JPS6335188B2 - - Google Patents
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- JPS6335188B2 JPS6335188B2 JP20892783A JP20892783A JPS6335188B2 JP S6335188 B2 JPS6335188 B2 JP S6335188B2 JP 20892783 A JP20892783 A JP 20892783A JP 20892783 A JP20892783 A JP 20892783A JP S6335188 B2 JPS6335188 B2 JP S6335188B2
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- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
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Landscapes
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
- Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の属する技術分野］
本発明はイメージ管に関し、特に残像特性の改
善されたイメージ管に関する。
善されたイメージ管に関する。
［発明の技術的背景］
イメージ管は微弱な光像を明るい光像に増強す
る機能を有する電子管で、通常は可視光像を対象
とする。特殊なものでは入力光像をＸ線像、赤外
線像、もしくは紫外線像等の不可視光像を対象と
するものもある。近年イメージ管を光増幅器とし
て撮像管に結合し、高感度テレビカメラとして用
いることが提案されている。このような用途のイ
メージ管としては、入射光像を電子像に変換する
光電面と、増幅された電子像を光像に変換する蛍
光面とを備えた２極のイメージ管が一般に用いら
れている。中には電子増倍機能を有する二次電子
増倍板（通称マイクロチヤンネルプレート）を備
えたものを用いられる。
る機能を有する電子管で、通常は可視光像を対象
とする。特殊なものでは入力光像をＸ線像、赤外
線像、もしくは紫外線像等の不可視光像を対象と
するものもある。近年イメージ管を光増幅器とし
て撮像管に結合し、高感度テレビカメラとして用
いることが提案されている。このような用途のイ
メージ管としては、入射光像を電子像に変換する
光電面と、増幅された電子像を光像に変換する蛍
光面とを備えた２極のイメージ管が一般に用いら
れている。中には電子増倍機能を有する二次電子
増倍板（通称マイクロチヤンネルプレート）を備
えたものを用いられる。
イメージ管の蛍光面としては、明るさの点です
ぐれるZnS系やZnCdS系の蛍光体が専ら用いられ
る。最も一般的なものは、発光スペクトルのピー
ク波長が比視感度曲線のピーク波長に近い
ZnCdS：Ag（P20）、あるいはZnS：Cu，Cl（P31）
であり、これら蛍光体は低残光性として知られて
きた。これら蛍光体を用いた蛍光面を持つイメー
ジ管は、分光感度特性が長波長光にピークを有す
る光導電面を持つ撮像管と組み合わされる。この
撮像管の光導電面としては、例えばセレン化カド
ミウムを母体として形成されたものや、ZnTe、
ZnSe等を母体として形成されたものがある。
ぐれるZnS系やZnCdS系の蛍光体が専ら用いられ
る。最も一般的なものは、発光スペクトルのピー
ク波長が比視感度曲線のピーク波長に近い
ZnCdS：Ag（P20）、あるいはZnS：Cu，Cl（P31）
であり、これら蛍光体は低残光性として知られて
きた。これら蛍光体を用いた蛍光面を持つイメー
ジ管は、分光感度特性が長波長光にピークを有す
る光導電面を持つ撮像管と組み合わされる。この
撮像管の光導電面としては、例えばセレン化カド
ミウムを母体として形成されたものや、ZnTe、
ZnSe等を母体として形成されたものがある。
［背景技術の問題点］
イメージ管と撮像管とを組合せたテレビカメラ
は、撮像管単独のテレビカメラに比較して実効的
に略10倍の感度が得られている。しかし、反面残
像が大きいというテレビカメラとして致命的な欠
点を持つことが明らかになつた。上述の蛍光体
は、陰極線管に多用されており、明るさが10％低
