JPS59201349A - 螢光スクリ−ン及びその製造方法 - Google Patents

螢光スクリ−ン及びその製造方法

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JPS59201349A
JPS59201349A JP7504083A JP7504083A JPS59201349A JP S59201349 A JPS59201349 A JP S59201349A JP 7504083 A JP7504083 A JP 7504083A JP 7504083 A JP7504083 A JP 7504083A JP S59201349 A JPS59201349 A JP S59201349A
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JP
Japan
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fluorescent screen
light
core material
covering material
phosphor layer
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Application number
JP7504083A
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English (en)
Inventor
Satoru Sano
哲 佐野
Shigeharu Kawamura
重治 河村
Yoshiharu Obata
義治 小幡
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPS59201349A publication Critical patent/JPS59201349A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/02Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/10Screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored
    • H01J29/18Luminescent screens
    • H01J29/30Luminescent screens with luminescent material discontinuously arranged, e.g. in dots, in lines
    • H01J29/32Luminescent screens with luminescent material discontinuously arranged, e.g. in dots, in lines with adjacent dots or lines of different luminescent material, e.g. for colour television
    • H01J29/327Black matrix materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/02Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/10Screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored
    • H01J29/18Luminescent screens
    • H01J29/24Supports for luminescent material

Landscapes

  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、基板にファイバープレートを用いその面上
に螢光体層を形成した螢光スクリーン及びその製造方法
に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
一般に螢光スクリーンを内蔵するイメージ管例えばX線
螢光増倍管は、医療用を主に工業用非破壊検査などX線
工業テレビを併用して広範囲に応用されている。この種
の−X線螢光増倍管は第1図に示すように構成され、主
としてガラスよりなる真空外囲器1の入力側内部に入力
面lが配設されている。一方、真空外囲器)の出力側内
部には、陽極3が配設されると共に出力面!が設けられ
、更に真空外囲器1内部の側壁に沿って集束電極5が配
設されている。前記入力面lは球面状のMからなる基板
6の出力側(凹面側)にCsI  の入力螢光体層7が
形成され、この入力螢光体層7の上に更に光電面8が形
成されている。又、出力面りは基板9に出力螢光体層1
0を形成してなっている。そしイ@h作時には、X線(
図示せず)は被写体(図示せず)を通過する際、被写体
のX線透過率によ−って:変調されて、入力螢光体層2
を励起する。入力螢光体層7の励起光は入力螢光体層7
の内面に形成され一部いる光電面8にエネルギーを与え
、光電面8エリ電子を放出させる。この電子は陽極3、
集束電極5で構成される電子レンズ作用により出力螢光
体層10上に加速集束し、出力螢光体層10を発光させ
る。このような過程で電子の増倍が行なわれ、入力螢光
体層7で得られる光像より格段に明るい像が出力螢光体
層10に得られる〇 ところで、上記のようなX線螢光増倍管の出力螢光体層
の保持基板としてファイバープレート(光学繊維束板)
を用いる例の1つとして、特開昭53−24770号公
報に開示されたようにファイバープレートに出力螢光体
層を形成してコントラストを改善する提案がある。この
提案の概略を第2図に示すが基板であるファイバープレ
ート12に出力螢光体層10を形成してなる出力面1−
6を真空外囲器1の出力側に配置したものである。この
提案の如く出力面1−6の基板としてファイバープレー
ト1−7を用いた場合、出力螢光体層10での発光がフ
ァイバープレー)77表面で全反射されて再度出力螢光
体層1011C戻ってコントラスト低下を生じさせるこ
とはない。従って、基板にガラスを用いた場合と比較し
て、優れたコントラスト像が得られる。しかし、X線螢
光増倍管の出力像をTV左カメラで撮像し、デジタル信
号に変換して画像処理を行なうシステム(デジタルフル
オルスコピー)においては、非常にコントラストの悪い
放射線像をデジタル化する必要がある。
従って、システムの一部であるX線螢光増倍管での僅か
なコントラストの低下が、処理される画像に重大な影響
を与える。具体的には、ファイバープレートIJの出力
側でのコントラストは約97チ、換言すれば約3チバツ
クグラウンドを上昇させる。これは8ビツト(256階
調)以上のデジタル化を行なう場合、好ましくない。
ここで、第3図により、基板としてファイバープレート
1−7を用いた出力面1−6における発光経路を説明す
る。先ず、出力螢光体層1oが電子e′によって励起発
光される。その発光がファイバープレート1−7の芯材
17ノに入射した場合1o1゜芯材171と被覆材17
2の屈折率n1及びn2の臨界角 θc、=虐1−− n菖 に対して了−θC1エリも小さい角度でファイバープレ
ート1−7内に出射された光は、芯材171の中を全反
射を繰り返しながら径方向に広がらないで、ファイバー
プレート1−7の出口表面まで伝達され、信号光となる
。又、号−θclり大きい角度でファイバープレート1
−7内に出射された光は、光の吸収体173を多数回通
過しながら減衰され、又、殆どがファイバープレート1
−7の出口表面で全反射され、再び吸収体17Bを通過
しながら消滅する。しかし、ファイバープレートIJの
