有効に働らくが、電子と
正孔対の再結合中心を含有しない結晶表面に形成された
表面結合電子の除去には、例えその結晶表面が清浄であ
っても効果を持たない。同じ理由によって、螢光体結晶
表面を汚染した不純物結晶の表面に形成された表面結合
電子の除去には有効に働かない。
Fortunately, if the surface of each individual phosphor crystal that forms the phosphor film of a cathode ray tube is clean, surface-bound electrons on the phosphor crystal surface can be transferred to the phosphor with the help of a collection electrode. It was found that it could be easily removed from the surface of the crystal. The physical reason why surface-bound electrons are easily removed in the case of phosphor crystals is currently unclear, but it appears to be closely related to the recombination of electrons and holes created within the crystal. A first collection electrode 18 installed as a collection electrode on the entire inner wall surface of the cathode ray tube excluding the face plate, or on a part thereof.
There is a second collecting electrode consisting of a transparent conductive film formed on the substrate of the fluorescent film and a net-like structure disposed immediately in front of the fluorescent film when viewed from the cathode side. This net-like electrode functions as a second collection electrode even if the iJE potential, which is several volts higher than the voltage applied to the transparent conductive film, is applied to it, or even if the same potential is applied to it. If the net-like electrode is to have the same potential as the transparent conductive film, the material for the net-like electrode can be vapor-deposited onto the transparent conductive film through a mask, or the fine powder of the electrode material can be coated with a photosensitive binder. After mixing with the solution and coating the slurry on a transparent conductive film, the photosensitive resin is irradiated with light that has passed through a mask from the side of the glass substrate that will become the substrate, or from the opposite side. When exposed to light and subjected to development processing, the electrode material adheres only to the exposed areas. When this is heated and the binder resin is removed by thermal decomposition, a net-like electrode is created on the transparent conductive film. When using a photosensitive method, the mesh electrode does not need to be mesh-like, and may be made by depositing an electrode group consisting of a set of discontinuous points on the transparent conductive film. The thickness of the net-like or fish-shaped electrode formed on the transparent conductive film is preferably equal to or greater than the thickness of the fluorescent film formed on the transparent conductive film. When a phosphor is applied between the reticular or fish school electrodes to form a phosphor film, the electrodes cooperate with the transparent conductive film to form a second collection electrode, and the surface bonding of the phosphor surface Works effectively to collect electrons. Although using the first or second collecting electrode described above alone is effective and removes many of the surface-bound electrons from the phosphor crystal surface, using the first and second collecting electrodes in combination , the trapping effect of surface-bound electrons on the surface of the phosphor crystal is emphasized. A collection electrode consisting of the above combination works effectively to remove surface-bound electrons formed on the surface of a phosphor crystal with a clean surface, but it is effective for removing surface-bound electrons formed on the surface of a phosphor crystal with a clean surface. Even if the crystal surface is clean, it has no effect on removing surface-bound electrons formed in the crystal. For the same reason, it does not work effectively to remove surface-bound electrons formed on the surface of impurity crystals that have contaminated the phosphor crystal surface.

本発明になる陰極線管の螢光面に用いる螢光体は、電子
線によって明るく可視光の領域の光を発光する螢光体で
あり、内部持続分極を持つ螢光体であれば使用できる。
The phosphor used in the fluorescent surface of the cathode ray tube according to the present invention is a phosphor that emits bright light in the visible light range when exposed to electron beams, and any phosphor having internal sustained polarization can be used.

一般に、電子線によって明るく発光する発光体は、X線
によっても明るく発光する。それは、X線によっても、
電子線によっても螢光体結晶中に電子と正孔対が作られ
、この電子と正孔対の再結合が、螢光体の発光の主因で
あるからである。又、螢光体結晶中の内部持続分極は、
X線および螢光体結晶に突入した電子線によって解消す
る。だがその理由は現在の所明確に理解されていない。
Generally, a light-emitting substance that emits bright light when exposed to electron beams also emits bright light when exposed to X-rays. It is also caused by X-rays,
This is because electron and hole pairs are also created in the phosphor crystal by the electron beam, and recombination of these electron and hole pairs is the main cause of light emission from the phosphor. Also, the internal sustained polarization in the phosphor crystal is
Eliminated by X-rays and electron beams entering the phosphor crystal. However, the reason for this is not clearly understood at present.

多分、内部持続分極の解消は沢山の電子と正孔対の作成
と、再結合中心を介1ての電子と正孔対の再結合が重要
な因子となっているのだろう。本発明なるX線画像表示
装置に使用する螢光体は、電子線で明るく発光すると同
時に、X線の照射によって、より敏速に内部持続分極を
解消する螢光体を使用することが望ましい。
Presumably, the important factors for the cancellation of internal sustained polarization are the creation of many electron-hole pairs and the recombination of electron-hole pairs via recombination centers. As the phosphor used in the X-ray image display device of the present invention, it is desirable to use a phosphor that emits bright light when exposed to electron beams and at the same time quickly eliminates internal sustained polarization when irradiated with X-rays.

特に、内部持続分極を解消するX線の照射量の臨界値が
小さい螢光体を使用することが、X線の対量を減少させ
るので、保健上の点から望ましい。
In particular, it is desirable from a health standpoint to use a phosphor that has a small critical value for the X-ray irradiation dose that eliminates internal sustained polarization, since this reduces the amount of X-ray radiation.

その様な螢光体は、同−X線の照射量によって、より多
くの電子と正孔対を、結晶中に作る螢光体である。同−
X線照射量によって多量の電子と正孔対を結晶中に作る
には、螢光体結晶がより多くのX線を吸収出来れば良く
、より多くのX線を結晶が吸収するには、結晶がX線吸
収係数の大きい元素で構成されている方が良い。X線の
吸収係数は、原子番号の大きさに比例するので、原子番
号の大きい元素で、螢光体結晶が構成されている方が、
本発明になるX線画像表示装置に使用する螢光体として
望ましい。
Such a phosphor is one in which more electron and hole pairs are created in the crystal depending on the amount of X-ray irradiation. Same-
In order to create a large number of electron and hole pairs in the crystal depending on the amount of X-ray irradiation, the phosphor crystal should be able to absorb as many X-rays as possible. It is better if the material is composed of an element with a large X-ray absorption coefficient. The absorption coefficient of X-rays is proportional to the size of the atomic number, so it is better if the phosphor crystal is made of an element with a large atomic number.
It is desirable as a phosphor for use in the X-ray image display device of the present invention.

上記した螢光体として、テルビウム、プラセオジウム、
セリウム、ユーロピウム夛 ディスプロシウム、サマリ
ウムの少なくとも一元素を付活剤として含有したガドリ
ニウム、ランタン、イツトリウム、ルテシウムの中の少
なくとも一元素を基体結晶の主要構成成分として含有し
た硫酸化物、ノ・ロ酸化物、酸化物、アルミン酸塩、珪
酸塩tおよびハロゲン化物の螢光体、あるいは、銅又は
銀を付活剤とし、周期率表の■−ム族元素又は■−人族
元素を共付活剤として含有した硫化亜鉛および硫化穐鉛
カドミウム螢光体、酸化亜鉛螢光体、マンガンを伺活剤
として含有した珪酸推鉛螢晃体。
The above-mentioned phosphors include terbium, praseodymium,
Cerium, europium, gadolinium containing at least one element of dysprosium or samarium as an activator, sulfide containing at least one element of lanthanum, yttrium, or lutetium as a main constituent of the base crystal; Phosphors of compounds, oxides, aluminates, silicates, and halides, or copper or silver are used as activators, and elements from the ■-Mu group or ■-human group of the periodic table are used as co-activators. Zinc sulfide and lead cadmium sulfide phosphors, zinc oxide phosphors, and lead silicate phosphors containing manganese as an activating agent.

およびタングステン酸カルシウム螢光体等がある。and calcium tungstate phosphors.