下する時間（10％減衰時間）が数十マイクロ秒で
比較的残光が少ない。しかし、これら蛍光体は数
ナノアンペア程度の微小刺激電流では、残光特性
において陰極線管の場合と全く異なる振る舞いを
することが判つた。即ち、数ナノアンペア程度の
微小刺激電流下では、減衰が50ミリ秒後において
初期の５乃至６％の残光が測定された。このため
イメージ管に用いられると、残光特性が発光の立
上がり、減衰共に目だつてくる。
は、撮像管単独のテレビカメラに比較して実効的
に略10倍の感度が得られている。しかし、反面残
像が大きいというテレビカメラとして致命的な欠
点を持つことが明らかになつた。上述の蛍光体
は、陰極線管に多用されており、明るさが10％低
下する時間（10％減衰時間）が数十マイクロ秒で
比較的残光が少ない。しかし、これら蛍光体は数
ナノアンペア程度の微小刺激電流では、残光特性
において陰極線管の場合と全く異なる振る舞いを
することが判つた。即ち、数ナノアンペア程度の
微小刺激電流下では、減衰が50ミリ秒後において
初期の５乃至６％の残光が測定された。このため
イメージ管に用いられると、残光特性が発光の立
上がり、減衰共に目だつてくる。
［発明の目的］
本発明は、高出力が得られ且つ低照度時におい
ても時間応答特性が劣化しない改善されたイメー
ジ管、特に長波長光に分光感度特性のピークを持
つ光導電界を備えた撮像装置と組合せて好適なイ
メージ管を提供するものである。
ても時間応答特性が劣化しない改善されたイメー
ジ管、特に長波長光に分光感度特性のピークを持
つ光導電界を備えた撮像装置と組合せて好適なイ
メージ管を提供するものである。
［発明の概要］
本発明に係るイメージ管は一般式が下式で表わ
され、且つ平均粒径が0.5乃至3.5ミクロンで有る
蛍光体で出力蛍光面が形成されていることを特徴
とする。
され、且つ平均粒径が0.5乃至3.5ミクロンで有る
蛍光体で出力蛍光面が形成されていることを特徴
とする。
Ln2O2S：xEu
（但し、ｘは5x10-4≦ｘ≦４×10-2でありLn
はLa，Gd，Ｙのうち少なくとも一種の元素。） 本発明に係る蛍光面は、低刺激電流下において
も、その応答特性は陰極線管で通常用いられる刺
激電流下の場合と変らない。しかもその残像は、
例えば刺激停止後２ミリ秒において２乃至３％以
下と良好である。
はLa，Gd，Ｙのうち少なくとも一種の元素。） 本発明に係る蛍光面は、低刺激電流下において
も、その応答特性は陰極線管で通常用いられる刺
激電流下の場合と変らない。しかもその残像は、
例えば刺激停止後２ミリ秒において２乃至３％以
下と良好である。
Ln2O2S：Eu蛍光体は、周知のとおり付活量の
変化に伴い発光スペクトル及び輝度が変化する。
本発明者等は、前述した撮像管の光導電面の分光
感度特性を考慮し、Ln2O2S：xEu蛍光体の付活
量ｘを５×10-4≦×≦４×10-2とすることにより
高いイメージ管出力の得られることを見出した。
変化に伴い発光スペクトル及び輝度が変化する。
本発明者等は、前述した撮像管の光導電面の分光
感度特性を考慮し、Ln2O2S：xEu蛍光体の付活
量ｘを５×10-4≦×≦４×10-2とすることにより
高いイメージ管出力の得られることを見出した。
またイメージ管は、代表的には10乃至30mm径の
小さな領域に凝縮された情報の増幅を行なう必要
がある。そのため、出力蛍光面の成膜性は重要な
因子であることはいうまでもない。従つて蛍光体
の粒径は極力小さいことが望ましい。然し乍ら蛍
光体の微粒子化は、発光効率の低下をもたらし好
ましくない。本発明者等は検討の結果、平均粒径
が0.5乃至3.5ミクロンの蛍光体で螢光面を構成し
たイメージ管が高出力且つ画質が優れることを見
出した。
小さな領域に凝縮された情報の増幅を行なう必要
がある。そのため、出力蛍光面の成膜性は重要な
因子であることはいうまでもない。従つて蛍光体
の粒径は極力小さいことが望ましい。然し乍ら蛍
光体の微粒子化は、発光効率の低下をもたらし好
ましくない。本発明者等は検討の結果、平均粒径
が0.5乃至3.5ミクロンの蛍光体で螢光面を構成し
たイメージ管が高出力且つ画質が優れることを見
出した。
［発明の実施例］
以下本発明を図面により詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例のイメージ管１０の
断面図を示し、ガラスプレート１１には光電面１
