JPS6011836A - Radiation image converter - Google Patents

Radiation image converter

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JPS6011836A
JPS6011836A JP58119350A JP11935083A JPS6011836A JP S6011836 A JPS6011836 A JP S6011836A JP 58119350 A JP58119350 A JP 58119350A JP 11935083 A JP11935083 A JP 11935083A JP S6011836 A JPS6011836 A JP S6011836A
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JP
Japan
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radiation image
light
radiation
image conversion
conversion device
Prior art date
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JP58119350A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoru Sano
哲 佐野
Hideo Abu
秀郎 阿武
Hiroshi Kubo
宏 久保
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPS6011836A publication Critical patent/JPS6011836A/en
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Abstract

PURPOSE:To execute the photographing read of a radiation image by providing a radiation energy accumulating fluorescent plate in parallel to an output window in a vacuum vessel, and providing a photoelectric surface for converting photoelectrically a bright light scanned by a read light and emitted from the rear side, on an incident window. CONSTITUTION:X-rays 51 for forming an X-ray image transmit through an incident window 52 of a vacuum vessel 50, are made incident on a radiation energy accumulating fluorescent plate 57, and accumulated. The read luminous flux emitted from a luminous flux supplying device 60 passes through an output window 55 through a lens 72 and a vibrating mirror 58, and scans the fluorescent plate 57. Emitted bright light 62 is made incident on a photoelectric surface 53 of the rear side of the incident window 52, and a generated secondary electron is detected by a photoelectron detecting element 56. In such a way, the photographing read of a radiation image is executed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、例えば放射線を用いて医療診断を行なう場
合に使用して好適な放射線像変換装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a radiation image conversion apparatus suitable for use, for example, in performing medical diagnosis using radiation.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

従来、放射線画像を得るために増感紙と銀塩フィルムを
用いる直接撮影法や、X線イメージインテンシファイア
を用いてその出力面光像を100ミリや35ミリの銀塩
フィルムに撮影する間接撮影法等が用いられていた。
Conventionally, to obtain radiographic images, there has been a direct imaging method that uses an intensifying screen and a silver halide film, and an indirect method that uses an X-ray image intensifier to capture the output surface light image on a 100 mm or 35 mm silver halide film. Photography methods were used.

又、最近ではコダック社、富士フィルム社等よシ蓄積性
螢光面に放射線潜像を形成せしめ、しかる後、レーデ光
線を機械的に走査して、集光装置、フォトマルチプライ
ヤを用いて電気信号に変換して、これをテレビモニタや
フィルムに再生して診断を行なう方法が提案されている
( USP 3,859,527号明細書、特開昭55
−15025号公報、映像情報1982年4月号)。
Recently, companies such as Kodak and Fuji Film have developed a method of forming a radiation latent image on a stimulable fluorescent surface, and then mechanically scanning the Rede beam and using a condensing device and a photomultiplier to generate an electrical image. A method has been proposed in which the signal is converted into a signal and reproduced on a television monitor or film for diagnosis (USP No. 3,859,527, JP-A-55
-15025 Publication, Video Information April 1982 issue).

ところが上記直接撮影法では、地球規模における銀資源
の枯渇等の問題が提起されておシ、又、間接撮影法にお
いては、X線イメージインテンシファイアのX線入射面
形状が曲面でアシ、且つ有効面が四角形や長方形にでき
ないという問題−一あった。
However, with the above-mentioned direct imaging method, problems such as the depletion of silver resources on a global scale have been raised, and in the indirect imaging method, the shape of the X-ray incident surface of the X-ray image intensifier is curved, reeded, and There was a problem that the effective surface could not be made into a square or rectangle.

これに対し富±フィルム社の蓄積形(又は揮尽性ともい
う)螢光面に放射線潜像を形成せしめレーデ光線で読取
る方式は、患者の被曝線量が少なく、Xa入射面は平面
で、有効面は四角形でも長方形でも任意にできるという
長所がおるが、他方それなシの欠点もある。
In contrast, Fu±Film Co.'s method of forming a radiation latent image on an accumulative (also called volatile) fluorescent surface and reading it with a Rede beam reduces the patient's exposure dose, has a flat Xa incident surface, and is effective. It has the advantage that the surface can be any square or rectangle, but it also has its drawbacks.

今、第1図乃至第3図にょシ、上記富士フィルム社の方
式について説明する(映像情報、1982年4月号第4
09頁参照)。第1図においてX線管1よシ放出された
X線2は、人体3を透過後、イメージングプレート4に
到達し、X線の潜像を形成する。このイメージングプレ
ート4は、第3図に示すように支持体31上に蓄積性螢
光体のノ・ロダン化物結晶を高充填に塗布したもので、
全体が暗室に納められて撮影が行なわれる。そして、X
線潜像が記録されたイメージンググレート4は、第2図
に示すように暗室中で)(e−Noレーザ(波長633
0X)23を振動ミラー24によシ1次元的に走査され
る。
Now, with reference to Figures 1 to 3, I will explain the above-mentioned method of Fuji Film Co., Ltd. (Eizo Information, April 1982 issue, No. 4).
(See page 09). In FIG. 1, X-rays 2 emitted from an X-ray tube 1 pass through a human body 3, reach an imaging plate 4, and form an X-ray latent image. As shown in FIG. 3, this imaging plate 4 is made by coating a support 31 with rhodanide crystals, which are stimulable phosphors, in a highly packed manner.
The entire film is taken in a dark room. And X
The imaging grade 4 on which the line latent image was recorded was placed in a dark room as shown in FIG.
0X) 23 is one-dimensionally scanned by a vibrating mirror 24.

