WO1991013456A1 - X-ray image tube device - Google Patents

Description

明 細 書

X線ィメ一ジ管装置

[技 術 分 野]

本発明は、 X線イメ ージ管装置に係り、 特に X線イメ ージ 管装置の磁気シール ドの構造に関する。

[背 景 技 術]

—般に、 X線ゃァ線等の輻射線像を可視像に変換する電子 管と して、 X線イメ ージ管が知られている。 この X線ィメ — ジ管は、 真空外囲器と、 この真空外囲器内の一端に設けられ、 例えば X線像を可視像に変換する入力蛍光面と、 この入力蛍 光面上に設けられ、 この可視像の光の強弱に応じて光電子を 放出する光電面と、 光電子を加速集束する集朿電極及び陽極 と、 真空外囲器内の多端に設けられ、 加速集束された光電子 が射突することによつて発光し、 可視像を現出する出力蛍光 面とを具備している。

このように構成される X線ィメ一ジ管を操作する場合、 地 磁気の影響で電子線の軌道が曲り、 出力蛍光面に現れる画像 が歪むという不都合がある。 そこで、 これを防止するため、 真空外囲器の外側に磁気シール ド壁を設け、 電子線が地磁気 の影響を受けないような工夫がなされている。 その一例と し て、 第 1図に示すような構造の X線イメ ージ管装置が実用化 されている。

即ち、 この X線イメ ージ管装置は、 X線イメ ージ管 2 0 と、 この X線イメ ージ管 2 0を収容する筒状の筐体 3 8とから構 成されている。 X線ィメ —ジ管 2 0は、 一端に入力窓 2 1が 形成された膨大部 2 2と、 この膨大部 2 2に肩部 2 3を介し て連設され、 多端が閉塞された径小筒状部 2 4とから構成さ れるガラス製の真空外囲器 2 4を有している。

この真空外囲器 2 4内には、 入力窓 2 1 に近接して、 図示 しない入力蛍光面及び光電面からなる入力面 2 6が設けられ ている。 更に、 真空外囲器 2 4の内壁に沿って、 集束電極 2 7が配設されている。

一方、 ガラス製の径小筒状部 2 4の端部には、 筒状陽極 2 8が配設されているとともに、 この陽極 2 8に囲まれて出力 蛍光面 2 9が設けられている。 更に、 真空外囲器 2 4の肩部 2 3の外壁面には、 保持構体 3 0が接着剤 3 3を介して同軸 的に配設されている。

以上のように構成された X線イメ ージ管 2 0は、 内壁に磁 気シールド壁 3 6及び X線シール ド壁 3 7が順次形成された 筒状筐体 3 8内に収納され、 出力蛍光面 2 9側に配設された 管球保持板を介して、 ねじ 3 1 により筒状筐体 3 8に固定さ れている。

上述の磁気シール ド壁 3 6は、 第 2図に示すように、 パ ー マロイ等からなる扳材を円筒状にまるめ、 その重ね合せ部を、 複数の抵抗溶接点 4 0において点溶接した後、 磁気特性を得 るための熱処理後、 筒状筐体 3 8に接着剤等により固定され ている。 この磁気シール ド壁 3 6は、 地磁気による管内電極 への影響を防止する機能を有している。

しかし、 X線イメ ージ管は、 近年大型化の傾向があり、 必 然的に磁気シール ド壁 3 6 も大型化するため、 磁気特性を得 るための熱処理装置も大型化せざるを得なかった。

上述した従来の X線ィメ一ジ管装置は、 次のような欠点を 有している。

( 1 ) X線ィメ —ジ管が大型化するに従って、 製造設備も 大型化し、 経済的でない。

( 2 ) 熱処理によりパァ—マロイの磁気特性を向上させて も、 その後の耐震試験や輸送中の強い衝撃等により、 結晶歪 みを生じ、 磁気特性の劣化を生じてしま う。

本発明の目的は、 磁気シール ド壁の材質を改良し、 加工時 及び使用中の磁気特性の劣化を防止し、 かつ大型化への対応 を容易にすることを可能とする X線イメ ージ管装置を提供す る とにある

[発 明 の 開 示]

本発明によると、 X線像を可視像に変換する X線イメ ージ 管と、 該 X線イメ ージ管の外側に配設された X線シール ド壁 及び磁気シール ド壁と、 該磁気シ ール ド壁を収容する筒状筐 体とを具備し、 前記磁気シール ド壁は、 アモルフ ァ ス金属に より形成されていることを特徴とする X線イメ ージ管装置が 提供される。