上記した螢光体の中、硫黄又はハロゲンを含有した螢光
体は、螢光体粉末の状態で表面が清浄であっても、陰極
線管の通常の製造工程で、特に螢光体の塗布工程と、空
気中での加熱工程で、表面が化学変化を起して汚染され
ることがあるので、これらの螢光体の使用には、汚染を
充分に注意して陰極線管を作る必要がある。特に、螢光
膜の作成工程において、金属元素を含有した結合剤の使
用は避けなければならない。また、有機結合剤を使用し
て螢光膜を作る場合には、その結合剤を酸化させ熱分解
により取り去る工程で、螢光体の結晶表面が化学的に変
化しない条件を選択して螢光膜を作らなければならない
Among the above-mentioned phosphors, phosphors containing sulfur or halogen are used in the normal manufacturing process of cathode ray tubes, especially in the phosphor coating process, even if the surface of the phosphor powder is clean. During the heating process in the air, the surface may undergo chemical changes and become contaminated, so when using these phosphors, it is necessary to take great care to avoid contamination when manufacturing cathode ray tubes. . In particular, the use of binders containing metal elements must be avoided in the process of forming the fluorescent film. In addition, when making a fluorescent film using an organic binder, it is necessary to select conditions that do not chemically change the crystal surface of the phosphor during the process of oxidizing the binder and removing it by thermal decomposition. A membrane must be created.

第1図に模式図として示しだ構成要素から成る陰極線管
を用いると、上記螢光体に照射する電子流の加速電圧に
依存した螢光膜の発行強度を測定することが出来、る。
By using a cathode ray tube consisting of the components shown schematically in FIG. 1, it is possible to measure the emitted intensity of the phosphor film depending on the accelerating voltage of the electron flow irradiating the phosphor.

この場合、点状の第2捕集電極を付設した透明電導膜6
上に塗布する螢光膜5の厚声は、平均粒子数に換算して
、2から5層にあるとき、螢光体結晶の表面結合電子が
容易に取り除かれ、螢光体が本来から持っている加速電
圧に依存した発光強度特性が得られる。螢光膜の厚さが
6層より厚いと、表面結合電子の除去作用は厚さの増加
に伴って減じられる。捷た透明電導膜6と電気的に同電
位か、まだはそれより数ボルト高い正電位にある網状電
極を、第2捕集電極として、螢光膜の直前に、又−は螢
光膜中に、陰極からみて網状電極の表面が螢光膜より上
に現われるように埋没して設置すると、螢光膜の厚さに
無関係に螢光体結晶表面の表面結合電子を取り除くこと
が出来るが、観測される螢光膜からの発光強度は発光し
た光が観測側に出て来る過程で、螢光膜中において光学
散乱を受ける結果、螢光膜の厚さの増加に従って減少す
る。発光した光′を取り出すに最適な゛螢光膜の厚さは
、平均粒子径に゛換算して2から6層の間にある。
In this case, the transparent conductive film 6 provided with the dotted second collection electrode
When the thickness of the phosphor film 5 coated on top is 2 to 5 layers in terms of average particle number, the surface-bonded electrons of the phosphor crystal are easily removed, and the phosphor's original properties are reduced. Emission intensity characteristics that depend on the accelerating voltage can be obtained. When the thickness of the phosphor film is greater than 6 layers, the removal effect of surface-bound electrons decreases with increasing thickness. A mesh electrode at the same electrical potential as the torn transparent conductive film 6, or at a positive potential several volts higher than it, is used as a second collection electrode, and is placed immediately before the fluorescent film or in the fluorescent film. If the mesh electrode is buried so that its surface appears above the phosphor film when viewed from the cathode, surface-bound electrons on the surface of the phosphor crystal can be removed regardless of the thickness of the phosphor film. The observed intensity of light emitted from the fluorescent film decreases as the thickness of the fluorescent film increases, as a result of the emitted light undergoing optical scattering within the fluorescent film in the process of exiting to the observation side. The optimum thickness of the fluorescent film for extracting the emitted light is between 2 and 6 layers in terms of average particle diameter.

第1図に示しだ装置を用いて、螢光膜6からの発光強度
を透明電導膜6に印加する電圧の関数として求めると第
2図に示しだ履歴現象が得られる。
When the luminescence intensity from the fluorescent film 6 is determined as a function of the voltage applied to the transparent conductive film 6 using the apparatus shown in FIG. 1, the hysteresis phenomenon shown in FIG. 2 is obtained.

この測定の場合、陰極2からの電子流は一定になるよう
にする。陰極2を接地し、第1捕集電極3に、第2図に
示しだvTなる電圧と同じか、まだは僅かに低い電圧を
印加しておく。この状態で透明電導膜6に陰極2に対し
て負電圧、例えば−300ボルトを一瞬の間印加しだる
後、透明電導膜6を零電位にし、しかる後、正電位を徐
々に増加させて行く。この時、透明電導膜6の電位が第
2図に示しだ臨界電圧7丁を超えても、数十ボルトの間
は螢光膜は発光しないか、まだは極く微弱な発光しか観
測されない。印加電圧が図中のvH点に近づくにつれ、
微弱光の強度は僅かに強められるが、その強度は非常に
弱く、肉眼では僅かに観測される程度である。前記印加
電圧が、第2図のvH点の近辺になった時、発光強度は
突然と強められる。
For this measurement, the electron flow from the cathode 2 is kept constant. The cathode 2 is grounded, and a voltage equal to or slightly lower than the voltage vT shown in FIG. 2 is applied to the first collection electrode 3. In this state, a negative voltage, for example -300 volts, is applied to the transparent conductive film 6 with respect to the cathode 2 for a moment, and then the transparent conductive film 6 is brought to zero potential, and then the positive potential is gradually increased. go. At this time, even if the potential of the transparent conductive film 6 exceeds the critical voltage shown in FIG. 2, the fluorescent film does not emit light for several tens of volts, or only very weak light is still observed. As the applied voltage approaches the vH point in the figure,
The intensity of the weak light is slightly strengthened, but the intensity is so weak that it can only be slightly observed with the naked eye. When the applied voltage approaches the vH point in FIG. 2, the emission intensity suddenly increases.

vH点以上の印加電圧範囲では、発光強度は、印加電圧
と一次の線形増加関数で表わされる。一旦、vH以上の
電圧を透明電導膜電極に印加しだる後、電圧をvH点以
下に下降させても一次の線形増加関数の関係が、臨界電
圧vTの所まで保持されるので第2図に示したように、
印加電圧と発光強度の間に履歴現象が現われる。透明電
導膜6にvH以上の電圧を一旦印加するか、vH以上の
電圧で加速された電子流を一旦照射すると、透明電導膜
の印加−圧と発光強度の間には、臨界電圧v丁以上の電
圧範囲で、−次の線形増加関数の関係が常時保たれ、履
歴現象は観測されない。Vr(!:VH間に見られる一
次線形増加関数の関係は、透明電導膜6に負電位を一瞬
の間印加すると無くなる。透明電導膜6に印加する電圧
と螢光膜の発光強度の間の前記線形−次増加関数の関係
は、螢光体結晶に電子線以外のエネルギーを持った電磁
波を一瞬間照射しても成立し、履歴現象は観測されなく
なる。即ち、螢光体結晶の基礎吸収端よりエネルギーの
大きい電磁波、例えばX線、γ線、紫外線をフェースプ
レート側から螢光膜に照射し、規定量以上の電子と正孔
対を螢光体結晶中に作った場合、履歴現象は観測されな
くなる。螢光膜6上に、第2図に示した履歴現象を反復
再現させるだめには、透明電導膜6に適度の負電圧を瞬
時の間印加して、螢光体結晶に内部持続分極を作れば艮
い。
In the applied voltage range above the vH point, the emission intensity is expressed by a first-order linear increasing function with the applied voltage. Once a voltage higher than vH is applied to the transparent conductive film electrode, even if the voltage is lowered below the vH point, the relationship of a first-order linear increasing function is maintained up to the critical voltage vT, as shown in Figure 2. As shown in
A hysteresis phenomenon appears between the applied voltage and the emission intensity. Once a voltage of vH or more is applied to the transparent conductive film 6, or once an electron flow accelerated with a voltage of vH or more is irradiated, a critical voltage of vH or more is generated between the applied pressure of the transparent conductive film and the emission intensity. In the voltage range of , the relationship of -order linear increasing function is always maintained, and no hysteresis phenomenon is observed. The linear increasing function relationship observed between Vr(!:VH) disappears when a negative potential is momentarily applied to the transparent conductive film 6. The above linear-order increasing function relationship holds true even if the phosphor crystal is momentarily irradiated with an electromagnetic wave with energy other than an electron beam, and no hysteresis phenomenon is observed.In other words, the fundamental absorption of the phosphor crystal If the phosphor film is irradiated with electromagnetic waves with higher energy than the edge, such as X-rays, γ-rays, and ultraviolet rays from the face plate side, and more than a specified amount of electron and hole pairs are created in the phosphor crystal, the hysteresis phenomenon will occur. In order to repeatedly reproduce the hysteresis phenomenon shown in FIG. If you create sustained polarization, it will work.

