JP2758206B2 - Ｘ線イメージ管 - Google Patents
Ｘ線イメージ管Info
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/02—Details
- H01J35/16—Vessels; Containers; Shields associated therewith
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
- G21K4/00—Conversion screens for the conversion of the spatial distribution of X-rays or particle radiation into visible images, e.g. fluoroscopic screens
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
- H01J29/02—Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
- H01J29/10—Screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored
- H01J29/36—Photoelectric screens; Charge-storage screens
- H01J29/38—Photoelectric screens; Charge-storage screens not using charge storage, e.g. photo-emissive screen, extended cathode
- H01J29/385—Photocathodes comprising a layer which modified the wave length of impinging radiation
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
- H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
- H01J31/50—Image-conversion or image-amplification tubes, i.e. having optical, X-ray, or analogous input, and optical output
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- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
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- Measurement Of Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、解像度および輝度を均一にしたＸ線イメー
ジ管に関する。
ジ管に関する。
（従来の技術） 一般に、Ｘ線イメージ管を用いた被写体観察システム
は、第11図に示すように、Ｘ線管１の前方にＸ線イメー
ジ管２を配置し、これらＸ線管１およびＸ線イメージ管
２の間の被写体３を通過して変調されたＸ線像をＸ線イ
メージ管２に入射し、Ｘ線イメージ管２で得られる可視
出力像を、たとえば、撮像カメラで撮影してモニタテレ
ビで再生するように構成されている。
は、第11図に示すように、Ｘ線管１の前方にＸ線イメー
ジ管２を配置し、これらＸ線管１およびＸ線イメージ管
２の間の被写体３を通過して変調されたＸ線像をＸ線イ
メージ管２に入射し、Ｘ線イメージ管２で得られる可視
出力像を、たとえば、撮像カメラで撮影してモニタテレ
ビで再生するように構成されている。
すなわち、Ｘ線イメージ管２は、一端部に入力面４、
他端部に出力面５を有し、動作時には、変調されたＸ線
像を入力面４で光電子像に変換し、この光電子像を出力
面５に集束加速して、出力面５に輝度増強された可視出
力像を得ている。そして、この出力像を撮像カメラ等に
より観察する。
他端部に出力面５を有し、動作時には、変調されたＸ線
像を入力面４で光電子像に変換し、この光電子像を出力
面５に集束加速して、出力面５に輝度増強された可視出
力像を得ている。そして、この出力像を撮像カメラ等に
より観察する。
ところで、従来のＸ線イメージ管２の入力面４は、第
12図に示すように、球面状に形成されたアルミニウム基
板６の凹面に、CsI:Na（ナトリウム付活よう化セシウ
ム）蛍光体の多数の柱状結晶７の蛍光体層８を形成し、
この蛍光体層８上に酸化アルミニウム層および酸化イン
ジウム層の中間層９を介して光電面10を形成した構造と
である。
12図に示すように、球面状に形成されたアルミニウム基
板６の凹面に、CsI:Na（ナトリウム付活よう化セシウ
ム）蛍光体の多数の柱状結晶７の蛍光体層８を形成し、
この蛍光体層８上に酸化アルミニウム層および酸化イン
ジウム層の中間層９を介して光電面10を形成した構造と
である。
（発明が解決しようとする課題） 上述したようなＸ線イメージ管２を用いた被写体観察
システムにおいて、被写体３のＸ線被爆を少なくするた
めには、被写体３を透過したＸ線を損失なく蛍光体層８
に入力させて、その吸収量を多くすることが要求され