すると、イメージングプレート4から青色の螢光が放出
されるので、この光を光ファイバ25によシ一点に集め
、フォトマルチプライヤ26によシミ気信号27として
時系列的に取出される。イメージングプレート4のもう
一方の走査は、送シ台21のローラー22を一定速度で
回転することによシ行なわれる。
Then, blue fluorescent light is emitted from the imaging plate 4, so this light is collected at one point by the optical fiber 25 and extracted in time series by the photomultiplier 26 as a stain signal 27. The other scanning of the imaging plate 4 is performed by rotating the roller 22 of the carriage 21 at a constant speed.

このようにして読取られた電気信号は、高速画像処理機
6、コンピュータ7、磁気メモリー8で処理されて、適
当なフィルム10に高精密画像記録機9で記録され、自
動現像機11で処理されて診断用X線写真12が得られ
る。
The electrical signals read in this way are processed by a high-speed image processor 6, a computer 7, and a magnetic memory 8, recorded on a suitable film 10 by a high-precision image recorder 9, and processed by an automatic processor 11. A diagnostic X-ray photograph 12 is obtained.

イメージングプレート4の記録、読取り、消去のプロセ
スは第3図に示されている。同図(、)拡未使用のイメ
ージングプレートで、同図6)はX線像が記録された状
態を表わしている。そして、X線量子34が蓄積性螢光
面32に入射すると、結晶内にそのエネルギーが一担蓄
積され、33は未蓄積、34は蓄積された状態を示して
いる。次に同図(c)に示すように、6330Xのレー
デ光36を照射すると、蓄積性螢光面32に蓄積された
X線エネルギーが青色光の螢光37として取出される。
The process of recording, reading and erasing the imaging plate 4 is shown in FIG. Figure 6) shows an unenlarged imaging plate, and Figure 6) shows a state in which an X-ray image has been recorded. When the X-ray quantum 34 is incident on the stimulable fluorescent surface 32, the energy is accumulated in the crystal, 33 indicates an unaccumulated state, and 34 indicates an accumulated state. Next, as shown in FIG. 4C, when 6330X Rade light 36 is irradiated, the X-ray energy accumulated in the stimulable fluorescent surface 32 is extracted as blue fluorescent light 37.

読取シの終ったイメージンググレート4は全面に再度光
38を当てることにより、X線潜像は完全に消去され、
同図(、)のように(、)と全く同じ未使用状態に戻る
After the reading is completed, the entire surface of the imaging grade 4 is irradiated with light 38 again, so that the X-ray latent image is completely erased.
As shown in (,) in the same figure, it returns to the same unused state as (,).

ところが上記のような従来の方式においては、撮影即読
取シができないという重大な欠点がある。
However, the conventional system as described above has a serious drawback in that it cannot be read immediately after photographing.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

この発明の目的は5、撮影即読取シができ、且つ放射線
像変換部は平面で角形有効面がとれる放射線像変換装置
を提供することである。
A fifth object of the present invention is to provide a radiation image converting device that can be read immediately upon imaging, and in which the radiation image converting section has a flat, rectangular effective surface.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

この発明は、放射線及び可視から赤外波長領域の光めい
ずれか又は両方を透過する1つ又は2つの窓を有し、こ
の窓の少なくとも1つが上記放射線の入射方向に対して
ほぼ垂直に形成されている真空容器と、上記窓の外側又
は内側のいずれか1箇所に上記放射線の入射方向に対し
てほぼ垂直に配設された放射線エネルギー蓄積性螢光板
と、上記真空容器の内面に形成され上記蓄積性螢光板の
発光で励起されて光電子を放出する光電面と、との光電
面から発する光電子を捕捉するように真空容器内に配設
され捕捉光電子量に応じた電気信号に変換する光電子検
出素子とを具備し、蓄積とほぼ同時に読出すことが可能
であシ、又、適当な時間放射線像を蓄積してから読出す
こともできる放射線像変換装置である。
This invention has one or two windows that transmit either or both of radiation and light in the visible to infrared wavelength range, and at least one of the windows is formed approximately perpendicular to the incident direction of the radiation. a radiation energy accumulating phosphor plate disposed approximately perpendicularly to the incident direction of the radiation at one location on the outside or inside of the window; and a radiation energy accumulating fluorescent plate formed on the inner surface of the vacuum container. a photocathode that emits photoelectrons when excited by the light emission of the stimulable fluorescent plate; and a photoelectron that is arranged in a vacuum container to capture the photoelectrons emitted from the photocathode and converts them into an electrical signal according to the amount of captured photoelectrons. The radiation image converting device is equipped with a detection element and can read out radiation images almost simultaneously with storage, or can store radiation images for an appropriate period of time and then read them out.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

この発明の放射線像変換装置は第4図に示すように構成
され、真空容器互Jは入射窓52、側壁54及び出力窓
55からなっている。凹面状の入射窓52と平坦表出力
窓55とは所定間隔をおいて対向配設されておシ、放射
線例えばX線及び可視から赤外波長領域の光のいずれか
又は両方を透過し、放射線像例えばX線像51の入射方
向に対してほぼ垂直に形成されている。
The radiation image converting apparatus of the present invention is constructed as shown in FIG. The concave entrance window 52 and the flat output window 55 are arranged facing each other at a predetermined interval, and transmit radiation such as X-rays and light in the visible to infrared wavelength range, or both. It is formed substantially perpendicular to the incident direction of the image, for example, the X-ray image 51.

上記出力窓55の内側には、−放射線エネルギー蓄積性
螢光板亙二が上記X線51の入射方向に対してほぼ垂直
に配設されている。この蓄積性螢光板ぜは拡大して示ず
店第5図のようになシ、可視から赤外光を透過する薄い
ガラス基板64上に蓄積性螢光体63を設けている、こ
の蓄積性螢光体63の種類については後述する。
Inside the output window 55, a radiation energy storage fluorescent plate 2 is arranged substantially perpendicular to the direction of incidence of the X-rays 51. As shown in FIG. 5 (not shown in an enlarged scale), a stimulable phosphor 63 is provided on a thin glass substrate 64 that transmits visible to infrared light. The type of phosphor 63 will be described later.