ト記履歴現象は次の様に使うことが出来る。透明電導膜
6に負電圧を印加しだる後、第2図に示しだvTからv
H間の任意のvaなる電圧を印加する。
The history phenomenon can be used as follows. After applying a negative voltage to the transparent conductive film 6, the voltage changes from vT to v as shown in FIG.
An arbitrary voltage va between H is applied.

この状態では、螢光膜6は発光しないか、発光が検出さ
れてもその強度は肉眼観測では極く微弱である。この螢
゛光膜6に、フェースプレー1・7を通してX線を螢光
膜全面に照射すると、第2図に示しだ履歴現象の働きに
よって、螢光膜5は、陰極−2からの電子流によって、
図中に矢印で示しだ強度で定常的に発光する。
In this state, the fluorescent film 6 does not emit light, or even if emitted light is detected, its intensity is extremely weak when observed with the naked eye. When this fluorescent film 6 is irradiated with X-rays over the entire surface of the fluorescent film through the face plates 1 and 7, the fluorescent film 5 is exposed to the electron flow from the cathode 2 due to the hysteresis phenomenon shown in FIG. By,
It emits light steadily at the intensity indicated by the arrow in the figure.

透明電導膜6に一定電圧を印加して置き、螢光膜に照射
するX線歇と螢光膜の発光強度の関係を求めると第3図
が得られる。即ち、螢光膜に臨界値り以−トのX線量が
照射されたとき、螢光膜は電子線により発光する。臨界
値り以下のX線量の照射では、螢光膜は電子線によって
発光しない。臨界値りの値は、4螢光体の種類に依存す
る。従って、被写体を通;尚して陰極線管の螢光面に照
射されるX線量を、第3図の臨界値周辺に選択すれば、
第3図の関係によって被写体のX線像は画像処理をされ
、中間調の無い明暗による鮮明なX線像が螢光膜に映し
出される。この関係は、又、次の様に使うことも出来る
。被写体に照射するX線量を順次変えて、被写体を透過
したX線を螢光膜に照射する時、被写体の深さに依存し
た断層X線画像が順次螢光面に表示出来る。この場合、
各X線の照射の間に、負電圧を透明電導膜に印加して、
前記X線画像を消去する操作を加える必要があるのは勿
論である。
When a constant voltage is applied to the transparent conductive film 6 and the relationship between the X-ray beam irradiated to the fluorescent film and the luminescence intensity of the fluorescent film is determined, FIG. 3 is obtained. That is, when the fluorescent film is irradiated with an X-ray dose above a critical value, the fluorescent film emits light by electron beams. When irradiated with an X-ray dose below a critical value, the phosphor film does not emit light from the electron beam. The value of the critical value depends on the type of 4-fluorophore. Therefore, if the amount of X-rays irradiated through the subject and onto the fluorescent surface of the cathode ray tube is selected to be around the critical value shown in Figure 3,
The X-ray image of the object is subjected to image processing according to the relationship shown in FIG. 3, and a clear X-ray image with no intermediate tones is projected onto the fluorescent film. This relationship can also be used as follows. When the amount of X-rays irradiated to the subject is sequentially changed and the fluorescent film is irradiated with the X-rays that have passed through the subject, tomographic X-ray images depending on the depth of the subject can be sequentially displayed on the fluorescent surface. in this case,
During each X-ray irradiation, a negative voltage is applied to the transparent conductive film,
Of course, it is necessary to add an operation to erase the X-ray image.

X線を照射した後に電子線によって発光する螢光面の明
るさは、透明電導膜6に印加する電圧Vaに依存しそ決
まる。vaを第2図のvHに近づけると螢光面の明るさ
も増加するが、背光となるX線を照射しない時の微弱発
光の強度も増加し、螢光面上のX線像のコントラストが
悪くなるのでvHにあまり近づiられない。最適な印加
電圧V、を装置毎に決めて設定すると良い。
The brightness of the fluorescent surface emitted by the electron beam after being irradiated with X-rays depends on the voltage Va applied to the transparent conductive film 6. If va is brought closer to vH in Figure 2, the brightness of the fluorescent surface will increase, but the intensity of weak luminescence when no X-rays are irradiated will also increase, and the contrast of the X-ray image on the fluorescent surface will deteriorate. Because of this, I can't get too close to vH. It is best to determine and set the optimum applied voltage V for each device.

螢光面に映し出されるxfs隙の明るさとコントラスト
の改善に、第1捕集電極3の電圧が重要な動きをするこ
とを見い出した。第1捕集電極3に第2図に示したvH
よりやや低い電圧V、を印加して、第2図を得たと同じ
方法を用いて、透明電導膜6に印加する電圧に依存した
発光強度の依存特性を測定する時、第4図に示した上に
凸となる履歴現象が得られる。即ち、透明電導膜6に負
電位を印加したる後、電圧を正に増加して行く時、第2
図と同じ様にvHの付近で、急激に発光は増加し、vH
以上では、発光強度と透明電導膜への印加電圧の間に線
形−次増加関数が成立する。一旦、vH以上の電圧を印
加したる後、vH以下の電圧に下げて行くと、発光強度
は印加電圧と線形−次増加関数の関係を持たず、はぼ一
定の明るさを数十ボルトの間保持しだる後、Vτの付近
で急激に減少する。vT以下の電圧では発光しない。第
1捕集電極の電圧をvH以上の電圧に一旦上昇させると
、履歴現象は観測されず上に凸な曲線のみが得られる。
It has been found that the voltage of the first collection electrode 3 plays an important role in improving the brightness and contrast of the XFS gap projected on the fluorescent surface. vH shown in FIG. 2 on the first collection electrode 3
When applying a slightly lower voltage V, and using the same method used to obtain Fig. 2, the dependence characteristics of the emission intensity depending on the voltage applied to the transparent conductive film 6 were measured, as shown in Fig. 4. An upwardly convex hysteresis phenomenon is obtained. That is, after applying a negative potential to the transparent conductive film 6, when the voltage is increased positively, the second
As shown in the figure, the luminescence increases rapidly near vH, and vH
In the above, a linear-order increasing function is established between the emission intensity and the voltage applied to the transparent conductive film. Once a voltage higher than vH is applied and then lowered to a voltage lower than vH, the luminescence intensity does not have a linear-order increasing function relationship with the applied voltage, and the brightness is almost constant at a voltage of several tens of volts. After holding for a while, it rapidly decreases near Vτ. It does not emit light at voltages below vT. Once the voltage of the first collection electrode is increased to a voltage higher than vH, no hysteresis phenomenon is observed and only an upwardly convex curve is obtained.

第4図に示した履歴現象を利用した場合、螢光面の明る
さは、第2図に示した履歴現象を利用した場合より著し
く改善される。このことは第4図より明らかである。
When the hysteresis shown in FIG. 4 is used, the brightness of the fluorescent surface is significantly improved compared to when the hysteresis shown in FIG. 2 is used. This is clear from FIG.