被覆材172に出射された光で、臨界角θQH”画一1
      (n、 :真空中の屈折本)2 よりも小さい角度で出射された場合、小さい角度である
ほど吸収体173で減衰されずに、ファイバープレート
1−7の出口表面の被覆材172から放出される。放出
された光の一部103及び104は、真空外囲器1の一
部を構成する出力窓1Bの表面にてフレネル反射され、
再びファイバープレート!−7表面に到達し、ストレー
光(迷光)となって側修コントラストを低下させる0 〔発明の目的〕 この発明の目的は、画像コントラストの低下を防止した
螢光スクリーン及びその製造方法を提供することである
〔発明の概要〕
この発明は、ファイバーが芯材、被覆材笈び吸収体から
なるファイバープレートの面上に螢光体層を形成してな
る螢光スクリーンにおいて、上記ファイバープレートの
少なくとも螢光体層側と反対側の面の上記被覆材が上記
芯材に対して凹構造になっている螢光スクリーンである
又、この発明は、被覆材の凹構造を、被覆材と芯材の軟
化温度の差を利用して形成する螢光スクリーンの製造方
法である。
〔発明の実施例〕
前述のようにX線螢光増倍管の出力面に適用した例を説
明すると、この発明の螢舛スクリーンは第4図に示すよ
うに構成され、従来例(第3図)と同一箇所は同一符号
を付すことにする。
即ち、基板となるファイバープレート(光学繊維束板)
ノー7は多数のファイバー(単繊維)からなり、各ファ
イバーは芯材171.被覆材172及び吸収体173よ
り構成されている。
そして、この発明では図からも明らかなように、ファイ
バープレート1−7の螢光体層側と反対側の面(光の出
射側)の上記被覆材172が上記芯材171に対して凹
構造になっている。更に、この凹構造の凹部175には
、無機物又は有機物の光吸収層174が設けられている
。又、ファイバープレート1−7の上記凹構造とは反対
の面(光の入射側)上には、粒状螢光体又は蒸着螢光体
からなる出力螢光体層10が形成され、この出力螢光体
層10上にはメタルバック層11が設けられている。
さて動作時には、芯材171から出射しようとする出力
螢光体層10の発光は、凹部175に形成された光吸収
層174に吸収され、ファイバープレート1−7の外に
は放出されない。従って、横方向に広がった光は全く放
出されないか、又は芯材111の出口表面にて全反射さ
れ、再び吸収体173を通過しながら減衰し消滅する0
又、ファイバープレート1−7のライトガイド効果を受
けないで横方向に放出された光が放出されなければ、上
記出力窓18におけるフレネル反射は、信号光101に
対゛してのみ生じ、広い領域での光の反射103,10
4は生じない。下記表1にファイバープレート1−7に
入射したメリデイオナル光(子午光)の行路を示した0 e   ■   ■   ■ 但し、 00128石 −no:  真空屈折率l 上記表1から、被覆材172から入射して別の被覆材1
72から出射されるストレー光を吸収層174によって
吸収し、画像コントラストの低下を防ぐことが可能とな
る。
尚、第5図はこの発明の他の実施例を示したもので、上
記実施例と同様効果(後述)が得られる。即ち、上記実
施例(第4図)では、ファイバープレート1−7の一面
で被覆材172が芯材171に対して凹構造となってい
るため、出力薮光体層10側に被朽材172が突出して
いる。この突出したV!覆材172を切除したものが第
5図である。
又、上記各実施例では、ファイバープレート1−7の一
面において被覆材172を凹構造としたが、ファイバー
プレート1−rの両面においてそれぞれ被覆材172を
凹構造とし、吸収層174を設けるよう((シてもよい
以上、被覆材122に光吸収層174を設けることを述
べてきたが、被覆材172が凹構造となることによって
角度の大きい発光は、被覆材172から入射されないし
、又、出射もされない。従って、被覆材172に光吸収
層174を設けなくても、広がりの大きいストレー光は
生じない。上記のように被覆材172を凹構造とするこ
とだけでは不充分であって、光吸収層174を設けるこ
とによって完全にストレー光の吸収が可能となる。
なお、本発明は被覆材の凹構造を少くも出射光側に設け
たかつその理由は次のとおりである。
すなわち、入射光側に被覆材の凹構造を形成した場合、
芯材に広い角度で入射する光が横方向に伝わり、表1の
■に示すストレー光の増加がみられコントラストの低下
をもたらす。しかしながら出射光側および入射光側の両
面に凹構造を形成すれば出射光側のみに凹構造を形成す
る場合に比し、コントラストが向−ヒすることは云うま
でもない。
次に、上記螢光スクリーンの製造方法について説明する
。従来、被覆材172に光吸収層を選択的に設けろため
に、フォトレジストを用いる方法が発表されているが、
光吸収層を一様に設けることが困難であった。又、被覆
材172を化学的エツチングによって選択的に凹イ1η
造とするのは困難である。これは、一般のファイバープ
レートは芯材の材質の方が酸等(工って侵蝕され易いた
め、芯材が凹構造となるからであるO そこで、この発明では、被覆材172と芯材171の軟
化温度の差を利用して芯材171と被覆材172を滑ら
せて、被覆材172を凹構造とすることに成功した。具
体的には、ファイバープレート1−7の片面を金属停で
密封して、炉にて例えば約700℃に加温する。すると
、密腑!キれた部分は温度上昇によって高い圧力となり
、軟化点の低い芯材171が押し出されて被覆材172
と芯材17ノにズレが生じる0従って、ファイバープレ
ート1−7の片面は、芯材171に対して被覆材172
が凹構造となる。
次に、被覆材172が凹構造となったファイバープレー
)77の表面に、無機物の光吸収層124を形成する。
この場合、例えば第6図に示したように、Ni、Cr、
At22  等を低真空蒸着によって付着させたり、有
機物を蒸着して空気中で加熱分解させたり、又は数μm
のカーボン微粒子を塗布する。更に、表面が光吸収層1
74で被覆されたファイバープレート1−7を研磨する
ことによって凸部である芯材171に限って光吸収層1
74が剥ぎ取られ、凹部である被覆材172に限って光
吸収層174が形成される。
〔発明の効果〕
この発明によれば、画像コントラストの低下を防止する
ことができた。即ち、この発明の螢光スクリーンをX線
螢光増倍管の出力面に用いた場合のコントラストの劣化
は、1%以下であった。これは、ファイバープレート1
−2自体の光洩れが殆どないこと、真空外囲器1の一部
を形成する出力窓18でのフレネル反射の影響が殆どな
くなったことによる。
又、この発明のフり遣方法は、実施が容易にして、安価
な螢光スクリーンが得られる利点を有する。
尚、上記実施例ではイメージ管出力面について述べたが
、この発明は出力面に限定されるものではなく、光学繊
維束板の面上に螢光体層を形成する構造のスクリーンに
広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は一般的なイメージ管(X線螢光増倍管)を示す
概略構成図、第2図は過去に提案されているイメージ管
の要部を示す断面図、第3図は第2図の出力面における
発光経路を示す断面図、第4図はこの発明の一実施例に
係る螢光スクリーンを斥す断面図、第5図はこの発明の
他の実施例を示す断面図、第6図はこの発明の一実施例
((係る製造方法を示す断面図である。 1・・・真空外囲器、互・・・入力面、3・・・陽極、
5・・・集束−極、10・・・出力螢光体層、11・・
・メタルバック層、1−6・・・出力面、1−7・・・
ファイバープレート、17〕・・・芯材、122・・・
被覆材、11B・・・吸収体、174・・・光吸収層、
115・・・凹部。 川願人代理人 弁理士  銘 江 武 彦第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 1