アモルフ ァ ス金属により形成される磁気シール ド壁の厚さ は、 0 . 1 〜 3 . 0 m mであるのが好ま しい。

本発明に用いることが出来るアモルフ ァ ス金属の好ま しい 例と しては、 鉄、 ニ ッ ケル、 コバル ト等の強磁性金属を主成 分とするものが好ま しい。 そのようなァモルファ ス金属の例 と して、 鉄一ビスマス 一 シ リ コ ン系合金 （例えば M E T G L A S 2 6 0 5 S - 2, 商標， 米国ァラィ ド社製） 、 鉄一 ビス マス一 シ リ コ ン—炭素系合金 （例えば M E T G L A S 2 6 0 5 S C， 商標， 米国ァラ イ ド社製） 、 鉄一 ビスマス— シ り コ ンーク ロム系合金 （例えば M E T G L A S 2 6 0 5 S — 3 A, 商標， 米国ァライ ド社製） 、 鉄—ニッ ケル—モ リ ブデン— ビ スマス—シ リ コ ン系合金 （例えば ME T G L A S 2 6 0 5 S M, 商標， 米国ァラ イ ド社製） 、 鉄一 コバル ト 一 ビスマス 一 シ リ コ ン系合金 （例えば M E T G L A S 2 6 0 5 C 0 , 商標， 米国ァライ ド社製） 、 鉄—ニッ ケル一モ リ ブデン— ビスマス 系合金 （例えば M E T G L A S 26 2 6 M B , 商標， 米国ァ ラ イ ド社製） 、 コバル ト一鉄—ニッ ケル一モ リ ブデン 一 ビス マス—シリ コ ン系合金 （例えば M E T G L A S 2 7 0 5 M, 商標， 米国ァラ イ ド社製） 、 コバル ト —鉄—ニ ッ ケル一 ビス マス— シ リ コ ン系合金 （例えば M E T G L A S 2 7 1 4 A , 商標， 米国ァライ ド社製） 等を挙げることが出来る。

を挙げることが出来る。

ァモルファス金属は、 板状のものを熱処理することにより、 その後の加工では歪みを生じない材料であり、 従って、 磁気 特性の変化は少ない。

[図面の簡単な説明]

第 1 図は従来の X線イメ ージ管装置を示す縦断面図、 第 2 図は第 1図は X線ィメ ージ管装置の磁気シ一ル ドを示す斜視 図、 第 3図は本発明の一実施例である X線イメ ージ管装置の 磁気シール ドを示す斜視図、 第 4図は本発明の他の実施例で ある X線ィメ ―ジ管装置の磁気シールドを示す斜視図、 第 5 図は本発明の更に他の実施例である X線イメ ージ管装置を示 す縦断面図、 第 6図は第 5図の X線イメ ージ管装置の要部を 拡大して示す縦断面図である。

[実 施 例]

以下、 第 3図〜第 6図を参照して、 本発明の実施例につい て説明する。 なお、 第 3図〜第 6図において、 第 1図及び第 2図と同一の部分については、 同一の参照数字を付す。

第 3図は、 アモルフ ァ ス金属、 例えば鉄一 ビスマス ー シ リ コ ン系アモルフ ァ ス合金 （M E T G L A S 2 6 0 5 S — 2 , 商標， 米国ァライ ド社製） からなる厚さ 0. 0 5 m mの箔を 複数層、 例えば 7層に巻回積層し、 円筒状に構成した磁気シ -ル ド壁 3 6を示す。

アモルフ ァ ス金属は、 その製造上の理由から厚さの厚いも のは得にく く 、 現在工業的に製造されているものは、 厚さ 0. 0 5 m m程度のものである。 従って、 アモルフ ァ ス金属を磁 気シールド壁を構成する材料と して用いる場^、 外部磁気を 減衰させるに必要な厚さを得るため、 複数層積層して fflいる 必要がある。

円筒状に複数回巻回積層したアモルフ ァ ス金属箔は、 その 重合部を溶接や、 接着剤を用いて固定され、 磁気シール ド壁 3 6が得られる。

このようにして得た積層アモルファス金属箔からなる磁気 シール ド壁と、 従来例のパーマロイからなる磁気シール ド壁 とを、 X線イメ ージ管装置に用いた場合の特性の比較を下記 第 1表に示す。 磁気シ一ル ド壁を用いない例についても同様 に特性を測定した。