更に、上記入射窓52の内面には、上記蓄積性螢光板−
Llの発光で励起されて光電子を放出する光電面53が
形成されている。この光電面53から発する光電子を捕
捉するように、上記真空容器50内には側壁54の近く
に例えば2次電子増倍素子のような光電子検出素子56
が配設されている。この光電子検出素子56は捕捉光電
子量に応じた電気信号に変換するもので、真空容器録外
の電源71の」−側に接続されておシ、この電源7ノの
一側は側壁54に接続されている。尚、真空容器−[1
の出力窓側の外側には、例えばレーザ光のような細い光
ビームを発光させるHe−Neレーザ装置の如き光束供
給装置60、レンズ72、振動ミラー58及びフラッシ
ュ発光ランプ61が所定位置に配設されている。
Further, on the inner surface of the entrance window 52, the stimulable fluorescent plate is provided.
A photocathode 53 is formed that is excited by the light emission of Ll and emits photoelectrons. In order to capture photoelectrons emitted from the photocathode 53, a photoelectron detection element 56, such as a secondary electron multiplier, is disposed in the vacuum chamber 50 near the side wall 54.
is installed. This photoelectron detection element 56 converts into an electric signal according to the amount of captured photoelectrons, and is connected to the negative side of a power source 71 outside the vacuum container, and one side of this power source 7 is connected to the side wall 54. has been done. In addition, the vacuum container - [1
On the outside of the output window side, a light beam supply device 60 such as a He-Ne laser device that emits a narrow light beam such as a laser beam, a lens 72, a vibrating mirror 58, and a flash lamp 61 are arranged at predetermined positions. ing.

又、第5図に示した蓄積性螢光板57の表面(光電面5
3側)に、第6図に示すように色選択フィルター膜65
を形成してもよい。この色選択フ(イルター膜65は、
蓄積性螢光板L)の発光光62を透過し読取pのだめの
ビーム光59を透過させない分光透過特性を有するフィ
ルター膜であシ、読取シ光が信号として捕獲されないこ
とを目的としている。
Furthermore, the surface of the stimulable fluorescent plate 57 (photocathode 5) shown in FIG.
3 side), as shown in FIG.
may be formed. This color selection filter (filter film 65)
It is a filter film having spectral transmission characteristics that allows the emitted light 62 of the stimulable phosphor plate L) to pass through and prevents the reading light beam 59 from passing through, and is intended to prevent the reading light from being captured as a signal.

上記の場合、蓄積性螢光体互1を構成する蓄積性螢光体
63は多くはハロダン化物が用いられ、結合剤を混合さ
せて厚さ200〜1000μm程度に塗布される。ハロ
ゲン化物としては、(Bao、ssMga、1sCao
、1s)FBr/Eu (10)、BaFCA/Eu 
(10)、BaFC6/ Ca (10)、BaFBr
/Eu(8X10 )、 (Bao、9、Mgo、1)FBr/Eu(10)、=
3 ゛ (Bao、7、Cao、3) FBr/Eu (3X1
0 )、BaFB2/ Co (10)、Tb(10)
あるいは(BaFBrO,113、Li13r0.01
、htBr5 o、ol)/Eu(5刈0 )等数多く
知られ、例えばBaFC4/ Eu (10−’)は第
7図で示したように発光スペクトル66のピーク波長は
3800Xで残光も数100μsecと短かい。
In the above case, the stimulable phosphor 63 constituting the stimulable phosphor layer 1 is often made of halide, which is mixed with a binder and coated to a thickness of about 200 to 1000 .mu.m. Examples of halides include (Bao, ssMga, 1sCao
, 1s) FBr/Eu (10), BaFCA/Eu
(10), BaFC6/Ca (10), BaFBr
/Eu(8X10), (Bao, 9, Mgo, 1)FBr/Eu(10), =
3゛(Bao, 7, Cao, 3) FBr/Eu (3X1
0), BaFB2/Co (10), Tb (10)
Or (BaFBrO, 113, Li13r0.01
, htBr5 o, ol)/Eu (5 mol), etc. For example, BaFC4/Eu (10-') has an emission spectrum 66 with a peak wavelength of 3800X and an afterglow of several 100 μsec as shown in Figure 7. That's short.

又、上記蓄積性螢光体63は5000Xよシも波長の長
い光によって蓄積された放射線像強度に比例した発光を
生じさせる。そして、5oo。
Further, the stimulable phosphor 63 generates light emission proportional to the radiation image intensity accumulated by light having a wavelength longer than 5000X. And 5oo.

Xよシも長波長領域で細い光ビームが得られる手段とし
てHe −Neガスレーザ発振器が安価で容易に得られ
る。Ha −Neガスレーザの波長68は、6330X
でこの発明の目的を十分達成することができる。
Similarly to X, a He--Ne gas laser oscillator is inexpensive and easily available as a means for obtaining a thin light beam in a long wavelength region. The wavelength 68 of the Ha-Ne gas laser is 6330X
The purpose of this invention can be fully achieved.

又、この発明では読取シビームで読出された蓄積性螢光
板νからの発光光62を光電面53にて光電子に変換す
るのであるが、との光電面53は例えば5b−CIl、
 5b−Cs−に等の材料からなシ、分光感度特性67
は4000X附近にピーク感度を有し50001以上で
は殆ど感度が無く、上記He−Noガスレーデの発振光
68に対しては殆ど光電子を放出させない。従って、読
取シ光が出力電気信号に混入することはない。
Further, in this invention, the emitted light 62 from the stimulable phosphor plate ν read out by the reading beam is converted into photoelectrons at the photocathode 53, and the photocathode 53 is, for example, 5b-CIl,
Spectral sensitivity characteristics 67 made of materials such as 5b-Cs-
has a peak sensitivity around 4000X, has almost no sensitivity above 50001X, and hardly emits photoelectrons with respect to the oscillation light 68 of the He-No gas radar. Therefore, the read light will not be mixed into the output electrical signal.