２が、またフアイバオプテイクスフエースプレー
ト１３には蛍光面１４が形成され、両プレート１
１，１３は光電面１２、蛍光面１４を対向する様
に配置され、支持金具１５，１６及び絶縁環体１
７を介して気密封着されている。イメージ管の内
部は高真空に保たれ、動作時には、光電面対して
蛍光面に10KV内外の電圧が印加される。入射光
像が光電面に結像されると、その各部から入射光
像に比例した光電子が放出され、光電子は加速さ
れて蛍光面に射突し、これを刺激して発光させ
る。蛍光面に再生され、入射光像よりも明るい光
像はフアイバオプテイクスフエースプレートより
管外に導かれる。
断面図を示し、ガラスプレート１１には光電面１
２が、またフアイバオプテイクスフエースプレー
ト１３には蛍光面１４が形成され、両プレート１
１，１３は光電面１２、蛍光面１４を対向する様
に配置され、支持金具１５，１６及び絶縁環体１
７を介して気密封着されている。イメージ管の内
部は高真空に保たれ、動作時には、光電面対して
蛍光面に10KV内外の電圧が印加される。入射光
像が光電面に結像されると、その各部から入射光
像に比例した光電子が放出され、光電子は加速さ
れて蛍光面に射突し、これを刺激して発光させ
る。蛍光面に再生され、入射光像よりも明るい光
像はフアイバオプテイクスフエースプレートより
管外に導かれる。
第２図は、本発明のイメージ管の使用例を示
す。上述したイメージ管１０は、フアイバーオプ
テツクスフエースプレート１３と撮像管２０のフ
エースプレート２１とを対向させて結合される。
この撮像管のフエースプレートに設けられる光導
電面としては、セレン化カドミウムを母体とした
ものが用いられる。
す。上述したイメージ管１０は、フアイバーオプ
テツクスフエースプレート１３と撮像管２０のフ
エースプレート２１とを対向させて結合される。
この撮像管のフエースプレートに設けられる光導
電面としては、セレン化カドミウムを母体とした
ものが用いられる。
第３図は本発明に係るイメージ管の残光特性を
示し、縦軸はイメージ管出力の相対強度、横軸は
励起停止後の経過時間である。第３図中曲線Ａ
は、本発明に係るY2O2S：Eu蛍光体を用いたイ
メージ管の残光特性であり、曲線Ｂは従来例の
ZnS：Cu，Cl蛍光体を用いたイメージ管の残光
特性である。
示し、縦軸はイメージ管出力の相対強度、横軸は
励起停止後の経過時間である。第３図中曲線Ａ
は、本発明に係るY2O2S：Eu蛍光体を用いたイ
メージ管の残光特性であり、曲線Ｂは従来例の
ZnS：Cu，Cl蛍光体を用いたイメージ管の残光
特性である。
前述したように本発明に係る出力蛍光面は、刺
激電流によつてその残光特性がほとんど変化しな
い。第４図は刺激電流密度と10％減衰時間の関係
を示す。第４図中曲線Ａ，Ｂ，Ｃはそれぞれ
Y2O2S：Eu，Gd2O2S：Eu，La2O2S：Eu蛍光体
を用いた出力蛍光面に対応し、曲線ＤはZnS：
Cu：Cl蛍光体を用いた従来例の出力蛍光面であ
る。第４図から明らかなように、従来例ではイメ
ージ管の通常動作電流密度領域（１×10-2マイ
クロＡ／cm2）において長残光特性を示すが、本発
明に係る蛍光面では低刺激電流密度においてもそ
の残光特性に何ら変化はみられない。すなわち、
イメージ管出力面として好ましい残光特性を有し
ていることがわかる。また立上り特性についても
同様な良好な特性を示した。
激電流によつてその残光特性がほとんど変化しな
い。第４図は刺激電流密度と10％減衰時間の関係
を示す。第４図中曲線Ａ，Ｂ，Ｃはそれぞれ
Y2O2S：Eu，Gd2O2S：Eu，La2O2S：Eu蛍光体
を用いた出力蛍光面に対応し、曲線ＤはZnS：
Cu：Cl蛍光体を用いた従来例の出力蛍光面であ
る。第４図から明らかなように、従来例ではイメ
ージ管の通常動作電流密度領域（１×10-2マイ
クロＡ／cm2）において長残光特性を示すが、本発
明に係る蛍光面では低刺激電流密度においてもそ
の残光特性に何ら変化はみられない。すなわち、
イメージ管出力面として好ましい残光特性を有し
ていることがわかる。また立上り特性についても
同様な良好な特性を示した。
第５図はY2O2S：Eu蛍光体を例とした本発明
に係る出力蛍光面の発光スペクトルであり、図中
ａ，ｂ，ｃはそれぞれY2O2S1モルに対してEu付
活量が0.005グラム原子、0.01グラム原子、0.04グ
ラム原子に対応する。縦軸はそれぞれの発光ピー