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  ファイバーが芯材、被覆材及び吸収体からな
    るファイバープレートの面上に螢光体層を形成してなる
    螢光スクリーンにおいて、上記7アイパープレートの少
    なくとも螢光体層側と反対側の面の上記被覆材が上記芯
    材に対して凹構造になっていることを特徴とした螢光ス
    クリーン。
  2. (2)上記被覆材の凹部に光吸収層を設けた特許請求の
    範囲第1項記載の螢光スクリーン。
  3. (3)上記7アイパープレートの上記被覆材が凹構造と
    なっている側の表面、又は反対側の表面に、上記螢光体
    層が形成されている特許請求の範囲第1項及び第2項記
    載の螢光スクリーン。
  4. (4)  ファイバーが芯材、被覆材及び吸収体からな
    るファイバープレートの少なくとも螢光体層側と反対側
    の面の上記被覆材が上記芯材に対して凹構造になってい
    る螢光スクリーンの製造方法において、 上記被覆材の凹構造を、該被覆材と上記芯材の軟化温度
    の差を利用して形成することを特徴とする螢光スクリー
    ンの製造方法。
  5. (5)上記被覆材の凹構造を、該被覆材と上記芯材の軟
    化点の間の温度に加温して、芯材を被覆材に対して滑ら
    すことによって形成する特許請求の範囲第4項記載の螢
    光スクリーンの製造方法。
  6. (6)上記被覆材の凹構造となった凹部に、真空蒸着法
    によって無機物の光吸収層を形成する特許請求の範囲第
    4項及び第5項記載の螢光スクリーンの製造方法。
  7. (7)上記被覆材の凹構造となった凹部に、有機物を蒸
    着し、熱分解させることによって光吸収層を形成する特
    許請求の範囲第4項及び第5項記載の螢光スクリーンの
    製造方法。
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