しかしながら光電面53として例えばSb −Cs −
に−Na等を用いると、赤色波長に対しての感度を有す
るため、上記色選択フィルター膜65を用いることによ
って読取シ光を遮断する方法が用いられる。
However, as the photocathode 53, for example, Sb-Cs-
When -Na or the like is used, since it has sensitivity to red wavelengths, a method is used in which the color selection filter film 65 is used to block the reading light.

色選択フィルター膜65は、青色の無機着色材例、t 
ハコパルドブルー、セルリアンブルー、酸化クロム、T
iO2−ZnO−Coo −NiO系顔料等がある。又
、ガラス基板64と色選択フィルター膜65を1つで兼
ねる場合、保谷硝子社製のB−370色ガラスフィルタ
ーを用いても良い。
The color selection filter film 65 is made of a blue inorganic coloring material, t
Hacopardo blue, cerulean blue, chromium oxide, T
Examples include iO2-ZnO-Coo-NiO pigments. Moreover, when the glass substrate 64 and the color selection filter film 65 are to be used together, a B-370 color glass filter manufactured by Hoya Glass Co., Ltd. may be used.

又、入射窓52はホウケイ酸ガラスあるいはヘリリウム
、アルミニウム、チタニウム、Ni。
The entrance window 52 is made of borosilicate glass, helium, aluminum, titanium, or Ni.

Cr、Co、Fe、Mo1T’aXW、Pd、Zr、A
g。
Cr, Co, Fe, Mo1T'aXW, Pd, Zr, A
g.

Auもしくはそれらを主成分とする合金板のうちから選
択された少なくとも一種の薄板で形成されている。
It is made of at least one thin plate selected from Au or an alloy plate containing Au as a main component.

さて、上記のようなこの発明の放射線像変換装置におい
て、動作時には、入射された放射線像例えばX線像51
が入射窓52、真空容器側壁54及び可視から赤外光を
透過する出力窓55から々る真空容器LA内に配設され
た蓄積性螢光板−57に蓄積される。その後、任意の時
間経過後、例えばレーデ光のような細い光ビームを発光
させるHe −Neレーザ装置の如き光束供給装置60
から送られた読取シ用光ビーム59を振動ミラー58に
て上記蓄積性螢光板との表面を走査すると、走査された
光ビーム59に照射された蓄積性螢光板57の一部分か
ら、蓄積された放射線像強度に比例した強さの発光光6
2を放出する。放出された発光光62は入射窓52の内
面に形成された光電面53にて捕獲され、入射された発
光光62の強度に比例した光電子を放出する。
Now, in the radiation image conversion apparatus of the present invention as described above, during operation, an incident radiation image, for example, an X-ray image 51
is accumulated on a stimulable phosphor plate 57 disposed within the vacuum vessel LA through the entrance window 52, the vacuum vessel side wall 54, and the output window 55 that transmits visible to infrared light. Thereafter, after an arbitrary period of time has elapsed, a luminous flux supply device 60 such as a He-Ne laser device that emits a narrow light beam such as Rede light, for example.
When the reading light beam 59 sent from the oscillating mirror 58 scans the surface of the stimulable phosphor plate 57, accumulated light is detected from a part of the stimulable phosphor plate 57 that is irradiated with the scanned light beam 59. Emitted light 6 whose intensity is proportional to the radiation image intensity
Releases 2. The emitted luminescent light 62 is captured by a photocathode 53 formed on the inner surface of the entrance window 52, and photoelectrons proportional to the intensity of the incident luminescent light 62 are emitted.

一点で放射された発光光62はほぼラン・り−トの法則
に従って広い角度で放射されるが、捕獲するための光電
面53が広い面積拠形成されているた゛め、非常に効率
よく光電子に変換される。放出された光電子は真空容器
■内面の側壁54に形成され、光電面53よシ高い電位
からなる光電子検出素子56にて捕獲され、捕獲された
光電子量に比例した強さの電気信号を出力する。つまシ
、入射された放射線像51が蓄積性螢光板57に蓄積さ
れ、読出しを目的とした走査された光ビーム59によっ
て蓄積性螢光板57に蓄積された放射線像が順次読出さ
れ、光電面53によって電気信号に変換される。そして
、蓄積された放射線像を例えば走査線数525本で1/
30秒に1回のスピードで一画醋出せば、現在の標準テ
レビ方式を用いたテレビにて放射線像を連続的に見るこ
とが可能となる。
The luminescent light 62 emitted at one point is emitted at a wide angle according to Land-Ritt's law, but because the photocathode 53 for capturing is formed over a wide area, it is converted into photoelectrons very efficiently. be done. The emitted photoelectrons are formed on the inner side wall 54 of the vacuum container, and are captured by the photoelectron detection element 56, which has a higher potential than the photocathode 53, and outputs an electrical signal with a strength proportional to the amount of captured photoelectrons. . The incident radiation image 51 is accumulated on the stimulable phosphor plate 57, and the radiation image accumulated on the stimulable phosphor plate 57 is sequentially read out by the scanned light beam 59 for the purpose of reading, and the photocathode 53 is converted into an electrical signal by Then, the accumulated radiographic image is divided into 1/2 by, for example, 525 scanning lines.
If one image is displayed at a rate of once every 30 seconds, it becomes possible to view radiation images continuously on a television using the current standard television system.