ク強度を100とした相対強度である。同図から明
らかなようにEu付活量により濃度消光のために
その発光色は橙色から赤色に変化する。これらの
様子は蛍光体母体をGd2O2S，La2O2Sとしても同
様である。
に係る出力蛍光面の発光スペクトルであり、図中
ａ，ｂ，ｃはそれぞれY2O2S1モルに対してEu付
活量が0.005グラム原子、0.01グラム原子、0.04グ
ラム原子に対応する。縦軸はそれぞれの発光ピー
ク強度を100とした相対強度である。同図から明
らかなようにEu付活量により濃度消光のために
その発光色は橙色から赤色に変化する。これらの
様子は蛍光体母体をGd2O2S，La2O2Sとしても同
様である。
第６図に長波長光に分光感度特性のピークをも
つ光導電面の分光感度特性の例を示す。曲線Ａは
セレン化カドミウムを母体として形成された光導
電面、曲線ＢはZnSeをからなる光導電面の分光
感度特性をそれぞれ示す。
つ光導電面の分光感度特性の例を示す。曲線Ａは
セレン化カドミウムを母体として形成された光導
電面、曲線ＢはZnSeをからなる光導電面の分光
感度特性をそれぞれ示す。
本発明に係るイメージ管とセレン化カドミウム
を母体として形成された光導電面を有する撮像管
とを結合した場合の光利得とEu付活量との関係
を第７図に示す。図中曲線Ａ，Ｂ，Ｃはそれぞれ
Y2O2S：xEu，Gd2O2S：xEu，La2O2S：xEuで
ある。第７図より明らかなようにEu付活量は５
×10-4≦ｘ≦４×10-2が好ましい。
を母体として形成された光導電面を有する撮像管
とを結合した場合の光利得とEu付活量との関係
を第７図に示す。図中曲線Ａ，Ｂ，Ｃはそれぞれ
Y2O2S：xEu，Gd2O2S：xEu，La2O2S：xEuで
ある。第７図より明らかなようにEu付活量は５
×10-4≦ｘ≦４×10-2が好ましい。
第８図は本発明に係るY2O2S：Eu蛍光体の平
均粒径とイメージ管出力の関係を示す。画質の点
からすれば極力小さな蛍光体が好ましいが、第８
図より明らかなように平均粒径が0.5ミクロン以
下では微粒子化に伴ない発光効率が低下し、イメ
ージ管出力の低下を招く。一方、平均粒径が3.5
ミクロンをこえると蛍光面の成膜性が低下し、解
像度の低下、画質の劣化が著しい。これらの傾向
は、Gd2O2S：Eu，La2O2S：Eu蛍光体において
も全く同様であつた。従つて本発明では蛍光体の
平均粒径は0.5乃至3.5ミクロンが好ましい範囲で
ある。
均粒径とイメージ管出力の関係を示す。画質の点
からすれば極力小さな蛍光体が好ましいが、第８
図より明らかなように平均粒径が0.5ミクロン以
下では微粒子化に伴ない発光効率が低下し、イメ
ージ管出力の低下を招く。一方、平均粒径が3.5
ミクロンをこえると蛍光面の成膜性が低下し、解
像度の低下、画質の劣化が著しい。これらの傾向
は、Gd2O2S：Eu，La2O2S：Eu蛍光体において
も全く同様であつた。従つて本発明では蛍光体の
平均粒径は0.5乃至3.5ミクロンが好ましい範囲で
ある。
平均粒径が2.3ミクロンでEu活量が0.01グラム
原子のY2O2S蛍光体を沈降法を用いてフアイバオ
プテイクスフエースプレート上に沈着させて蛍光
体層とし、この層上にアルミメタルバツク層を施
して蛍光面とした。これをイメージ管に組込み、
前述したセレン化カドミウムを母体とした光導電
面を用いた撮像管に結合した。これによれば、
P31蛍光体を用いた従来のイメージ管と比較して
光増倍度は約３割向上した。イメージ管単独の残
光特性は、イメージ管入力面照度１×10-2ルクス
程度の低照度で入射光遮断後２ミリ秒後３％以下
であつた。またこのイメージ管は、更に低照度下
においても残像特性は悪化しないという従来には
見られない好結果を得た。
原子のY2O2S蛍光体を沈降法を用いてフアイバオ
プテイクスフエースプレート上に沈着させて蛍光
体層とし、この層上にアルミメタルバツク層を施
して蛍光面とした。これをイメージ管に組込み、
前述したセレン化カドミウムを母体とした光導電
面を用いた撮像管に結合した。これによれば、
P31蛍光体を用いた従来のイメージ管と比較して
光増倍度は約３割向上した。イメージ管単独の残
光特性は、イメージ管入力面照度１×10-2ルクス
程度の低照度で入射光遮断後２ミリ秒後３％以下
であつた。またこのイメージ管は、更に低照度下
においても残像特性は悪化しないという従来には