る。そして、蛍光体層８におけるＸ線吸収量を多くする
ためには、蛍光体の柱状結晶７を長くしたほうが良い
が、柱状結晶７が長くなると、柱状結晶７内で発光した
蛍光の屈折回数が増加し、柱状結晶７の側面から他の柱
状結晶７に伝播する蛍光の量が増加し、解像度を低下さ
せる。そのため、柱状結晶７の長さをあまり長くするこ
とはできず、400μｍ程度が限度である。
システムにおいて、被写体３のＸ線被爆を少なくするた
めには、被写体３を透過したＸ線を損失なく蛍光体層８
に入力させて、その吸収量を多くすることが要求され
る。そして、蛍光体層８におけるＸ線吸収量を多くする
ためには、蛍光体の柱状結晶７を長くしたほうが良い
が、柱状結晶７が長くなると、柱状結晶７内で発光した
蛍光の屈折回数が増加し、柱状結晶７の側面から他の柱
状結晶７に伝播する蛍光の量が増加し、解像度を低下さ
せる。そのため、柱状結晶７の長さをあまり長くするこ
とはできず、400μｍ程度が限度である。
すなわち、これらの柱状結晶７は球面状のアルミニウ
ム基板６の内側に向いているため、周辺部ではＸ線管１
から放射されたＸ線が複数の柱状結晶７を斜めに横切る
ことになり、周辺部における解像度が中央部における解
像度よりも悪くなる問題を有している。
ム基板６の内側に向いているため、周辺部ではＸ線管１
から放射されたＸ線が複数の柱状結晶７を斜めに横切る
ことになり、周辺部における解像度が中央部における解
像度よりも悪くなる問題を有している。
この周辺部の解像度の悪化を防止して周辺部における
解像度を改善するには、周辺部における柱状結晶７の太
さを中央部における柱状結晶７の太さよりも細くし、周
辺部における蛍光のアルミニウム基板６の接線方向の伝
播係数を実質的に低下させることが考えられる。
解像度を改善するには、周辺部における柱状結晶７の太
さを中央部における柱状結晶７の太さよりも細くし、周
辺部における蛍光のアルミニウム基板６の接線方向の伝
播係数を実質的に低下させることが考えられる。
しかしながら、このように柱状結晶７を細くすると、
蛍光体層８上の光電面10の感度は周辺部において極端に
悪くなり、周辺部における輝度が低下する。これは、周
辺部における柱状結晶７の太さを細くしたために、蛍光
体層８の表面に隙間が多くなり、表面の連続性が損なわ
れる結果、蛍光体層８の上に形成される光電面10を構成
するアルカリ金属が隙間を介して蛍光体層８に拡散移動
して消失するためと考えられる。
蛍光体層８上の光電面10の感度は周辺部において極端に
悪くなり、周辺部における輝度が低下する。これは、周
辺部における柱状結晶７の太さを細くしたために、蛍光
体層８の表面に隙間が多くなり、表面の連続性が損なわ
れる結果、蛍光体層８の上に形成される光電面10を構成
するアルカリ金属が隙間を介して蛍光体層８に拡散移動
して消失するためと考えられる。
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、周辺部
における解像度の低下と周辺部における輝度の低下が少
ないＸ線イメージ管を提供することを目的とする。
における解像度の低下と周辺部における輝度の低下が少
ないＸ線イメージ管を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段） 本発明のＸ線イメージ管は、真空外囲器の一端部に設
けられた入力面によりＸ線を光電子像に変換し、この入
力面からの光電子像を上記入力面に対向して真空外囲器
の他端部に設けられた出力面により出力像に変換するＸ
線イメージ管において、上記入力面は、基板と、この基
板上に形成された多数の蛍光体の柱状結晶を有する蛍光
体層と、この蛍光体層上に直接的または間接的に形成さ
れた光電面とを備え、上記入力面の周辺部の柱状結晶を
中央部の柱状結晶よりも細く形成されているものであ
る。
けられた入力面によりＸ線を光電子像に変換し、この入
力面からの光電子像を上記入力面に対向して真空外囲器
の他端部に設けられた出力面により出力像に変換するＸ
線イメージ管において、上記入力面は、基板と、この基
板上に形成された多数の蛍光体の柱状結晶を有する蛍光
体層と、この蛍光体層上に直接的または間接的に形成さ
れた光電面とを備え、上記入力面の周辺部の柱状結晶を
中央部の柱状結晶よりも細く形成されているものであ
る。
また、入力面の隣接した柱状結晶の頭頂部を密に互い
に連結されているものである。
に連結されているものである。
（作用） 本発明のＸ線イメージ管は、Ｘ線管から放射されて被
写体を通過したＸ線が入力面に到達すると蛍光体層がＸ
線により発光し、この蛍光により光電面に光電子像を形
成し、この光電子像を出力面で出力像を形成する。入力
面の蛍光体層は蛍光体の柱状結晶を有し、柱状結晶は入
力面の周辺部において中央部より細くしてあるので、入
射したＸ線は周辺部において中央部よりも多くの柱状結
晶を横切ることになるが、周辺部では発光した蛍光が同
一の横方向距離を伝播するのに、中央部よりも多くの柱
状結晶を横切ることが必要になり、個々の柱状結晶外側
の境界面で蛍光の反射と減衰が起こることから、蛍光の
横方向の伝播は、中央部よりも少なくなる。したがっ
て、入力面の周辺部において、同じ方向からのＸ線が多
くの柱状結晶を横切って発光させたとしても、個々の柱
状結晶で発光した蛍光の横方向の伝播が少ないことか
ら、解像度の低下は防止でき、中央部と周辺部で実質的