又、入射した放射線像をデジタル画像処理する目的であ
れば、この発明の放射線像変換装置の電気信号出力の信
号対雑音比は、入射された放射線像の量子数に依存する
量子ノイズに左右される。つtb量子ノイズが信号対雑
音比の低下を生じさせる。そこで、この発明の放射線像
変換装置では、一定の時間入射X線像を蓄積性螢光板−
57にて蓄積させ、量子数を増加させてから読出すこと
によって量子ノイズを減少させ、信号対雑音比の優れた
電気信号を得ることが可能となる。そして信号対雑音比
の優れた電気信号は、デジタル信号に多段階に高い確率
で変換される。従って、放射線像の微少な変化は正確に
デジタル信号に変換される。つまシ僅かな濃度差を有す
る放射線像を識別することができる。
Furthermore, if the purpose is to perform digital image processing on an incident radiation image, the signal-to-noise ratio of the electrical signal output of the radiation image conversion device of the present invention is influenced by quantum noise that depends on the quantum number of the incident radiation image. Ru. tb quantum noise causes a reduction in the signal-to-noise ratio. Therefore, in the radiation image conversion apparatus of the present invention, an incident X-ray image is converted into a stimulable fluorescent plate for a certain period of time.
57 and read out after increasing the quantum number, it is possible to reduce quantum noise and obtain an electrical signal with an excellent signal-to-noise ratio. Electrical signals with excellent signal-to-noise ratios are converted into digital signals in multiple stages with high probability. Therefore, minute changes in the radiation image are accurately converted into digital signals. Radiation images with slight density differences can be identified.

又、十分蓄積させて読出す場合、読取多速度に高速を必
要としないため、走査線数を増加させ、高解像を有する
画像を得ることが可能となる。
Furthermore, when reading out after sufficient accumulation, a high reading speed is not required, making it possible to increase the number of scanning lines and obtain an image with high resolution.

従来のX線イメージインテンシファイアと蓄積性撮像管
を用いたX線TVシステムは、番積性撮像管が高い信号
光で数μAの信号電流で飽和してしまうため、広いダイ
ナミックレンジが得られないが、この発明の放射線像変
換装置は薄い光導電膜を用いていないため、雑音レベル
に対して4桁以上の信号を得ても飽和しない。従って、
従来のXmTvシステムでは得られない広いダイナミッ
クレンジを有する画像が得られる。又、蓄積性!光板亙
Jを形成する蓄積性螢光体63が蓄積された放射線像を
読取シ光によって完全に読取れないで微小エネルギーを
蓄積させている場合、蓄積性螢光板上ノに対向した位置
に設けられたフラッジ−発光ランプ61によって、残存
エネルギーを消去させる。この残存エネルギーは熱的に
消去することも可能である。
Conventional X-ray TV systems using an X-ray image intensifier and a stimulable image pickup tube cannot achieve a wide dynamic range because the stimulable image pickup tube is saturated with a signal current of a few microamperes due to high signal light. However, since the radiation image conversion apparatus of the present invention does not use a thin photoconductive film, it does not saturate even if a signal of four orders of magnitude or more is obtained relative to the noise level. Therefore,
Images with a wide dynamic range not available with conventional XmTv systems are obtained. Also, accumulative! When the stimulable phosphor 63 forming the light plate 63 is unable to completely read the accumulated radiation image with the light and accumulates minute energy, the stimulable phosphor 63 is installed at a position opposite to the top of the stimulable phosphor. The remaining energy is erased by the flash-emitting lamp 61. This residual energy can also be thermally eliminated.

〔発明の変形例〕[Modified example of the invention]

第8図乃至第14図は、この発明の各種変星。 Figures 8 to 14 show various variables of this invention.

例を示したもので、上記実施例と同様効果が得られる。This is an example, and the same effect as the above embodiment can be obtained.

第8図の場合は、蓄積性螢光板互ノが真空容器の一部を
構成するオプティカル・ファイバープレート66からな
る出方窓内面に形成されている。この場合は、真空容器
の出力側外部がら読取シ用光ビーム59をオプティカル
・ファイバー7’レート66に照射し、オプティカル・
ファイバーグレート66のライトガイド効果によって光
ビーム59が蓄積螢光面に到達する。そして蓄積像を発
光さぜ、光電面53にて光電子に変換され、光電子検出
素子56によって光電子が捕獲され、電気信号として放
射線像51が取出される。又、放出されなかった残存蓄
積エネルギーは、真空容器内に設けられた7ラツシ一発
光ランプ61によって放射される。
In the case of FIG. 8, a stimulable phosphor plate is formed on the inner surface of the exit window consisting of an optical fiber plate 66 which constitutes a part of the vacuum vessel. In this case, the optical fiber 7' rate 66 is irradiated with the reading light beam 59 from outside the output side of the vacuum container, and the optical fiber 7' rate 66 is
The light guide effect of the fiber grating 66 causes the light beam 59 to reach the storage phosphor surface. Then, the accumulated image is emitted and converted into photoelectrons at the photocathode 53, the photoelectrons are captured by the photoelectron detection element 56, and the radiation image 51 is taken out as an electrical signal. In addition, the remaining accumulated energy that has not been released is radiated by a seven-light emitting lamp 61 provided within the vacuum container.

第9図の場合は、蓄積性螢光板とが真空容器の一部を構
成する放射線入射窓52の内面に形成されている。この
実施例は、蓄積性螢光板すの両側から異った情を読み出
すことが可能である。
In the case of FIG. 9, a stimulable fluorescent plate is formed on the inner surface of a radiation entrance window 52 forming a part of the vacuum container. This embodiment allows different information to be read out from both sides of the stimulable phosphor plate.