第4図に示しだ履歴現象の増強は次のように説明される
。陰極2から出だ電子流は、透明電導膜6の電圧がV、
より低い場合、第1捕集電極に印加された定電圧v2に
よって加速され、各電子はeVyとなるエネルギーを持
つ。eVyなるエネルギーを持った電子は、螢光体が持
つ内部持続分極による負電界を突き抜けるに必要なθV
Hより小さい。従って、螢光体が内部持続分極を持って
いる間は、陰極からの電子流は、第1捕集電極の電圧で
加速されたとしても、螢光体結晶の所で静電的に反撥さ
れ、螢光体結晶に突入出来ず、螢光体を発光させること
が出来ずに、第1捕集電極に捕集される。
The enhancement of the hysteresis phenomenon shown in FIG. 4 can be explained as follows. The electron flow emerging from the cathode 2 is caused by the voltage of the transparent conductive film 6 being V,
If it is lower, each electron will have an energy of eVy, accelerated by the constant voltage v2 applied to the first collection electrode. An electron with an energy of eVy has the required θV to penetrate the negative electric field caused by the internal sustained polarization of the phosphor.
Smaller than H. Therefore, while the phosphor has internal sustained polarization, the electron flow from the cathode, even though accelerated by the voltage at the first collection electrode, is electrostatically repelled at the phosphor crystal. , cannot enter the phosphor crystal and cause the phosphor to emit light, and is collected by the first collection electrode.

一旦、vH以上の電位で加速された電子流、又はX線を
螢光体結晶に照射する時、内部持続分極は解消し、eV
yなるエネルギーを持った電子流が螢光体結晶に突入し
、螢光体を発光させる。その折りの発光強度は、eVy
によって決められるので、vTとv)lの間の透明電導
膜に印加する電圧範囲で、大略一定の発光強度が確保さ
れる。第1捕集電極の代りに、他の電極を用いて、陰極
からの電子流を電圧V、で加速して螢光体に照射しても
同じ結果が得られる゛。例えば、陰極の前面に第1陽極
を取りつけ、これにvHより低い電圧を印加し、電子流
を加速するとき、その効果は、第1捕集電極に同じ電圧
を印加した場合と同じである。
Once the phosphor crystal is irradiated with an electron flow accelerated at a potential higher than vH or with X-rays, the internal sustained polarization disappears and
An electron stream with energy y rushes into the phosphor crystal, causing the phosphor to emit light. The emission intensity of that fold is eVy
Therefore, approximately constant emission intensity is ensured in the voltage range applied to the transparent conductive film between vT and v)l. The same result can be obtained by using another electrode in place of the first collection electrode and accelerating the electron flow from the cathode with a voltage V to irradiate the phosphor. For example, when a first anode is attached in front of the cathode and a voltage lower than vH is applied to it to accelerate the electron flow, the effect is the same as applying the same voltage to the first collection electrode.

第5図は、本発明になるX線画像表示装置の動作を説明
するだめの同装置の模式図である。同図をもとに、同装
置の動作を説明する。先ず、透明電導膜16に適度の負
電圧を印加しだる後、履歴現象を示す電圧範囲内にある
Vτ以上であるがvH以下の任意の電圧V、を印加して
おく。この状態で複数筒の陰極11から放射される電子
流を、螢光膜16の全面に均一な密度で、定常的に照射
する。
FIG. 5 is a schematic diagram of the X-ray image display device according to the present invention for explaining the operation thereof. The operation of the device will be explained based on the figure. First, after applying a moderate negative voltage to the transparent conductive film 16, an arbitrary voltage V that is within the voltage range that indicates the hysteresis phenomenon and is greater than or equal to Vτ but less than or equal to vH is applied. In this state, the entire surface of the fluorescent film 16 is constantly irradiated with a stream of electrons emitted from the plurality of cathodes 11 at a uniform density.

この場合、複数筒の陰極の前にそれぞれ付設された複数
筒の陽極12に、vHより低い任意の電圧V。
In this case, an arbitrary voltage V lower than vH is applied to the plurality of tubes of anodes 12 each attached in front of the plurality of tubes of cathodes.

を印加しておくと、この陽極は、陰極からの電子流に対
して二つの作用を持つ。その中の一つは、陰極からの電
子流は、陽極の電界V、によって加速され、evFなる
エネルギーを持つ。他の一つは、vyの作る電界電子レ
ンズ作用である。電子レンズ作用は、第1捕集電極13
に印加する電界によってもある。第1捕集電極と陽極の
両者による電界を適度に組み合わせれば、複数筒の陰極
からの電子流をオーバーフォカス状態にして、電子流が
均一な密度で螢光面に照射されるように調整できる。
When applied, this anode has two effects on the electron flow from the cathode. One of them is that the electron flow from the cathode is accelerated by the electric field V of the anode and has energy evF. The other one is the field electron lens effect created by vy. The electron lens action is caused by the first collection electrode 13
It also depends on the electric field applied to the By appropriately combining the electric fields from both the first collection electrode and the anode, the electron flow from the multiple tube cathodes can be brought into overfocus and adjusted so that the electron flow is irradiated onto the fluorescent surface with uniform density. can.

前記電子流は、エネルギーanyを持っている。このエ
ネルギーの電子流は、螢光膜16に形成されている内部
持続分極の作用が存在する時には、内部持続分極による
負電界によって、静電的に反撥され、螢光体結晶中に突
入できず、第1捕集電極13によって捕集され、閉回路
を形成する。従って、螢光膜16は発光しないか、発光
をしだとしても極く微弱である。この螢光膜16に、フ
ェースプレート側から、前記螢光膜の一部又は全面にX
線を照射すると、X線の照射された箇所は、螢光膜16
の持つ履歴特性によって、陰極11からの電子流によっ
て、定常的に発光する。X線源と本発明になるX線画像
表示装置の間に、被写体を設置すれば、被写体を透過し
た後のX線の空間強度分布の二次元螢光面への投影像が
明るく、しかも鮮明なX線画像として、螢光面上に映し
出される。このX線画像は、負の消去電圧を透明電導膜
16に印加する操作を加える迄、前記螢光膜上に保持で
きる。前記消去操作を加えた後、上記した方法を繰り返
して、先のX線画像の歴史を全然持たない新しいX線静
止画像を、螢光膜トに映し出すことが出来る。消去と記
録の操作は、同一装置で何回でも繰り返すことが出来る
The electron flow has energy any. When there is an effect of internal sustained polarization formed in the phosphor film 16, this energy electron flow is electrostatically repelled by the negative electric field caused by the internal sustained polarization, and cannot enter the phosphor crystal. , are collected by the first collection electrode 13, forming a closed circuit. Therefore, the fluorescent film 16 does not emit light, or even if it does emit light, it is extremely weak. This fluorescent film 16 is coated with an X on a part or the entire surface of the fluorescent film from the face plate side.
When irradiated with X-rays, the area irradiated with X-rays becomes a fluorescent film 16.
Due to the hysteresis characteristics of the cathode 11, it emits light constantly due to the electron flow from the cathode 11. If a subject is placed between the X-ray source and the X-ray image display device of the present invention, the projected image of the spatial intensity distribution of the X-rays after passing through the subject onto a two-dimensional fluorescent surface will be bright and clear. The image is projected onto a fluorescent surface as an X-ray image. This X-ray image can be maintained on the fluorescent film until a negative erase voltage is applied to the transparent conductive film 16. After applying the erasing operation, the method described above can be repeated to project a new X-ray still image onto the phosphor film, which has no history of the previous X-ray image. Erasing and recording operations can be repeated any number of times using the same device.