に同等の空間解像度を得ることができる。
写体を通過したＸ線が入力面に到達すると蛍光体層がＸ
線により発光し、この蛍光により光電面に光電子像を形
成し、この光電子像を出力面で出力像を形成する。入力
面の蛍光体層は蛍光体の柱状結晶を有し、柱状結晶は入
力面の周辺部において中央部より細くしてあるので、入
射したＸ線は周辺部において中央部よりも多くの柱状結
晶を横切ることになるが、周辺部では発光した蛍光が同
一の横方向距離を伝播するのに、中央部よりも多くの柱
状結晶を横切ることが必要になり、個々の柱状結晶外側
の境界面で蛍光の反射と減衰が起こることから、蛍光の
横方向の伝播は、中央部よりも少なくなる。したがっ
て、入力面の周辺部において、同じ方向からのＸ線が多
くの柱状結晶を横切って発光させたとしても、個々の柱
状結晶で発光した蛍光の横方向の伝播が少ないことか
ら、解像度の低下は防止でき、中央部と周辺部で実質的
に同等の空間解像度を得ることができる。
また、入力面の隣接した柱状結晶の頭頂部が互いに密
に連結されているので、柱状結晶に形成される光電面を
構成するアルカリ金属が蛍光体層に拡散移動して消失す
るのを阻止することができ、光電面が安定するため、光
電面の感度低下つまり輝度低下が抑えられる。
に連結されているので、柱状結晶に形成される光電面を
構成するアルカリ金属が蛍光体層に拡散移動して消失す
るのを阻止することができ、光電面が安定するため、光
電面の感度低下つまり輝度低下が抑えられる。
（実施例） 以下、本発明のＸ線イメージ管の一実施例を第１図な
いし第10図を参照して説明する。
いし第10図を参照して説明する。
第10図はＸ線イメージ管の断面を示し、この図におい
て、21は真空外囲器で、この真空外囲器21にはＸ線を透
過する球面状の金属の入力窓22が形成され、この入力窓
22の外周には金属の円筒状の胴部23が一端部が気密の状
態で取り付けられ、この胴部23の他端部にはコバールの
漏斗状の封着部材24が一端部が気密に封着され、この封
着部材24の他端部にはガラスの出力窓25が気密に封着さ
れている。
て、21は真空外囲器で、この真空外囲器21にはＸ線を透
過する球面状の金属の入力窓22が形成され、この入力窓
22の外周には金属の円筒状の胴部23が一端部が気密の状
態で取り付けられ、この胴部23の他端部にはコバールの
漏斗状の封着部材24が一端部が気密に封着され、この封
着部材24の他端部にはガラスの出力窓25が気密に封着さ
れている。
そして、入力窓22の内側に蛍光体層と光電面とを備え
た入力面26が設けられ、この入力面26に対向して出力窓
25の内側に蛍光体層を備えた出力面27が形成され、この
出力面27の内側に位置して封着部材24の内側に陽極28が
設けられ、さらに、胴部23の内側に集束電極29が設けら
れている。
た入力面26が設けられ、この入力面26に対向して出力窓
25の内側に蛍光体層を備えた出力面27が形成され、この
出力面27の内側に位置して封着部材24の内側に陽極28が
設けられ、さらに、胴部23の内側に集束電極29が設けら
れている。
そうして、このＸ線イメージ管では、入力窓22に入射
したＸ線像が、入力面26において蛍光体層を発光させ、
この蛍光により光電面が光電子を発生して光電子像に変
換され、この光電子像は陽極28と集束電極29により加速
・集束されて出力面27に到達し、蛍光体層により高輝度
の可視光像に変換される。
したＸ線像が、入力面26において蛍光体層を発光させ、
この蛍光により光電面が光電子を発生して光電子像に変
換され、この光電子像は陽極28と集束電極29により加速
・集束されて出力面27に到達し、蛍光体層により高輝度
の可視光像に変換される。
また、第１図は入力面26の構造の概要を示すもので、
入力面26はたとえば薄いアルミニウムなどの球面状の基
板31の内面側つまり凹面側にたとえばCsI:Na（ナトリウ
ム付活よう化セシウム）蛍光体の多数の柱状結晶32を形
成してあり、この多数の柱状結晶32を含む蛍光体層33の
内面側つまり表面側にたとえばK2CsSbあるいはK2NaSbの
層の光電面34を形成したものであり、蛍光体層33を構成
する個々の柱状結晶32の太さは、入力面26の中央部（矢
印Ｃ部）から周辺部（矢印Ｅ部）に向かってしだいに細
くなっている。
入力面26はたとえば薄いアルミニウムなどの球面状の基
板31の内面側つまり凹面側にたとえばCsI:Na（ナトリウ
ム付活よう化セシウム）蛍光体の多数の柱状結晶32を形
成してあり、この多数の柱状結晶32を含む蛍光体層33の
内面側つまり表面側にたとえばK2CsSbあるいはK2NaSbの
層の光電面34を形成したものであり、蛍光体層33を構成
する個々の柱状結晶32の太さは、入力面26の中央部（矢
印Ｃ部）から周辺部（矢印Ｅ部）に向かってしだいに細
くなっている。
さらに、第２図および第３図は入力面26の中央部（第
１図矢印Ｃ部）および周辺部（第１図矢印Ｅ部）の構造
の詳細を示すもので、隣接した蛍光体の柱状結晶32の間
には、個々の柱状結晶32を光学的に分離するのに必要な
幅Ｇのギャップ41を有している。また、それぞれの柱状
結晶32の基板31と反対側の頭頂部42を他の部分よりも径
大となるように変形して幅を広げることにより、隣接し
た柱状結晶32の頭頂部42を互いに密着連結させて、多数
の柱状結晶32の頭頂部42を連続させ、入力面26の多数の