第10図の場合は、光電面53から放出された光電子の
数が少ないとき、光電子検出素子56の前段に2次電子
増倍面67を設けることによって、光電子を増倍させよ
シ大きな信号電流を得ることを可能にした装置である。
In the case of FIG. 10, when the number of photoelectrons emitted from the photocathode 53 is small, the photoelectrons are multiplied by providing a secondary electron multiplier surface 67 before the photoelectron detection element 56. This is a device that made it possible to obtain

第11図の場合は、第9図に示した変形例における読取
シ用光ビーム59をXIfil入射窓52の前方向から
入射させたものであシ、この変形例に用いたX線入射窓
材はX線だけではなく、可視から赤外光をも透過し々く
てはならない。
In the case of FIG. 11, the reading light beam 59 in the modified example shown in FIG. 9 is incident from the front direction of the XIfil entrance window 52, and the X-ray entrance window material used in this modified example is must be able to transmit not only X-rays but also visible to infrared light.

例えばホウケイ酸ガラスを用いるとよい。For example, borosilicate glass may be used.

第12図の場合は、蓄積性螢光板57が出力窓55の外
側に形成されている。従って、読取シ用光ビーム59が
出力窓55で散乱されて画質が低下するのを防ぐことが
可能である。
In the case of FIG. 12, a stimulable fluorescent plate 57 is formed outside the output window 55. Therefore, it is possible to prevent the reading light beam 59 from being scattered by the output window 55 and deteriorating the image quality.

第13図の場合は、蓄積性螢光板57がX線入射窓52
の外側前面に形成されている。この場合、上記X線入射
窓62は可視から赤外光を透過すればよく、X線を透過
させる必要はない。
In the case of FIG. 13, the stimulable fluorescent plate 57 is
is formed on the outer front surface of the In this case, the X-ray entrance window 62 only needs to transmit visible to infrared light, and does not need to transmit X-rays.

そしてこの変形例では、X線入射窓52での前方X線散
乱の影響を受けることなく、又、読取シ用光ビーム59
は透過するガラス又はセラミック等を必要としないため
、光の散乱の影響がなくなシ、高画質を得ることが可能
となる。又蓄積性螢光板とにX線が直接入射させられる
為低エネルギーX線での使用も可能となる。又数種の蓄
積性螢光板を交互に使用することも可能である。
In this modification, the reading light beam 59 is free from the influence of forward X-ray scattering at the X-ray entrance window 52.
Since this method does not require transparent glass or ceramic, the influence of light scattering is eliminated and high image quality can be obtained. Furthermore, since the X-rays are directly incident on the stimulable phosphor plate, it is also possible to use low-energy X-rays. It is also possible to alternately use several types of stimulable fluorescent plates.

第14図の場合は、読出し月光ビLム59をレーザ光等
を用いないで、フライングスポットスキャナー69を用
いたものである。このフライングスポットスキャナー6
9はオプティカル・ファイバーグレート68によって蓄
積性螢光板57と光学的に結合されている。そして、フ
ライングスポットスキャナー69に用いられた螢光体7
0は、発光スペクトルが長波長であるものを用いる。例
えばZnO/ Zn 、 (Zn 、 Cd ) S/
Ags Ni、ca 2028 / ’rb 1La2
o□S/ ’rb % (YXGd )02S /Tb
 %Y3At501□/CL等があシ、Y3At501
□7ctの発光スペクトルのピーク波長は5300Xで
残光も数100nsecである。これは読取光として十
廻吏用できる。
In the case of FIG. 14, a flying spot scanner 69 is used as the reading moonlight beam 59 without using a laser beam or the like. This flying spot scanner 6
9 is optically coupled to the stimulable fluorescent plate 57 by an optical fiber grating 68. And the phosphor 7 used in the flying spot scanner 69
For 0, use one whose emission spectrum has a long wavelength. For example, ZnO/Zn, (Zn, Cd) S/
Ags Ni, ca 2028/'rb 1La2
o□S/'rb% (YXGd)02S/Tb
%Y3At501□/CL etc. are available, Y3At501
The peak wavelength of the emission spectrum of □7ct is 5300X, and the afterglow is several hundred nanoseconds. This can be used for multiple purposes as a reading light.

第15図の場合は、Xa像51の入射方向に対し、入射
窓52が傾斜した三角形状の真空容器である。
In the case of FIG. 15, it is a triangular vacuum vessel in which the entrance window 52 is inclined with respect to the direction of incidence of the Xa image 51.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明によれば、次のような優れた効果が得られる。 According to this invention, the following excellent effects can be obtained.

■ 撮影即読取シができる。■ Can be read immediately after shooting.

■ 放射線像変換部は平面で且つ角形有効面がとれる。(2) The radiation image conversion section is flat and has a rectangular effective surface.

■ 蓄積性螢光板は高感度であるので、患者への放射線
被曝線量が少なくて済む。
■ Accumulative fluorophores are highly sensitive and require less radiation exposure to patients.

■ 蓄積時間の選択が可能であるため、量子ノイズを低
減させることが可能である。
■ Since the accumulation time can be selected, it is possible to reduce quantum noise.

■ この発明の装置は単純な構造であるため、製造が容
易で且つ安価である。
(2) Since the device of the present invention has a simple structure, it is easy and inexpensive to manufacture.