なお、 この場合、 X線の入口口径 3 6 0 m mに対し、 磁気 シールド壁の口径を 380 m mとした。 また、 従来例のパ— マロイからなる磁気シールド壁の厚さは 0. 5 mmと し、 本 実施例の積層ァモルファス金属萡からなる磁気シール ド壁は 厚ざ 0. 0 5 mmの箔を 7層重ね、 合計の厚さ 0. 3 5 mm とした。 更に、 パーマロイからなる磁気シール ド壁は、 成形 後に 1 , 1 0 0でで 3時間の水素炉処理を行ったものである が、 積層アモルフ ァス金属萡からなる磁気シール ド壁は、 成 形後の熱処理は行わなかつた。

磁気シールド構成による特性比較 保持力 特 性 磁気シーノレド材

(ガウス） [Oe] 出力像位置 解像度

ίέΑτη']

¾ し 正常な位置 測定不能 にない

ハ°ーマロイ pc 240,000 0,01 正 常 32 很厚 0.5聽 ァモルファス金属

板厚 0.05賺 450,000 0.03 正 常 32 第 1表に示す結果から明らかなように、 X線イメ ージ管装 置において磁気シール ドは不可欠であること、 また従来のパ 一マロイからなる磁気シ一ル ド壁に比べ、 ァモルファス金属 からなる磁気シ一ル ド壁はほぼ同等の特性を示すことが確認 された。 この結果から、 アモルフ ァ ス金属からなる磁気シー ル ド壁は、 成形後の熱処理が不要である点において、 従来の ノ、。一マロイからなる磁気シ一ル ド壁に比べ優れており、 効果 が大であることがわかる。

第 4図に示す磁気シ一ル ド壁は、 第 3図に示す磁気シ -ル ド壁に比べ、 やや複雑な形状である。 一般に、 アモルフ ァ ス 金属は、 硬度が高いため、 プレス等による成形性が悪く 、 第 4図に示すような、 円筒部 3 6 a， 3 6 c とテーパ部 3 6 b とが複合した形状のものを作ることは非常に困難である。 従 つて、 この場合は、 テーパ部 3 6 bはパーマロイのような成 形性の良好な材料で構成し、 円筒部 3 6 a , 3 6 c は積層ァ モルファス金属箔で構成することにより、 実用的なものを得 ることが出来る。 このよ う に幾つかの部分を組み含わせた磁 気シール ド壁を製作する場合、 接合部の長さを 1 ϋ m m以上 にすることにより、 一体成形による場合と同等の強度及び磁 気シール ド性能を得ることが出来る。

なお、 パーマロイからなるテーパ部 3 6 bは、 成形後、 熱 処理を必要とするが、 漏斗状であるため積み重ねることが可 能であり、 熱処理炉内のスペースファ クターが良好であり、 効率のよい熱処理を行なう ことが可能である。

ァモルファス金属からなる磁気シ ール ド壁は、 第 1図に示 すように、 筒状筐体 3 8の内壁に設けることが出来る。 しか し、 アモルフ ァス金属材は、 厚さが非常に薄いため、 成形後 の外力により変形し易く、 取扱いが困難である。 従って、 こ れに対処するため、 第 1図に示す X線シール ド壁 3 7をコア と して、 これに積層する構造が有効である。

第 5図に示す X線ィメ —ジ管装置は、 磁気シ一ル ド壁 3 6 の材質とそれが設けられた位置が異なることを除いて、 第 1 図に示す X線イメ ージ管装置と同様の構成を有する。 即ち、 この X線イメ ージ管装置は、 X線イメ ージ管 2 0と、 この X 線イメ ージ管 2 0を収容する筒状の筐体 3 8とから構成され ている。 X線イメ ージ管 2 0は、 一端に入力窓 2 1が形成さ れた膨大部 2 2と、 この膨大部 2 2に肩部 2 3を介して連設 され、 多端が閉塞された径小筒状部 2 4とから構成されるガ ラス製の真空外囲器 2 5を有している。

この真空外囲器 2 5内には、 入力窓 2 1 に近接して、 図示 しない入力蛍光面及び光電面からなる入力面 2 6が設けられ ている。 更に、 真空外囲器 2 5の内壁に沿って、 集束電極 2 7が配設されている。

一方、 ガラス製の径小筒状部 2 4の端部には、 筒状陽極 2 8が配設されているとともに、 この陽極 2 8に囲まれて出力 蛍光面 2 9が設けられている。 更に、 真空外囲器 2 5の肩部 2 3の外壁面には、 保持構体 3 0が接着剤 3 3を介して同軸 的に配設されている。