蛍光体の柱状結晶32の上面を実質的に連続した連続面に
加工してあり、この連続面の上に、柱状結晶32とともに
蛍光体層33を構成するCsI:Na蛍光体あるいはCsI蛍光体
の表層43を形成している。さらに、この蛍光体の表層43
の上に酸化インジウムなどの導電性の保護膜44を形成
し、この保護膜44の上に光電面34を形成した構造であ
る。
１図矢印Ｃ部）および周辺部（第１図矢印Ｅ部）の構造
の詳細を示すもので、隣接した蛍光体の柱状結晶32の間
には、個々の柱状結晶32を光学的に分離するのに必要な
幅Ｇのギャップ41を有している。また、それぞれの柱状
結晶32の基板31と反対側の頭頂部42を他の部分よりも径
大となるように変形して幅を広げることにより、隣接し
た柱状結晶32の頭頂部42を互いに密着連結させて、多数
の柱状結晶32の頭頂部42を連続させ、入力面26の多数の
蛍光体の柱状結晶32の上面を実質的に連続した連続面に
加工してあり、この連続面の上に、柱状結晶32とともに
蛍光体層33を構成するCsI:Na蛍光体あるいはCsI蛍光体
の表層43を形成している。さらに、この蛍光体の表層43
の上に酸化インジウムなどの導電性の保護膜44を形成
し、この保護膜44の上に光電面34を形成した構造であ
る。
そして、多数の柱状結晶32の頭頂部42を連続面にする
方法としては、蒸着により形成した多数の柱状結晶32の
上に多数のステンレスなどの金属小球を乗せて水平方向
に振動させるタンブリング法によって、柱状結晶32の頭
頂部42を径大となるように変形して幅を広げる方法の
他、基板31を回転させながら、柱状結晶32の頭頂部42に
研磨部材を当接して、柱状結晶32の頭頂部42を研磨部材
で水平方向に擦る研磨法によって、隣接した柱状結晶32
の頭頂部42間のギャップ41を埋める方法が有る。いずれ
の場合も、柱状結晶32の長さ方向に加わる力を小さく制
限して、ギャップ41の無い部分の深さつまり光電面34の
表面から柱状結晶32の変形した部分までの深さD1を10μ
ｍ程度以下とし、その光学的特性を損なわないようにす
る。
方法としては、蒸着により形成した多数の柱状結晶32の
上に多数のステンレスなどの金属小球を乗せて水平方向
に振動させるタンブリング法によって、柱状結晶32の頭
頂部42を径大となるように変形して幅を広げる方法の
他、基板31を回転させながら、柱状結晶32の頭頂部42に
研磨部材を当接して、柱状結晶32の頭頂部42を研磨部材
で水平方向に擦る研磨法によって、隣接した柱状結晶32
の頭頂部42間のギャップ41を埋める方法が有る。いずれ
の場合も、柱状結晶32の長さ方向に加わる力を小さく制
限して、ギャップ41の無い部分の深さつまり光電面34の
表面から柱状結晶32の変形した部分までの深さD1を10μ
ｍ程度以下とし、その光学的特性を損なわないようにす
る。
このように、蛍光体の多数の柱状結晶32の頭頂部42
は、水平方向に外力を加えることによって平坦化してい
るため、表面が平らになるように水平方向に引き伸ばさ
れており、隣接した柱状結晶32の頭頂部42の間にあった
ピンホール的な隙間は極端に少ないか、皆無に等しくな
っている。
は、水平方向に外力を加えることによって平坦化してい
るため、表面が平らになるように水平方向に引き伸ばさ
れており、隣接した柱状結晶32の頭頂部42の間にあった
ピンホール的な隙間は極端に少ないか、皆無に等しくな
っている。
したがって、この上に高真空蒸着によって連続性を有
する蛍光体の表層43を形成することにより、表層43の表
面はさらに連続性および緻密性が向上し、ピンホールが
さらに少なくなる。
する蛍光体の表層43を形成することにより、表層43の表
面はさらに連続性および緻密性が向上し、ピンホールが
さらに少なくなる。
このため、蛍光体の表層43の上に保護膜44を介して形
成される光電面34は、連続緻密な保護膜44によって蛍光
体層33の表層43および柱状結晶32と物理的に分離されて
いるため安定であり、光電面34を構成するＫ、Cs、Naが
蛍光体層33に拡散移動して消失することがないので光電
面34の感度は低下せず、最適な構造によって高い値に保
たれる。
成される光電面34は、連続緻密な保護膜44によって蛍光
体層33の表層43および柱状結晶32と物理的に分離されて
いるため安定であり、光電面34を構成するＫ、Cs、Naが
蛍光体層33に拡散移動して消失することがないので光電
面34の感度は低下せず、最適な構造によって高い値に保
たれる。
上述したように、入力面26の中央部と周辺部とでは、
柱状結晶32の太さが次第に変化していること以外はほぼ
同等であるが、蛍光体層33による解像度を上げる目的
で、表層43を薄くした場合や表層43を形成しない場合、
光電面34に電気抵抗の小さい材料を用いることによっ
て、保護膜44を形成しない場合などには、光電面34に対
するピンホールがある程度生じる。
柱状結晶32の太さが次第に変化していること以外はほぼ
同等であるが、蛍光体層33による解像度を上げる目的
で、表層43を薄くした場合や表層43を形成しない場合、
光電面34に電気抵抗の小さい材料を用いることによっ
て、保護膜44を形成しない場合などには、光電面34に対
するピンホールがある程度生じる。
なお、このピンホールの数は、単位面積に対して、ギ
ャップ41の数つまり柱状結晶32の数と相関関係があり、
入力面26の周辺部で多くなる傾向にあるので、この影響