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

第1図は従来から用いられている放射線像撮影装置を示
すブロックダイアダラム、第2図は第1図の装置で用い
る画像読取機の構造を示す斜視図、第3図は第1図の装
置におけるイメージング・グレートへのX線像の記録と
読み出しの原理を示す動作説明図、第4図はこの発明の
一実施例に係る放射線像変換装置を示す断面図、第5図
は第4図の装置で用いる蓄積性螢光板を拡大して示す断
面図、第6図は同じく変形例を示す断面図、第7図は第
4図の装置における蓄積性螢光体と光電面の相対発光輝
度、相対感度を示す特性曲線図、第8図乃至第15図は
この発明の変形例を示す断面図である。 50・・・真空容器、5ノ・・・X線像(放射線像)、
52・・・入射窓、53・・・光電面、54・・・側壁
、55・・・出力窓、56・・・光電子検出素子、E・
・・蓄積性螢光板、58・・・振動ミラー、59・・・
読取シ用光ビーム、60・・・光束供給装置、61・・
・フラッジ−発光ランプ、63・・・蓄積性螢光体、6
4・・・ガラス基板、65・・・色選択フィルター膜。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 」 第2図 一91ニ 第3図 第4図 らム 第5図 第6図 第7図 第8図 第12図 第14図 $ 15図
Fig. 1 is a block diagram showing a conventionally used radiographic imaging device, Fig. 2 is a perspective view showing the structure of an image reader used in the device shown in Fig. 1, and Fig. 3 is the device shown in Fig. 1. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a radiation image conversion device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view showing a modified example of the stimulable phosphor used in the device; FIG. 7 is a sectional view showing the relative luminance of the stimulable phosphor and the photocathode in the device of FIG. Characteristic curve diagrams showing relative sensitivity, and FIGS. 8 to 15 are cross-sectional views showing modifications of the present invention. 50... Vacuum container, 5... X-ray image (radiation image),
52...Incidence window, 53...Photocathode, 54...Side wall, 55...Output window, 56...Photoelectron detection element, E.
... Accumulative fluorescent plate, 58... Vibrating mirror, 59...
Reading light beam, 60... Luminous flux supply device, 61...
・Fludge - Luminous lamp, 63... Accumulative phosphor, 6
4...Glass substrate, 65...Color selection filter membrane. Applicant's Representative Patent Attorney Takehiko Suzue Figure 1 Figure 2-191 Figure 3 Figure 4 Ram Figure 5 Figure 6 Figure 7 Figure 8 Figure 12 Figure 14 Figure 15

Claims (1)