このように、本発明になるX線画像表示装置においては
、印加電圧と螢光体の発光強度の間に現われる履歴現象
とX線照射による履歴現象の解消を利用することにより
、簡単な装置で、画像処理を加えた鮮明な明るいX線静
止画像を瞬時にして螢光膜上に映し出すことが出来る。
As described above, in the X-ray image display device of the present invention, by utilizing the hysteresis phenomenon that appears between the applied voltage and the emission intensity of the phosphor and the elimination of the hysteresis phenomenon due to X-ray irradiation, , it is possible to instantaneously project a clear, bright X-ray still image onto a phosphor film using image processing.

また、本発明のX線画像表示装置を使用すると、X線に
よる診断時間を従来のX線写真フィルムを使用した場合
に比較して極度妃短縮できる利点がある。また、本発明
になるX線画像表示装置は、簡単な構造にして、しかも
、X線像を映し吊す任意の大きさの螢光面を作ることが
出来るだけでなく、表示されたX線像を傷つけることな
く任意の期間、螢光膜上に映し出すことが出来るので、
X線イメージインテンシフイヤーを使用した場合に遭遇
する多くの不便は解消する。まだ、本発明になるX線画
像表示装置上の画像は、明るく鮮明であり、その像の観
察に暗室を必要とせず、通常の室内照明下でも充分に観
察できる利点を持つ。更に、本発明になるX線画像表示
装置は、資源の枯渇された銀を主材料に用いないばかり
でなく、消去操作を加えることにより、同一装置で何回
でも新しいX線画像を同一螢光膜上に映し出すことが出
来るので、省資源に大きく貢献する。このように本発明
になるX線画像表示装置は、技術的にも、X線診断の上
でも、また、省資源の点でも大きな改良をもたらし工業
的に応用した場合の貢献は大きい。
Further, the use of the X-ray image display device of the present invention has the advantage that the time required for X-ray diagnosis can be extremely shortened compared to the case where conventional X-ray photographic film is used. Further, the X-ray image display device of the present invention has a simple structure, and not only can a fluorescent surface of any size on which an X-ray image is projected and hung, but also can display a displayed X-ray image. can be projected onto the fluorescent film for any period of time without damaging the
Many of the inconveniences encountered when using X-ray image intensifiers are eliminated. Still, the image on the X-ray image display device according to the present invention has the advantage that it is bright and clear, does not require a dark room to observe the image, and can be sufficiently observed even under normal indoor lighting. Furthermore, the X-ray image display device of the present invention not only does not use silver, which is a depleted resource, as the main material, but also allows new X-ray images to be displayed with the same fluorescence any number of times using the same device by adding an erasing operation. Since it can be projected onto a film, it greatly contributes to resource conservation. As described above, the X-ray image display device according to the present invention brings great improvements in terms of technology, X-ray diagnosis, and resource saving, and makes a great contribution when applied industrially.

以下実施例を用いて、本発明を説明する。The present invention will be explained below using Examples.

(実施例1) 陰極線管のフェースプレートとなる硝子基板上の内面に
、酸化インジウム錫から成る透明電導膜を形成する。こ
の透明電導膜上に、導電性炭素粉末と感光性を付寄され
た水溶性ポリビニルアルコール溶液を混合して出来たス
ラリーを厚さが均一になるように塗布する。これを乾燥
した今後、開口径が100マイクロメーターのドツト状
穴の空いたマスクを通して、フェースプレート側から紫
外線を前記塗布膜に照射し、光の照射された部分の塗布
膜を硬化させる。これを温水を用いて現像すると、前記
透明電導膜上に、第二捕集電極となるドツト状に電導性
炭素が刺着する。この面に、赤白色に発光するユーロピ
ウムを0.001モル含有した酸化イツトリウム螢光体
(Y2O3: Eu)と感光性を付寄された水溶性ホリ
ビニルアルコールの水溶液との混合によって出来たスラ
リーを塗布する。
(Example 1) A transparent conductive film made of indium tin oxide is formed on the inner surface of a glass substrate that becomes the face plate of a cathode ray tube. A slurry made by mixing conductive carbon powder and a photosensitized water-soluble polyvinyl alcohol solution is coated onto the transparent conductive film so as to have a uniform thickness. After this is dried, the coating film is irradiated with ultraviolet rays from the face plate side through a mask having dot-shaped holes with an opening diameter of 100 micrometers, thereby curing the coating film in the areas irradiated with the light. When this is developed using hot water, conductive carbon sticks to the transparent conductive film in the form of dots, which will become the second collection electrode. On this surface, a slurry made by mixing a yttrium oxide phosphor (Y2O3: Eu) containing 0.001 mole of europium, which emits red and white light, and an aqueous solution of water-soluble polyvinyl alcohol, which is endowed with photosensitivity, was placed. Apply.

この塗布膜を70℃の温風によって乾燥しだる後、フェ
ースプレート側から塗布面全体に紫外線を照射して露光
すると、導電性炭素の塗布されていない面の螢光膜だけ
が感光され硬化する。これを温水を用いて現像すると、
ドツト状に付着している導電性炭素のない間隙を埋めた
状態で、螢光体粒子が塗布される。前記露光の際、感光
が螢光膜の厚さ方向に完全に完了しないようにすると、
現像後に、感光性物質の付着していない清浄な螢光体結
晶表面が最上位に配列している状態の螢光膜が得られる
。この様にして出来だ螢光膜を内蔵した陰極線管に、陰
極、陽極、第一捕集電極を取り付け、排気して、通常の
陰極線管の製造工程を加え  。
After drying this coating film with hot air at 70°C, when the entire coated surface is exposed to ultraviolet rays from the face plate side, only the fluorescent film on the surface that is not coated with conductive carbon is exposed and hardened. do. When this is developed using warm water,
Fluorescent particles are applied, filling the gaps where there are no dots of conductive carbon. During the exposure, if the exposure is not completely completed in the thickness direction of the fluorescent film,
After development, a phosphor film is obtained in which clean phosphor crystal surfaces to which no photosensitive substance is attached are arranged on top. A cathode, an anode, and a first collection electrode were attached to the cathode ray tube with a built-in fluorescent film thus produced, and the tube was evacuated, and the usual manufacturing process for cathode ray tubes was added.

ると、第6図に模式図で示した構成要素からなる陰極線
管が得られる。この陰極線管で、透明電導膜16に一3
o○ボルトの負電圧を一瞬の間、例えば1ミリ秒の間印
加したる後、正の電圧を徐々に前記透明電導膜に加えて
行くと、11oボルトから210ボルト、の間で、第2
図に示した履歴現象が観測される。更に、陽極12には
180ボルト、第一捕集電極13には140ボルトの定
電圧をそれぞれ印加して置き、透明電導膜16に加える
電位を一旦、負にしだる後、徐々に正電圧を印加して行
くと、第4図に示すように110ボルトから210ボル
トの間で、上に凸な履歴現象が覗測される。この陰極線
管にX線画像を映し出すためには、次のようにすればよ
い。陰極11を接地し、陽極に180ボルト、第一捕集
電極13に150ボルト、透明電導膜16に一旦、−3
00ボルトを印加したる後、16oボルトの定電圧をそ
れぞれ印加して置く。この状態で、螢光膜は発光しない
か、発光していてもその強度は極く弱い。前記螢光膜に
、フェースプレート17を通して適度のX線を一瞬の間
照射すると、X線の照射された部分の螢光膜は、陰極1
1からの電子線によって、定常的に赤白色に発光する。
As a result, a cathode ray tube consisting of the components shown schematically in FIG. 6 is obtained. In this cathode ray tube, the transparent conductive film 16 is
After applying a negative voltage of 0000 volts for a moment, for example, 1 millisecond, a positive voltage is gradually applied to the transparent conductive film.
The hysteresis phenomenon shown in the figure is observed. Furthermore, constant voltages of 180 volts and 140 volts are applied to the anode 12 and the first collection electrode 13, respectively, and after the potential applied to the transparent conductive film 16 is once made negative, the potential is gradually increased to a positive voltage. As the voltage is applied, an upwardly convex hysteresis phenomenon is observed between 110 volts and 210 volts as shown in FIG. In order to display an X-ray image on this cathode ray tube, the following procedure may be performed. The cathode 11 is grounded, the anode is 180 volts, the first collection electrode 13 is 150 volts, and the transparent conductive film 16 is once -3
After applying 00 volts, a constant voltage of 16 o volts is applied. In this state, the fluorescent film does not emit light, or even if it does emit light, the intensity is extremely low. When the fluorescent film is momentarily irradiated with moderate X-rays through the face plate 17, the portion of the fluorescent film irradiated with the X-rays is exposed to the cathode 1.
It constantly emits red and white light due to the electron beam from 1.