を排除するために場合によっては、周辺部における柱状
結晶32の変形の程度を高める。
ャップ41の数つまり柱状結晶32の数と相関関係があり、
入力面26の周辺部で多くなる傾向にあるので、この影響
を排除するために場合によっては、周辺部における柱状
結晶32の変形の程度を高める。
これらのことについて、第２図および第３図の各部の
寸法の関係を式に示す。
寸法の関係を式に示す。
柱状結晶32の平均的なピッチをW1、 柱状結晶32の平均的な外径をW2、 光電面34の表面から柱状結晶32の変形した部分までの
深さつまりギャップ41の無い部分の平均的な深さをD1、 柱状結晶32のギャップ41の有る部分の平均的な深さを
D2、 ギャップ41の平均的な幅をＧとして、 入力面26の中央部をｃ、周辺部をｅとすると、 となる。
深さつまりギャップ41の無い部分の平均的な深さをD1、 柱状結晶32のギャップ41の有る部分の平均的な深さを
D2、 ギャップ41の平均的な幅をＧとして、 入力面26の中央部をｃ、周辺部をｅとすると、 となる。
また、この関係を示したのが、第４図および第５図で
ある。
ある。
そうして、第３図に示したように、柱状結晶32が細く
なると、従来のように頭頂部42に加工しない場合には、
頭頂部42間にでるギャップ41は単位面積当たりで多くな
り、その上に形成した保護膜44にできるピンホールの数
が多くなり、その上に形成した光電面34を構成するＫ、
Cs、Naなどのアルカリ金属が蛍光体層33に拡散移動して
消失することなどにより、光電面34の感度が低下してい
た。
なると、従来のように頭頂部42に加工しない場合には、
頭頂部42間にでるギャップ41は単位面積当たりで多くな
り、その上に形成した保護膜44にできるピンホールの数
が多くなり、その上に形成した光電面34を構成するＫ、
Cs、Naなどのアルカリ金属が蛍光体層33に拡散移動して
消失することなどにより、光電面34の感度が低下してい
た。
しかしながら、上記実施例では、多数の柱状結晶32の
頭頂部42の上面を、加工により平坦化させて実質的に連
続緻密な連続面としているので、光電面34を構成する
Ｋ、Cs、Naなどのアルカリ金属が蛍光体層33に拡散移動
して消失することがなく、光電面34の感度が低下せず、
この結果、高輝度で安定な光電面34を作ることができ
た。
頭頂部42の上面を、加工により平坦化させて実質的に連
続緻密な連続面としているので、光電面34を構成する
Ｋ、Cs、Naなどのアルカリ金属が蛍光体層33に拡散移動
して消失することがなく、光電面34の感度が低下せず、
この結果、高輝度で安定な光電面34を作ることができ
た。
つぎに、解像度について説明する。
第１図に示した入力面26の中央部（矢印Ｃ部）に入射
したＸ線は、第６図に示すように、蛍光体の柱状結晶32
にほぼ平行に入射し、一部は入射側から浅い位置P1で吸
収されて蛍光を発生する。
したＸ線は、第６図に示すように、蛍光体の柱状結晶32
にほぼ平行に入射し、一部は入射側から浅い位置P1で吸
収されて蛍光を発生する。
この位置で発生した蛍光は、反射と透過を繰返しなが
ら光電面34に到達する。この光の広がりを表わす線像強
度分布（line spread fanction,LSF）を第７図にLSF
（c,1）で示す。
ら光電面34に到達する。この光の広がりを表わす線像強
度分布（line spread fanction,LSF）を第７図にLSF
（c,1）で示す。
同様に、さらに深い位置P2、P3、で発生した蛍光の線
像強度分布を第７図にLSF（c,2）、LSF（c,3）で示す。
像強度分布を第７図にLSF（c,2）、LSF（c,3）で示す。
これらの強度は、Ｘ線の吸収による発光の減少、光の
減衰による減少などによって深さの関数となっている。
そして、これらのLSFを深さ方向に積分することによ
り、総合した線像強度分布LSF（ｃ）が求められる。
減衰による減少などによって深さの関数となっている。
そして、これらのLSFを深さ方向に積分することによ
り、総合した線像強度分布LSF（ｃ）が求められる。
仮に、入力面26の中央部（第１図矢印Ｃ部）入射した
Ｘ線が、入力面26の周辺部（矢印Ｅ部）に入射したＸ線
と同様に、柱状結晶32を横切るように傾斜して入射した
場合には、発光位置P1、P2、P3が横方向に移動したのと
等価となり、LSF（c,1）、LSF（c,2）、LSF（c,3）を横
にずらせて合成した総合の線像強度分布LSF′（ｃ）は
幅が広くなり、換言すると、解像度が低下する。
Ｘ線が、入力面26の周辺部（矢印Ｅ部）に入射したＸ線
と同様に、柱状結晶32を横切るように傾斜して入射した
場合には、発光位置P1、P2、P3が横方向に移動したのと
等価となり、LSF（c,1）、LSF（c,2）、LSF（c,3）を横
にずらせて合成した総合の線像強度分布LSF′（ｃ）は
幅が広くなり、換言すると、解像度が低下する。
このような現象は、Ｘ線が柱状結晶32を横切るように
傾斜して入射する入力面26の周辺部（矢印Ｅ部）では従
来避けることができなかった。
傾斜して入射する入力面26の周辺部（矢印Ｅ部）では従
来避けることができなかった。
しかしながら、上記実施例では、入力面26の周辺部
（矢印Ｅ部）の柱状結晶32の太さを細くすることによっ
て、解像度の低下をなくしている。この様子を第８図お
よび第９図で説明する。