見られない好結果を得た。
［発明の効果］
本発明のメメージ管は低い残像特性であり、特
にイメージ管を撮像管に結合したものは、撮像管
単独場合の20倍程度の高感度であり、かつイメー
ジ管付加による残像特性の悪化が見られない優れ
た撮像装置が得られた。
にイメージ管を撮像管に結合したものは、撮像管
単独場合の20倍程度の高感度であり、かつイメー
ジ管付加による残像特性の悪化が見られない優れ
た撮像装置が得られた。
なお、本発明は第１図に示した以外の他の形の
イメージ管にも適用出来る。
イメージ管にも適用出来る。
第１図は一実施例のイメージ管の断面図、第２
図はイメージ管と撮像管とを結合した状態を示す
図、第３図はイメージ管の残光特性を示す図、第
４図は刺激電流密度と10％減衰時間との関係を示
した図、第５図はY2O2S：Eu蛍光体の発光スペ
クトルを示した図、第６図は光導電面の分光感度
特性を示す図、第７図はイメージ管の撮像管に対
する光利得とEu付活量との関係を示した図、第
８図はY2O2S：Eu蛍光体の平均粒径とイメージ
管出力との関係を示した図である。 １０…イメージ管、１２…光電面、１４…蛍光
面、２０…撮像管。
図はイメージ管と撮像管とを結合した状態を示す
図、第３図はイメージ管の残光特性を示す図、第
４図は刺激電流密度と10％減衰時間との関係を示
した図、第５図はY2O2S：Eu蛍光体の発光スペ
クトルを示した図、第６図は光導電面の分光感度
特性を示す図、第７図はイメージ管の撮像管に対
する光利得とEu付活量との関係を示した図、第
８図はY2O2S：Eu蛍光体の平均粒径とイメージ
管出力との関係を示した図である。 １０…イメージ管、１２…光電面、１４…蛍光
面、２０…撮像管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一般式が下式で表わされ、且つ平均粒径が
0.5乃至3.5ミクロンである蛍光体を出力蛍光面に
用いたイメージ管。 Ln2O2S：xEu （但し、ｘは５×10-4≦ｘ≦４×10-2グラム原
子であり、LnはLa，GdまたはＹのうちの少なく
とも一種の元素。）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20892783A JPS60101176A (ja) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | イメ−ジ管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20892783A JPS60101176A (ja) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | イメ−ジ管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60101176A JPS60101176A (ja) | 1985-06-05 |
| JPS6335188B2 true JPS6335188B2 (ja) | 1988-07-13 |
Family
ID=16564426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20892783A Granted JPS60101176A (ja) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | イメ−ジ管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60101176A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07123033B2 (ja) * | 1985-07-16 | 1995-12-25 | 株式会社島津製作所 | Ｘ線イメ−ジ・インテンシフアイア及びこれを使用したシステム |
-
1983
- 1983-11-09 JP JP20892783A patent/JPS60101176A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60101176A (ja) | 1985-06-05 |
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