前記陰極線管とX線源の間に被写体を置き、この被写体
を通った後のX線を一瞬の間螢光膜に照射すれば、被写
体を通過したX線の空間強度分布の二次元平面への投影
X線像が螢光面上に記憶され、その記憶に対応するX線
像が、陰極からの電子線によって定常的に螢光面に映し
出される。前記X線画像は、透明電導膜16に負電位を
印加する消去操作を加える迄、螢光膜上に記憶されるの
で、陰極からの電子線の照射を一旦停止し、しばらくし
てから電子線の照射を再開すると、同−X線画像を再度
螢光面に映し出すことが出来る。螢光面に映し出される
前記X線画像は明るいので、通常の室内照明の下で観察
できる。透明電導膜16に一300ボルトの負電位を印
加すると、螢光膜に記憶されている全ての情報が消去さ
れる。この消去操作を加えた螢光面には、新たに他のX
線画像を記憶させ、螢光膜上に明るい鮮明なX線画像を
映し出して行くことが出来る。
If an object is placed between the cathode ray tube and the X-ray source and the X-rays that have passed through the object are momentarily irradiated onto the phosphor film, the spatial intensity distribution of the X-rays that have passed through the object can be projected onto a two-dimensional plane. A projected X-ray image of is stored on the fluorescent surface, and an X-ray image corresponding to the stored image is constantly projected onto the fluorescent surface by an electron beam from the cathode. The X-ray image is stored on the fluorescent film until an erasing operation is performed by applying a negative potential to the transparent conductive film 16. Therefore, the electron beam irradiation from the cathode is temporarily stopped and the electron beam is turned on after a while. When the irradiation is restarted, the same X-ray image can be projected onto the fluorescent surface again. The X-ray image projected on the fluorescent surface is bright and can be observed under normal indoor lighting. When a negative potential of 1,300 volts is applied to the transparent conductive film 16, all information stored in the fluorescent film is erased. On the fluorescent surface that has undergone this erasing operation, other
It is possible to memorize the ray image and project a bright and clear X-ray image on the fluorescent film.

(実施例2) 陰極線管のフェースグレートとなる硝子基板上の内面に
、酸化インジウム錫から成る透明電導膜を形成スる。こ
のフェースプレート上の透明電導膜め全面に、結晶表面
の清浄な白色に発光するテルビウムを0001モル含有
した硫酸化イツトリウム螢光体とコロジオン溶液の混合
から出来たスラリーを、螢光体粒子が平均して三層にな
るように均一に塗布する。これを100℃以下の温度で
乾燥しだる後、360℃の温度に加熱してコロジオ/を
分解し、取り去ると螢光膜が透明電導膜の上に形成され
る。この螢光膜の上に第二捕集電極となる開口部が10
0メツシユからなる金属の網状電極を螢光膜に良く密着
させて設置する。この場合、網状電極の一部が螢光膜の
中に埋没しても良い。陰極線管のフェースプレートを除
いた管内壁面に、第一捕集電極となる金の微粉末を塗布
する。
(Example 2) A transparent conductive film made of indium tin oxide is formed on the inner surface of a glass substrate that becomes the face plate of a cathode ray tube. A slurry made from a mixture of a collodion solution and a yttrium sulfate phosphor containing 0,001 moles of terbium, which emits clean white light on the crystal surface, is applied to the entire surface of the transparent conductive film on the face plate, so that the phosphor particles have an average particle size. Apply evenly in three layers. After drying this at a temperature of 100°C or less, the collodion is decomposed by heating to a temperature of 360°C and removed, and a fluorescent film is formed on the transparent conductive film. On this fluorescent film, there are 10 openings that will become the second collection electrode.
A metal mesh electrode made of 0 mesh is placed in close contact with the fluorescent film. In this case, a part of the mesh electrode may be buried in the fluorescent film. Fine gold powder, which will become the first collection electrode, is applied to the inner wall of the cathode ray tube, excluding the face plate.

更に、陰極と陽極を所定の位置に設置し、排気その他の
通常の陰極線管の製造に必要な工程を加えて、第6図に
模式図で示しだ構成要因からなる陰極線管を得る。この
陰極線管で、第二捕集電極24と透明電導膜26を外部
で電気的に接続して同電位にしておく。透明電導膜26
に一400ボルトの負電位を一瞬の間印加後、正の電位
を徐々に増加させて行くと、18oボルトから330ボ
ルトの電圧範囲で、第2図に示した履歴現象が得られる
Further, a cathode and an anode are placed in predetermined positions, and exhaust and other steps necessary for manufacturing a normal cathode ray tube are added to obtain a cathode ray tube having the constituent elements shown schematically in FIG. 6. In this cathode ray tube, the second collection electrode 24 and the transparent conductive film 26 are electrically connected externally and kept at the same potential. Transparent conductive film 26
When a negative potential of 1,400 volts is applied momentarily to the voltage and the positive potential is gradually increased, the hysteresis phenomenon shown in FIG. 2 is obtained in the voltage range from 18 to 330 volts.

陽極22に280ボルト、第一捕集電極23に220ボ
ルトの定電圧をそれぞれ印加して置き、透明電導膜26
に加える電位を一旦負にしたる後、徐々に正電位を、印
加して行くと、第4図に示すような改良された履歴曲線
が180ボルトから330ボルトの電圧範囲で得られる
。この陰極線管を使って、X線画1象を得るには次のよ
うにすれば良い。
A constant voltage of 280 volts is applied to the anode 22 and a constant voltage of 220 volts is applied to the first collection electrode 23.
By once making the potential applied negative and then gradually applying a positive potential, an improved hysteresis curve as shown in FIG. 4 is obtained in the voltage range from 180 volts to 330 volts. To obtain a single X-ray image using this cathode ray tube, proceed as follows.

陰極21を接地し、陽極22に280ボルト、第一捕集
電極23に220ボルト、透明電導膜26と第二捕集電
極24に、一旦−400ボルトの負電圧を印、加しだる
後、270ボルトの正電圧を印加して置く。この状態で
、螢光膜は発光しないか、発光していてもその強度は極
く弱い。この螢光膜に、°フェースプレート2了を通し
てX線を一瞬の間照射すると、X線の照射された部分の
螢光膜はX線によってではなく、陰極21からの電子線
によって定状的に白色に発光する。前記陰極線管とX線
源の間に被写体を置き、この被写体を通過したX線を一
瞬の間、陰極線の螢光膜に照射すると被写体を通過した
後のX線の空間強度分布の二次元平面への投影X線像が
螢光面上に記憶され、その記憶に対応したX線像が、陰
極21からの電子線によって定常的に螢光面25に映し
出される。
After the cathode 21 is grounded, a negative voltage of 280 volts is applied to the anode 22, 220 volts is applied to the first collection electrode 23, and a negative voltage of -400 volts is applied to the transparent conductive film 26 and the second collection electrode 24. , a positive voltage of 270 volts is applied. In this state, the fluorescent film does not emit light, or even if it does emit light, the intensity is extremely low. When this fluorescent film is momentarily irradiated with X-rays through the face plate 2, the fluorescent film in the area irradiated with the Emit white light. When a subject is placed between the cathode ray tube and the X-ray source, and the X-rays that have passed through the subject are momentarily irradiated onto the cathode ray's phosphor film, a two-dimensional plane of the spatial intensity distribution of the X-rays after passing through the subject is created. The projected X-ray image is stored on the fluorescent surface, and the X-ray image corresponding to the stored image is constantly projected onto the fluorescent surface 25 by the electron beam from the cathode 21.