（矢印Ｅ部）の柱状結晶32の太さを細くすることによっ
て、解像度の低下をなくしている。この様子を第８図お
よび第９図で説明する。
第８図に示すように、入力面26の周辺部（矢印Ｅ部）
に傾斜角をもって入射したＸ線は、入射側から浅い位置
P1で一部が吸収されて蛍光を発生する。
に傾斜角をもって入射したＸ線は、入射側から浅い位置
P1で一部が吸収されて蛍光を発生する。
この位置で発生した蛍光は、多数の隣接した柱状結晶
32で反射と透過中の減衰を多数回受けながら横方向に広
がり光電面34に到達するが、柱状結晶32が細いのでこの
際の単位距離当りの反射回数は第６図に示した入力面26
の中央部の場合よりも多くなる。
32で反射と透過中の減衰を多数回受けながら横方向に広
がり光電面34に到達するが、柱状結晶32が細いのでこの
際の単位距離当りの反射回数は第６図に示した入力面26
の中央部の場合よりも多くなる。
このため、等価的な横方向の伝播範囲が狭くなり、第
９図に示すように、入力面26の周辺部（矢印Ｅ部）にお
ける位置P1で発光した蛍光による線像強度分布LSF（e,
1）は、第７図に示した入力面26の中央部の場合のLSF
（c,1）よりも狭くなる。
９図に示すように、入力面26の周辺部（矢印Ｅ部）にお
ける位置P1で発光した蛍光による線像強度分布LSF（e,
1）は、第７図に示した入力面26の中央部の場合のLSF
（c,1）よりも狭くなる。
入力面26の周辺部（矢印Ｅ部）ではＸ線は斜めに入射
するため、残りのＸ線は一部減衰して位置P2に到達して
蛍光を発生する。この位置P2で発光した蛍光による線像
強度分布は、上記と同様に、LSF（e,2）となる。以後、
同様のことを繰返して、位置P3、P4で発生した蛍光の線
像強度分布はLSF（e,3）、LSF（e,4）となり、これらを
合成して総合の線像強度分布LSF（ｅ）を得る。
するため、残りのＸ線は一部減衰して位置P2に到達して
蛍光を発生する。この位置P2で発光した蛍光による線像
強度分布は、上記と同様に、LSF（e,2）となる。以後、
同様のことを繰返して、位置P3、P4で発生した蛍光の線
像強度分布はLSF（e,3）、LSF（e,4）となり、これらを
合成して総合の線像強度分布LSF（ｅ）を得る。
このように、入力面26の周辺部（矢印Ｅ部）では、柱
状結晶32が細く、各位置P1、P2、P3、P4で発光した蛍光
による線像強度分布LSFが狭いため、各位置P1、P2、
P3、P4で発光した蛍光による線像強度分布LSFは幅方向
にずれるが、入力面26の周辺部（矢印Ｅ部）における総
合の線像強度分布LSF（ｅ）は、入力面26の中央部（矢
印Ｃ部）における総合の線像強度分布LSF（ｃ）と同等
あるいはそれよりも狭くなる。
状結晶32が細く、各位置P1、P2、P3、P4で発光した蛍光
による線像強度分布LSFが狭いため、各位置P1、P2、
P3、P4で発光した蛍光による線像強度分布LSFは幅方向
にずれるが、入力面26の周辺部（矢印Ｅ部）における総
合の線像強度分布LSF（ｅ）は、入力面26の中央部（矢
印Ｃ部）における総合の線像強度分布LSF（ｃ）と同等
あるいはそれよりも狭くなる。
したがって、上記実施例によると、入力面26の周辺部
（矢印Ｅ部）ではＸ線が斜めに入射するにもかかわら
ず、解像度が低下することにはならず、Ｘ線イメージ管
の中央部と周辺部の解像度に差がでない。
（矢印Ｅ部）ではＸ線が斜めに入射するにもかかわら
ず、解像度が低下することにはならず、Ｘ線イメージ管
の中央部と周辺部の解像度に差がでない。
なお、上述したように、周辺部の柱状結晶32の平均的
な外形W2（ｅ）と中央部の柱状結晶32の平均的な外形W2
（ｃ）の関係を、W2（ｅ）＜W2（ｃ）とするためには、
たとえばCsI:Na蛍光体を蒸着して柱状結晶32を形成する
際に、基板31の温度を中央部と周辺部で変えることによ
って達成することができる。
な外形W2（ｅ）と中央部の柱状結晶32の平均的な外形W2
（ｃ）の関係を、W2（ｅ）＜W2（ｃ）とするためには、
たとえばCsI:Na蛍光体を蒸着して柱状結晶32を形成する
際に、基板31の温度を中央部と周辺部で変えることによ
って達成することができる。
そうして、従来のように、この様にして太さを変えた
柱状結晶32をそのままの状態で蛍光体層33に用いただけ
では、先に説明したように、表面の周辺部では中央部よ
りも狭い間隔で微小なピンホールが生じ、その上に形成
した光電面34を構成するアルカリ金属が蛍光体層33内に
拡散してしまい、最適構成の光電面34でなくなるため光
電感度が低下し、結果として、周辺部の輝度が中央部の
輝度よりも低くなるいわゆるシェーディングが大きくな
る。
柱状結晶32をそのままの状態で蛍光体層33に用いただけ
では、先に説明したように、表面の周辺部では中央部よ
りも狭い間隔で微小なピンホールが生じ、その上に形成
した光電面34を構成するアルカリ金属が蛍光体層33内に
拡散してしまい、最適構成の光電面34でなくなるため光
電感度が低下し、結果として、周辺部の輝度が中央部の
輝度よりも低くなるいわゆるシェーディングが大きくな
る。
本発明のＸ線イメージ管によれば、入力面の周辺部の
柱状結晶を中央部の柱状結晶よりも細く形成したので、
入力面の周辺部で同じ方向からのＸ線が多くの柱状結晶
を横切って発光させたとしても、個々の柱状結晶で発光
した蛍光の横方向の伝播が少ないことから、解像度の低