以上のように構成された X線ィメ一ジ管 2 0は、 内壁に X 線シール ド壁 3 7が形成された筒状筐体 3 8内に収納され、 出力蛍光面 2 9側に配設された管球保持板を介して、 ねじ 3 1 により筒状筐体 3 8に固定されている。

X線イメ ージ管 2 0の本体、 即ち真空外囲器 2 5の膨大部 2 2の外周面には、 磁気シール ド壁 3 9力《、 直接密着して設 けられている。 この磁気シール ド壁 3 9は、 アモルフ ァス金 属箔を膨大部 2 2の外周面に巻回することにより、 形成され ている。

第 6図は、 膨大部 2 2の外周面に磁気シール ド壁 3 9が直 接設けられた部分を拡大して示す断面図である。

第 5図に示す X線イメ ージ管装置は、 次のような優れた効 果を有している。

( 1 ) ァモルファス金属からなる磁気シ一ル ド壁の形成は、 X線ィ メ ージ管の本体をコアに してその回りをァモルフ ァ ス 金属箔で巻く ことにより行なう ことが出来るため、 作業性に 優れている。

( 2 ) X線イメ ージ管のみの試験の際には、 外光を防ぐ必 要があることから、 アクアダッ ク膜 （黒化膜） のテープを張 り付けているが、 これらの作業部品が不要となる。 そして、 アモルフ ァス金属からなる磁気シール ド壁は、 外部導電膜を 兼ねることが出来る。

( 3 ) アモルフ ァス金属からなる磁気シール ド壁が存在す るため、 S字歪みに対しても有効である。

( 4 ) 薄い厚さの磁気シール ド壁で充分な特性が得られる ため、 材料の削減によるコス トダウンが可能である。

以上の実施例では、 磁気シール ド壁を構成するァモルファ ス金属として、 鉄一ビスマス一 シリ コ ン系アモルフ ァ ス合金 を用いたが、 これに限らず、 コバルト—鉄—ニッケル一 ビス マスー シリ コ ン系アモルフ ァス合金を用いる 二とにより、 よ り優れた磁気特性を得る事が可能である。 しかし、 X線ィメ

—ジ管の場合には、 鉄—ビスマス—シリ コン系アモルフ ァス 合金で実用上は充分である。

以上説明したように、 本発明によると、 熱処理を必要と し ないアモルファス金属を X線ィメ ージ管装置の磁気シール ド 壁の材料と して用いることにより、 良好な性能の X線ィ メ 一 ジ管装置を得ることが出来る。 特に、 大型の X線ィメ ージ管 装置においては、 一層、 優れた経済性が発揮される。

Claims

請求の範囲

1 . X線像を可視像に変換する X線イ メ ージ管と、 該 X線 イ メ ージ管の外側に配設された X線シール ド壁及び磁気シー ル ド壁と、 該磁気シール ド壁を収容する筒状筐体とを具備し. 前記磁気シール ド壁は、 ァモルフ ァ ス金属によ り形成されて いる こ とを特徵とする X線ィメ —ジ管装置。

2 . 前記磁気シール ド壁は、 前記 X線ィ メ 一 ジ管の外周面 に設けられている請求項 1 に記載の X線イメ ージ管装置。

3 . 前記磁気シール ド壁は、 アモルフ ァ ス金厲の箔を前記 X線イ メ ージ管の外周面に複数回巻回する こ と によ り形成さ れている請求項 2に記載の X線イメ ージ管装置。

4 . 前記磁気シ一ル ド壁は、 前記 X線シ―ル ド壁に設けら れて.いる請求項 1 に記載の X線ィメ 一 ジ管装置。

5 . 前記アモルフ ァ ス金属は、 鉄— ビスマス— シ リ コ ン系 合金、 鉄一 ビスマス 一 シ リ コ ン一炭素系合金、 鉄一 ビスマス ー シ リ コ ンー ク ロム系合金、 鉄—ニッ ケル一モ リ ブデン — ビ スマス一 シ リ コ ン系合金、 鉄一 コバル ト 一 ビスマス — シ リ コ ン系合金、 鉄—ニッケル一モ リ ブデン一 ビスマス系合金、 コ ノ 'ル ト 一鉄一ニ ッ ケル一モ リ ブデン一 ビスマス一 シ リ コ ン系 合金、 及びコバル ト —鉄一二ッ ケルー ビスマス 一 シ リ コ ン系 合金からなる群から選ばれた少な く と も 1種である請求項 1 に記載の X線ィ メ 一 ジ管装置。

6 . 前記磁気シール ド壁は、 0 . 1 〜 3 . O m mの厚さを 有する請求項 1 に記載の X線イ メ ージ管装置。