前記X線画像は、透明電導膜26に負電位を印加する消
去操作を加える迄螢光膜上に記憶されるので、陰極から
の電子線の照射を、一旦停止し螢光面の発光を消した状
態でしばらく置いた後、電子線の照射を再開すると、同
−X線画像が螢光面26上に再現する。螢光面に映し出
される前記X線画像は明るいので、通常の室内照明の下
でも観察できる。透明電導膜26に一400ボルトの負
電圧を印加すると、螢光膜に記憶されている全ての情報
は消去され、この消去操作を加えた螢光面には、新たに
、他のX線像を以前の歴史を持たずに記憶させることが
出来、それに従って、螢光膜上に明るい鮮明なX線画像
を映し出すことが出来る。
The X-ray image is stored on the phosphor film until an erasing operation is performed by applying a negative potential to the transparent conductive film 26, so the irradiation of the electron beam from the cathode is temporarily stopped and the light emitted from the phosphor surface is extinguished. When the electron beam irradiation is restarted after being left in this state for a while, the same X-ray image is reproduced on the fluorescent surface 26. The X-ray image projected on the fluorescent surface is so bright that it can be observed even under normal indoor lighting. When a negative voltage of 1,400 volts is applied to the transparent conductive film 26, all information stored in the fluorescent film is erased, and the fluorescent surface to which this erasing operation has been applied newly displays other X-ray images. can be memorized without having any previous history, and accordingly a bright and clear X-ray image can be projected on the fluorescent film.

本発明のX線画像表示装置および画像表示方法を病院で
の診断に、まだ工業における非破壊検査に使用すれば、
簡単な装置によってXm写真フィルムを使用して、X線
像を得て診断する従来法とは比較できない程、敏速に診
断が出来ることは上記した実施例により明らかである。
If the X-ray image display device and image display method of the present invention are used for diagnosis in hospitals and non-destructive testing in industry,
It is clear from the above examples that diagnosis can be made more quickly than in the conventional method of obtaining an X-ray image and making a diagnosis using a simple device using an Xm photographic film.

更に、本発明になるX線画像表示装置は、消去と記憶を
多数回反復しても螢光膜は何等の損傷を受けず、随時に
螢光膜上に明るく鮮明なX線画像を表示出来るので、本
発明のX線画像表示装置の使用は、資源の節約にも大き
な貢献をもたらし、その工業的効果は大きい。
Furthermore, in the X-ray image display device of the present invention, the phosphor film does not suffer any damage even when erasing and storing are repeated many times, and a bright and clear X-ray image can be displayed on the phosphor film at any time. Therefore, the use of the X-ray image display device of the present invention makes a great contribution to saving resources, and has great industrial effects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、表面の清浄な螢光体結晶を用いて作られた螢
光膜について螢光膜の発光強度と電子加速電圧の関係を
詳しく測定するだめの陰極線管の模式図、第2図は、本
発明によるX線画像表示装置に用いる螢光体の具備する
電子加速電圧と発光強度との関係に現われる膚歴現象を
示す図、第3図は、本発明によるX線画像表示装置の螢
光膜に照射するX線量に依存した螢光膜の発光強度を示
す特性図、第4図は、本発明によるX線画像表示装置の
螢光膜の明るさを著しく増加させるように改良した陰極
線管で得られる履歴特性図、第6図は、本発明によるX
線画像表示装置の動作を説明するだめの同装置の模式図
、第6図は、本発明によるX線画像表示装置の動作を説
明するだめの同装置の模式図である。 1・・・・・・硝子管、2・・・・・・陰極、3・・・
・・第一捕集電極、4・・・・・・第二捕集電極、5・
・・・・・螢光膜、6・・・・・・透明電導膜、7・・
・・・・フェースプレート、8・・・・・・固定電源、
9・・・・・・可変電源、10・・・・・・硝子管、1
1・・・・・陰極、12・・・・・・陽極、13・・・
・・・第一捕集電極、14・・・・・・第二捕集電極、
16・・・・・・螢光膜、16・・・・・・透明電導膜
、17・・・・・・フェースプレート、18・・・・・
・固定電源、18.19・・・・・・可変電源、2o・
・・・・・硝子、21・・・・・・陰極、22・・・・
・・陽極、23・・・・・・第一捕集電極、24・・・
・・・第二捕集電極、25・・・・・・螢光膜、26・
・・・・・透明電導膜、27・・・・・フェースプレー
)、28,29・・・・・・固定電源、30・・・・・
・可変電源。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図 近B閂確4朕費栂ので圧 第3図 υ Xa照吋量 第4図 吉朗苺暮膜ノ亡不し1電べ止 第5図
Figure 1 is a schematic diagram of a cathode ray tube used to measure in detail the relationship between the emission intensity of the phosphor film and the electron accelerating voltage for a phosphor film made using a phosphor crystal with a clean surface. 3 is a diagram showing the skin history phenomenon that appears in the relationship between the electron acceleration voltage and luminescence intensity of the phosphor used in the X-ray image display device according to the present invention, and FIG. FIG. 4 is a characteristic diagram showing the luminescence intensity of the fluorescent film depending on the amount of X-rays irradiated to the fluorescent film, which shows an improvement to significantly increase the brightness of the fluorescent film of the X-ray image display device according to the present invention. The history characteristic diagram obtained with the cathode ray tube, FIG. 6, shows the X
FIG. 6 is a schematic diagram of the X-ray image display apparatus for explaining the operation of the X-ray image display apparatus according to the present invention. 1...Glass tube, 2...Cathode, 3...
...First collection electrode, 4...Second collection electrode, 5.
...Fluorescent film, 6...Transparent conductive film, 7...
...Face plate, 8...Fixed power supply,
9...Variable power supply, 10...Glass tube, 1
1... cathode, 12... anode, 13...
...first collection electrode, 14...second collection electrode,
16... Fluorescent film, 16... Transparent conductive film, 17... Face plate, 18...
・Fixed power supply, 18.19...Variable power supply, 2o.
...Glass, 21...Cathode, 22...
...Anode, 23...First collection electrode, 24...
... Second collection electrode, 25 ... Fluorescent film, 26.
...Transparent conductive film, 27...Face plate), 28, 29...Fixed power supply, 30...
・Variable power supply. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 1
Figure 2: Close to the B bar, 4 hours, so pressure Figure 3: υ