下は防止でき、中央部と周辺部とで実質的に同等の空間
解像度を得ることができ、中央部と周辺部とで解像度を
均一にできる。
柱状結晶を中央部の柱状結晶よりも細く形成したので、
入力面の周辺部で同じ方向からのＸ線が多くの柱状結晶
を横切って発光させたとしても、個々の柱状結晶で発光
した蛍光の横方向の伝播が少ないことから、解像度の低
下は防止でき、中央部と周辺部とで実質的に同等の空間
解像度を得ることができ、中央部と周辺部とで解像度を
均一にできる。
また、入力面の隣接した柱状結晶の頭頂部が互いに密
に連結されているので、柱状結晶に形成される光電面を
構成するアルカリ金属が蛍光体層に拡散移動して消失す
るのを阻止することができ、光電面が安定するため、光
電面の感度低下つまり輝度低下を抑えることができ、輝
度を均一にできる。
に連結されているので、柱状結晶に形成される光電面を
構成するアルカリ金属が蛍光体層に拡散移動して消失す
るのを阻止することができ、光電面が安定するため、光
電面の感度低下つまり輝度低下を抑えることができ、輝
度を均一にできる。
第１図は本発明の一実施例のＸ線イメージ管の入力面の
構造を示す概要図、第２図および第３図は入力面の中央
部及び周辺部の構造を示す詳細図、第４図および第５図
はその構造寸法の違いを示す図、第６図は入力面の中央
部の動作状態を示す説明図、第７図はその線像強度分布
を示す図、第８図は入力面の周辺部の動作状態を示す説
明図、第９図はその線像強度分布を示す図、第10図はＸ
線イメージ管を示す構造図、第11図はＸ線イメージ管の
一般的な使用状態を示す説明図、第12図は従来のＸ線イ
メージ管の入力面の構造を示す概要図である。 21……真空外囲器、26……入力面、27……出力面、31…
…基板、32……柱状結晶、33……蛍光体層、34……光電
面、42……頭頂部。
構造を示す概要図、第２図および第３図は入力面の中央
部及び周辺部の構造を示す詳細図、第４図および第５図
はその構造寸法の違いを示す図、第６図は入力面の中央
部の動作状態を示す説明図、第７図はその線像強度分布
を示す図、第８図は入力面の周辺部の動作状態を示す説
明図、第９図はその線像強度分布を示す図、第10図はＸ
線イメージ管を示す構造図、第11図はＸ線イメージ管の
一般的な使用状態を示す説明図、第12図は従来のＸ線イ
メージ管の入力面の構造を示す概要図である。 21……真空外囲器、26……入力面、27……出力面、31…
…基板、32……柱状結晶、33……蛍光体層、34……光電
面、42……頭頂部。
Claims (2)
- 【請求項１】真空外囲器の一端部に設けられた入力面に
よりＸ線を光電子像に変換し、この入力面からの光電子
像を上記入力面に対向して真空外囲器の他端部に設けら
れた出力面により出力像に変換するＸ線イメージ管にお
いて、 上記入力面は、基板と、この基板上に形成された多数の
蛍光体の柱状結晶を有する蛍光体層と、この蛍光体層上
に直接的または間接的に形成された光電面とを備え、 上記入力面の周辺部の柱状結晶を中央部の柱状結晶より
も細く形成されている ことを特徴とするＸ線イメージ管。 - 【請求項２】入力面の隣接した柱状結晶の頭頂部を密に
互いに連結されている ことを特徴とする請求項１記載のＸ線イメージ管。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1129842A JP2758206B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | Ｘ線イメージ管 |
| DE69015436T DE69015436T2 (de) | 1989-05-23 | 1990-05-17 | Röntgenbildverstärker. |
| EP90109376A EP0399378B1 (en) | 1989-05-23 | 1990-05-17 | X-ray image intensifier |
| CN90103851A CN1019622B (zh) | 1989-05-23 | 1990-05-21 | X射线图象管 |
| KR1019900007564A KR930001851B1 (ko) | 1989-05-23 | 1990-05-22 | X선 이미지관 |
| US07/526,907 US5045682A (en) | 1989-05-23 | 1990-05-22 | X-ray image intensifier having columnar crystals having a cross section decrease as it goes towards the edge |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1129842A JP2758206B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | Ｘ線イメージ管 |
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|---|---|