【特許請求の範囲】 0)放射線及び可視から赤外波長領域の光のいずれか又
は両方を透過する1つ又は2つの窓を有し、この窓の少
なくとも1つが上記放射線の入射方向に対向して形成さ
れている真空容器と、 上記窓の外側又は内側のいずれか1箇所に上記放射線の
入射方向に対向して配設された放射線エネルギー蓄積性
螢光板と、 上記真空容器の内面に形成され上記蓄積性螢光板の発光
で励起されて光電子を放出する光電面と、 との光電面から発する光電子を捕捉するように真空容器
内に配設され捕捉光電子量に応じた電気信号に変換する
光電子検出素子と、を具備し、放射稗像を電気信号に変
換することを特徴とした放射線像変換装置。 C2)上記蓄積性螢光板が放、射線を透過する窓の内側
に形成されている特許請求の範囲第1項記載の放射線像
変換装置。 (3)上記蓄積性螢光板が上記可視から赤外光を透過す
る窓の内側に形成されている特許請求の範囲第1項記載
の放射線変換装置。 (4)上記蓄積性螢光板が上記可視から赤外光を透過す
る窓の外側に形成されている特許請求の範囲第1項記載
の放射線像変換装置。 (5)上記蓄積性螢光板が上記放射線及び可視から赤外
光を透過する窓の外側に形成されている特許請求の範囲
第1項記載の放射線像変換装置。 (6)上記真空容器の外側に、上記蓄積性螢光板に蓄積
された放射線像を読み取るための走査可能な光束供給装
置を備えた特許請求の範囲第1項記載の放射線像変換装
置。 (7)上記蓄積性螢光板はノ・ロダン化物の結晶からな
シ、螢光のスにクトルの最大値が蓄積された放射線像を
読み取るための走査可能な光束のスペクトルよシも波長
が短い特許請求の範囲第1項記載の放射線像変換装置。 (8)上記蓄積性螢光板に蓄積された放射線像を読み取
るための走査可能な光束のスペクトルが、5000Xよ
シも長波長領域にある特許請求の範囲第1項記載の放射
線像変換装置。 (9)上記光電子検出素子が2次電子増倍素子からなる
特許請求の範囲第1項記載の放射線像変換装置。 00)上記放射線を透過する窓がホウケイ酸ガラスあ鴨
いはベリリウム、アルミニウム、チタニウム、NlXC
r、Co、Mo、W、Zr1 PdsAg、 Ta、 
Auもしくはそれらを主成分とする合金金属板のうちか
ら選択された少なくとも一種の板で形成されている特許
請求の範囲第1項記載の放射線像変換装置。 α力 上記蓄積性螢光板と上記光電面との間に色選択光
学フィルター膜を介在させている特許請求の範囲第1項
記載の放射線像変換装置。 (6)上記色選択光学フィルター膜は、蓄積性螢光板の
螢光を殆ど全て通し、読み取シ光を殆ど通さない特性を
有している特許請求の範囲第11項記載の放射線像変換
装置。 α葎 上記色選択光学フィルター膜は、読取光の発光ス
ペクトルの短波長側の強度5チ以上のスペクトルを切る
特性を有している特許請求の範囲第12項記載の放射線
像変換装置。 α→ 上記光電面が、上記蓄積性螢光板と対向する位置
に配設されている特許請求の範囲第1項記載の放射線像
変換装置。 (ト)上記蓄積性螢光板が光透過性基板の一面に形成さ
れている特許請求の範囲第1項記載の放射線像変換装置
。 a・ 上記可視から赤外光を透過する窓がオノティカル
・ファイバープレートからなる特許請求の範囲第1項記
載の放射線像変換装置。 (ロ)上記蓄積性螢光板が上記オノテイカル・ファイバ
ーグレートの内側に形成されている特許請求の範囲第1
6項記載の放射線像変換装置。 α樽 上記光電面の分光感度が読取光の発光スペクトル
と殆ど一致しない特許請求の範囲第1項記載の放射線像
変換装置。 (至)上記光電面の分光感度が、読取光の発光スペクト
ルの短波長側の強度5チ以上のスペクトルを切る特性を
有している特許請求の範囲第18項記載の放射線像変換
装置。 翰 上記蓄積性螢光板で蓄積された放射線像を読取るだ
めの走査面の反対側に金属光反射層を形成した特許請求
の範囲第2項及び第5項記載の放射線像変換装置。 el ゝ上記光束供給装置がレーデ装置である特許請求
の範囲第6項記載の放射線像変換装置。 (2)上記レーザ装置がHe −Noレーデ装置である
特許請求の範囲第21項記載の放射線像変換装置。 に)上記光束供給装置がフライング・スポットスキャン
装置である特許請求の範囲第6項記載の放射線像変換装
置。 (ハ)上記蓄積性螢光板に蓄積された放射線像を消去す
るだめの7ラツシユ発光ランプを設けた特許請求の範囲
第1項記載の放射線像変換装置。 (ハ)上記フラッジ−発光ランプが50001よシも長
波長領域の発光スペクトルを有している特許請求の範囲
第24項記載の放射線像変換装置。
[Claims] 0) It has one or two windows that transmit either or both of radiation and light in the visible to infrared wavelength range, and at least one of the windows faces the direction of incidence of the radiation. a radiation energy accumulating phosphor plate disposed on either the outside or the inside of the window facing the direction of incidence of the radiation; a photocathode that emits photoelectrons when excited by the light emission of the stimulable fluorescent plate; and a photoelectron that is arranged in a vacuum container to capture the photoelectrons emitted from the photocathode and converts them into an electrical signal according to the amount of captured photoelectrons. 1. A radiation image conversion device, comprising: a detection element, and converts a radiation image into an electrical signal. C2) The radiation image conversion device according to claim 1, wherein the stimulable phosphor plate is formed inside a window that transmits radiation. (3) The radiation conversion device according to claim 1, wherein the stimulable phosphor plate is formed inside the window that transmits visible to infrared light. (4) The radiation image conversion device according to claim 1, wherein the stimulable phosphor plate is formed outside the window that transmits visible to infrared light. (5) The radiation image conversion device according to claim 1, wherein the stimulable phosphor plate is formed outside the window that transmits the radiation and visible to infrared light. (6) The radiation image conversion device according to claim 1, further comprising a scannable light beam supply device for reading the radiation image accumulated on the stimulable phosphor plate outside the vacuum container. (7) The above-mentioned stimulable fluorescent plate is not made of rhodanide crystals, and its wavelength is shorter than the spectrum of the light beam that can be scanned to read the radiation image in which the maximum value of the fluorescent light is accumulated. A radiation image conversion device according to claim 1. (8) The radiation image conversion device according to claim 1, wherein the spectrum of the scannable light beam for reading the radiation image accumulated on the stimulable phosphor plate is in a longer wavelength region than 5000X. (9) The radiation image conversion apparatus according to claim 1, wherein the photoelectron detection element is a secondary electron multiplier. 00) The window that transmits the radiation is made of borosilicate glass, beryllium, aluminum, titanium, NlXC.
r, Co, Mo, W, Zr1 PdsAg, Ta,
The radiation image conversion device according to claim 1, which is formed of at least one type of plate selected from Au or an alloy metal plate containing Au as a main component. α Force The radiation image conversion device according to claim 1, wherein a color selective optical filter film is interposed between the stimulable phosphor plate and the photocathode. (6) The radiation image converting device according to claim 11, wherein the color selective optical filter film has a property of transmitting almost all of the fluorescent light from the stimulable phosphor plate and hardly transmitting reading light. 13. The radiation image conversion apparatus according to claim 12, wherein the color selective optical filter film has a property of cutting off a spectrum having an intensity of 5 degrees or more on the short wavelength side of the emission spectrum of the reading light. α→ The radiation image conversion device according to claim 1, wherein the photocathode is disposed at a position facing the stimulable fluorescent plate. (g) The radiation image conversion device according to claim 1, wherein the stimulable fluorescent plate is formed on one surface of a light-transmitting substrate. a. The radiation image conversion device according to claim 1, wherein the window that transmits visible to infrared light is formed of an onotic fiber plate. (b) Claim 1, wherein the stimulable phosphor plate is formed inside the onotic fiber grate.
The radiation image conversion device according to item 6. α-barrel The radiation image conversion device according to claim 1, wherein the spectral sensitivity of the photocathode hardly matches the emission spectrum of the read light. (to) The radiation image converting device according to claim 18, wherein the spectral sensitivity of the photocathode has a characteristic of cutting off a spectrum having an intensity of 5 or more on the short wavelength side of the emission spectrum of the reading light. A radiation image converting device according to claims 2 and 5, wherein a metal light reflecting layer is formed on the opposite side of the scanning surface for reading the radiation image accumulated by the stimulable phosphor plate. el ゝThe radiation image conversion device according to claim 6, wherein the light beam supply device is a Raded device. (2) The radiation image conversion device according to claim 21, wherein the laser device is a He-No radar device. 7) The radiation image converting device according to claim 6, wherein the light beam supplying device is a flying spot scanning device. (c) The radiation image conversion apparatus according to claim 1, further comprising a seven-lash light emitting lamp for erasing the radiation image accumulated on the stimulable fluorescent plate. (c) The radiation image converting apparatus according to claim 24, wherein the flood-emitting lamp has an emission spectrum in a longer wavelength region than 50,001.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006343673A (en) * 2005-06-10 2006-12-21 Rigaku Corp X-ray image reading apparatus

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