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)螢光膜を構成する螢光体結晶に突入する電子線を
、螢光体結晶が持つ内部持続分極と、前記内部持続分極
がX線の照射により解消する現象を利用して制御し、前
記螢光膜にX線画像を映し出すことを特徴とするX線画
像表示装置。
(1) The electron beam that enters the phosphor crystal constituting the phosphor film is controlled by utilizing the internal sustained polarization of the phosphor crystal and the phenomenon that the internal sustained polarization is canceled by X-ray irradiation. . An X-ray image display device, characterized in that an X-ray image is projected on the fluorescent film.
(2)  螢光膜に負の外部電界を印加したる後、前記
螢光膜に照射する電子線の加速電圧を零から増加させて
行くと、所定電圧値に達すると発光強度が急激に増加し
、更に前記所定電圧値以上の電圧範囲で電子線の加速電
圧を増加させて行くとき、発光強度が電子線の加速電圧
に対して一次の線形関数で増加し、しかる後、前記所定
電圧以下に電子線の加速電圧を減少して行くと、発光強
度が電子線の加速電圧に対して一次の線形関数で減少す
る履歴現象を有し、前記螢光膜にX線を照射した後では
、前記履歴現象を示さないことを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載のX線画像表示装置。
(2) After applying a negative external electric field to the fluorescent film, when the accelerating voltage of the electron beam irradiated to the fluorescent film is increased from zero, the emission intensity increases rapidly when a predetermined voltage value is reached. However, when the accelerating voltage of the electron beam is further increased in a voltage range equal to or higher than the predetermined voltage value, the emission intensity increases in a first-order linear function with respect to the accelerating voltage of the electron beam, and then the intensity decreases to below the predetermined voltage. As the accelerating voltage of the electron beam is decreased, there is a hysteresis phenomenon in which the emission intensity decreases in a first-order linear function with respect to the accelerating voltage of the electron beam, and after the fluorescent film is irradiated with X-rays, The X-ray image display device according to claim 1, characterized in that the X-ray image display device does not exhibit the hysteresis phenomenon.
(3)螢光膜に負の外部電界を印加したる後、所定電圧
以下の電圧で加速された電子線が一様な密度で定常的に
照射されているが、発光しないか、あるいは発光したと
しても極く微弱な発光をしている前記螢光膜に、前記螢
光膜とX線源の間に置かれた被写体を透過したX線を一
瞬の間照射し、前記電子線により、前記螢光膜上に、前
記被写体を透過したX線の静止画像を得る仁とを特徴と
する特許請求の範囲第1項または第2項記載のX線画像
表示装置。
(3) After applying a negative external electric field to the fluorescent film, it is constantly irradiated with an electron beam accelerated at a voltage lower than a predetermined voltage at a uniform density, but it does not emit light or does not emit light. The phosphor film, which emits extremely weak light even if the 3. The X-ray image display device according to claim 1, further comprising a phosphor film on which a still image of X-rays transmitted through the subject is obtained.
(4)螢光膜が電子線が結晶中に突入した時には明るく
可視光で発光し、外部電界を印加した折には内部持続分
極を示し、更に、X線を照射した時に前記内部持続分極
を解消する螢光体結晶の微粉体より構成されていること
を特徴とする特許請求の範囲第1項、第2項、または第
3項に記載のX線画像表示装置
(4) The phosphor film emits bright visible light when an electron beam enters the crystal, exhibits internal sustained polarization when an external electric field is applied, and further exhibits the internal sustained polarization when exposed to X-rays. The X-ray image display device according to claim 1, 2, or 3, characterized in that it is made of fine powder of a phosphor crystal that dissolves.
(5)螢光膜が、電子線が結晶中に突入した時には明る
く可視光で発光し、外部電界を印加した折には内部持続
分極を示し、更に、X線を照射した時に前記回部持続分
極を解消する螢光体結晶の薄膜で構成されていることを
特徴とする特許請求の範囲第1項、第2項、まだは第3
項に記載のX線画像表示装置。
(5) The fluorescent film emits bright visible light when an electron beam enters the crystal, exhibits internal sustained polarization when an external electric field is applied, and further exhibits sustained internal polarization when exposed to X-rays. Claims 1, 2, and 3 are characterized in that the device is made of a thin film of phosphor crystal that eliminates polarization.
The X-ray image display device described in 2.
(6)螢光体結晶が、テルビウム、プラセオジウム。 セリウム、ユーロピウム、ディスプロシウム。 ザマリウムから成る希土類元素の少なくとも一元素を付
活剤として含有したガドリニウム、ランタン、イ。ノト
リウム、ルテシウムの少なくとも一元素を基体結晶の主
要構成成分として含有。 した酸化物、硫酸化物、ハロ酸化物、アルミン酸塩、珪
酸塩およびハロゲン化物からなることを特徴とする特許
請求の範囲第4項まだは第5項に記載したX線画像表示
装置。
(6) The fluorescent crystal is terbium or praseodymium. Cerium, europium, dysprosium. Gadolinium, lanthanum, and i containing at least one rare earth element consisting of zamarium as an activator. Contains at least one element of notrium or lutetium as a main constituent of the base crystal. The X-ray image display device according to claim 4 or 5, characterized in that the X-ray image display device is made of oxides, sulfates, halo oxides, aluminates, silicates, and halides.
(7)螢光体結晶が、銅又は銀を付活剤とし、周期率表
のIll −A族元素又は■−A族元素を共付活剤とし
て含有する硫化亜鉛および硫化亜鉛カドミニウムから成
ることを特徴とする特許請求の範囲第4項ま、たけ第5
項に記載したX線画像表示装置
(7) The phosphor crystal is composed of zinc sulfide and zinc cadmium sulfide containing copper or silver as an activator and an element of group Ill-A or group I-A of the periodic table as a co-activator. Claims 4 and 5 are characterized by
X-ray image display device described in section
(8)螢光体が、マンガンを付活剤として含有した珪酸
亜鉛螢光体、またはタングステン酸カルシウム螢光体で
あることを特徴とする特許請求の範囲第4項または第5
項に記載したX線画像表示装置。
(8) Claims 4 or 5, characterized in that the phosphor is a zinc silicate phosphor containing manganese as an activator or a calcium tungstate phosphor.
The X-ray image display device described in Section.
(9)フェースプレートと陰極の部分を除いた陰極線管
容器の内壁面の一部又は全面に塗布された導電性物質を
第1捕集電極とし、網状から成る金属電極を第2捕集電
極として、陰極側から見て螢光膜上に隣接して設置する
か、又は、第2捕集電極の下面の一部分が螢光膜中に埋
没するように設置されていることを特徴とする特許請求
の範囲第1項、第2項、または第3項に記載のX線画像
表示装置。
(9) A conductive material coated on a part or the entire inner wall surface of the cathode ray tube container excluding the face plate and cathode portion is used as the first collection electrode, and a mesh-shaped metal electrode is used as the second collection electrode. A patent claim characterized in that the second collection electrode is installed adjacent to the fluorescent film when viewed from the cathode side, or installed so that a part of the lower surface of the second collecting electrode is buried in the fluorescent film. The X-ray image display device according to the range 1, 2, or 3.
(10)フェースグレートと陰極の部分を除いた陰極線
管容器の内壁面の一部又は全面に塗布した導電性物質を
第1捕集電極とし、フェースプレート上の透明電導膜上
に、第2捕集電極となる導電性物質をドツト状に多数付
着させ、前記ドツト状第2捕集電極の間隙に螢光膜を形
成させることを特徴とする特許請求の範囲第1項、第2
項、または第3項に記載のX線画像表示装置。
(10) A conductive material coated on a part or the entire inner wall surface of the cathode ray tube container excluding the face plate and cathode is used as the first collection electrode, and a second collection electrode is applied on the transparent conductive film on the face plate. Claims 1 and 2 are characterized in that a large number of conductive substances serving as collecting electrodes are deposited in the form of dots, and a fluorescent film is formed in the gaps between the dot-like second collecting electrodes.
3. The X-ray image display device according to item 1 or 3.
(11)陰極の直前に陽極を設置し、前記陽極に所定電
圧より低い定電圧を印加し、前記陽極の作る電界によっ
て陰極からの電子線を加速し、この加速された電子線を
螢光面に照射するようにしてX線画像を螢光面に映し出
すことを特徴とする画像表示方法。
(11) An anode is installed immediately in front of the cathode, a constant voltage lower than a predetermined voltage is applied to the anode, the electron beam from the cathode is accelerated by the electric field created by the anode, and the accelerated electron beam is transferred to a fluorescent surface. An image display method characterized by projecting an X-ray image on a fluorescent surface by irradiating it with
(12)螢光面上に映し出されていたX線画像を、螢光
膜に任意の負の外部電界を一瞬の間印加して消去し、前
記螢光膜に新だに被写体を透過したX線を照射し、新規
なX線画像を前記螢光面上に映し出すことを特徴とする
画像表示方法。
(12) The X-ray image projected on the fluorescent surface is erased by momentarily applying an arbitrary negative external electric field to the fluorescent film, and the X-ray image that has newly passed through the subject is An image display method characterized by irradiating a new X-ray image on the fluorescent surface.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6243990A (en) * 1985-08-14 1987-02-25 エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン X-ray photographing method and apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6243990A (en) * 1985-08-14 1987-02-25 エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン X-ray photographing method and apparatus

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