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| JP2758206B2 true JP2758206B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=15019585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1129842A Expired - Fee Related JP2758206B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | Ｘ線イメージ管 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0399378B1 (ja) |
| JP (1) | JP2758206B2 (ja) |
| KR (1) | KR930001851B1 (ja) |
| CN (1) | CN1019622B (ja) |
| DE (1) | DE69015436T2 (ja) |
Families Citing this family (4)
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|---|---|---|---|---|
| FR2666447B1 (fr) * | 1990-08-31 | 1996-08-14 | Thomson Tubes Electroniques | Tube intensificateur d'image avec compensation de courbe de brillance. |
| JPH09180658A (ja) * | 1995-10-27 | 1997-07-11 | Toshiba Corp | Ｘ線イメージ管 |
| DE69726252T2 (de) * | 1996-09-18 | 2004-08-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Röntgenbildröhre und herstellungsverfahren für dieselbe |
| JP2004233067A (ja) * | 2003-01-28 | 2004-08-19 | Konica Minolta Holdings Inc | 放射線画像変換パネル及び放射線画像変換パネルの製造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2545270B1 (fr) * | 1983-04-29 | 1985-12-27 | Thomson Csf | Intensificateur d'images radiologiques et application a un systeme de radiologie numerique |
| JPH0754675B2 (ja) * | 1986-03-31 | 1995-06-07 | 株式会社東芝 | Ｘ線イメ−ジインテンシフアイア |
| DE3774746D1 (de) * | 1986-04-04 | 1992-01-09 | Toshiba Kawasaki Kk | Roentgenstrahlenbildverstaerker. |
| JP2815881B2 (ja) * | 1988-03-04 | 1998-10-27 | 株式会社東芝 | Ｘ線イメージ管の製造方法 |
-
1989
- 1989-05-23 JP JP1129842A patent/JP2758206B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-05-17 EP EP90109376A patent/EP0399378B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-17 DE DE69015436T patent/DE69015436T2/de not_active Expired - Fee Related
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- 1990-05-22 US US07/526,907 patent/US5045682A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-22 KR KR1019900007564A patent/KR930001851B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| KR930001851B1 (ko) | 1993-03-15 |
| EP0399378B1 (en) | 1994-12-28 |
| DE69015436T2 (de) | 1995-05-18 |
| DE69015436D1 (de) | 1995-02-09 |
| EP0399378A3 (en) | 1993-02-03 |
| US5045682A (en) | 1991-09-03 |
| EP0399378A2 (en) | 1990-11-28 |
| KR900019118A (ko) | 1990-12-24 |
| JPH02309535A (ja) | 1990-12-25 |
| CN1047588A (zh) | 1990-12-05 |
| CN1019622B (zh) | 1992-12-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |