JP2004170200A - X-ray image tube and x-ray image pickup system - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an X-ray image tube which can prevent a detected image from being distorted by influence of a magnetic field from outside, and moreover to reduce influence by distortions even when pieces of image information acquired by a plurality of cameras or image sensors are connected to each other into a monitor image. <P>SOLUTION: This X-ray image tube 1 has a correcting coil 20 for correcting the influence of the magnetic field from outside, in the vicinity of a tube vessel 12 at the circumference of the input window 14 of an X-ray intensifier 11. The correcting coil is arranged so that the long axis of the cross section of the coil becomes parallel or makes angles of ±10° with respect to a tangent to the input window. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、外部からの磁界の影響により検出画像に生じる歪みを低減可能なＸ線イメージ管およびＸ線イメージ管を用いるＸ線像撮像システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線イメージ管は、人体や物体の内部構造を調べるために有用であり、人体や物体に照射されたＸ線の透過濃度分布またはＸ線像を、可視光像に変換するために広く用いられている。
【０００３】
Ｘ線イメージ管は、検査対象物を透過して強度（透過量）が変化されたＸ線を捕獲して強度を増強するために、一旦電気（画像）信号電子に変換する入力蛍光面−光電変換面と、増強された電気（画像）信号をもう一度光（可視像）に変換する出力蛍光面からなる。
【０００４】
すなわち、Ｘ線イメージ管は、検査対象物を透過したＸ線の透過線量の分布であるＸ線像を獲得し、Ｘ線像に対応する蛍光出力すなわち可視光像を出力する。
【０００５】
なお、出力された可視光像をカメラや画像センサで画像信号に変換してモニタ装置に表示させることにより、検査対象物の状態を、リアルタイムでモニタすることもできる。また、画像信号からハードコピーを得ることも容易である。
【０００６】
ところで、光電変換面と出力蛍光面との間で入力蛍光面から放出された微弱な電子を増強するために、例えば電子レンズが用いられるが、地磁気に代表される外部からの磁界の影響により、入力窓の周辺部で捕獲されたＸ線により得られるＸ線像には、歪み成分が含まれる問題がある。
【０００７】
なお、Ｘ線イメージ管が、例えば医療用であって、検査対象物が人体等である場合には、入力窓の直径は数１０ｃｍにも達する。このため、出力蛍光面に出力された画像をモニタ装置やハードコピー向けの画像信号に変換する目的でカメラや画像センサにより画像情報を取り込む場合には、複数のカメラや画像センサを用いることが要求される。従って、モニタ装置やハードコピー向けの画像情報は繋ぎ合わせられることになる。
【０００８】
しかしながら、歪みを含んだ画像の画像情報を繋ぎ合わせて得られた画像情報（モニタ画像）は、特に医療の分野では、的確な診断を困難とする問題がある。
【０００９】
なお、地磁気の影響を軽減するために、入力面の全面に、例えばパーマロイに代表される透磁率の高い金属を配置して磁気を遮蔽する例が報告されているが、結果的に、入力面に入射するＸ線の線量も金属板の厚さの分だけ低下することになる。このことは、検査対象である人体へ照射されるＸ線の線量を増大する問題がある。
【００１０】
別の方法として、入力窓１３を囲む領域（外周）に、外部からの磁界の影響を補償する電磁コイル１７が配置されたＸ線イメージ管装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【００１１】
【特許文献１】
特開平８−３１５７５７号公報（図３、段落［００２４］）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に示された磁界補正用コイルにより外部磁界の影響を抑えたＸ線イメージ管装置においても、入力窓の周辺部で捕獲されたＸ線により得られるＸ線像には歪み成分が含まれており、さらに画像情報を繋ぎ合わせてモニタ画像を得る場合には、特に医療の分野で的確な診断が可能な程度まで抑えることは依然として困難である。
【００１３】
この発明の目的は、上記した欠点を解決し、外部からの磁界の影響により検出画像に生じる歪みを解消でき、しかも複数のカメラまたは画像センサにより得た画像情報をつなぎ合わせてモニタ画像とした場合においても、歪みの影響を低減できるＸ線イメージ管を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記問題点に基づきなされたもので、Ｘ線の入射する入力側と可視像を出力する出力側とを有する真空容器と、前記真空容器内の入力側に設けられたＸ線を電子に変換する入力面と、前記真空容器内の出力側に設けられた電子を可視像に変換する出力面と、入力面と出力面との間に設けられた収束電極と、出力面に向けて電子を加速する陽極とを具備するＸ線イメージ管において、前記入力面の近傍で前記真空容器を気密する入力窓の外周に、磁気補正コイルが設けられ、前記磁気補正コイルのコイル断面の長軸が前記入力窓の接線と平行であることを特徴とするＸ線イメージ管である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
図１は、この発明の実施の形態が適用されるＸ線イメージ管の一例を示す概略断面図である。
【００１７】
図１に示されるように、Ｘ線イメージ管１は、検査対象物を透過したＸ線Ｒを捕獲して、その強度を増強し、可視像に変換するＸ線増倍管１１を有している。Ｘ線増倍管１１の周囲には、Ｘ線増倍管１１に、例えば地磁気等の外部の磁界が作用することを低減可能な管容器（ハウジング）１２が設けられている。
【００１８】
Ｘ線増倍器１１は、内部が所定の真空度に維持された真空容器（外囲器）１３を有している。なお、真空容器１３は、Ｘ線増倍器１１の本体筐体を兼ねる。
【００１９】
真空容器１３の一端部で、管容器１２の開口端側には、Ｘ線（Ｘ線透過像）Ｒが入射される入力窓１４が、容器１３と一体的に設けられている。
【００２０】
真空容器１３内部には、入力窓１４の側から、入力窓１４を透過したＸ線透過像Ｒを光電子（電子）Ｅに変換する入力面１５、入力面１５から出力され、以下に説明する工程で増幅される電子（光電子）Ｅを可視光像（出力画像）Ｖに変換する出力面１６が設けられている。なお、管容器１２の出力面１６と対向される位置には、出力面１６に出力された出力画像Ｖを画像信号に変換する例えばＣＣＤカメラ等の画像センサ１７が設けられる。ここで、入力面１５は、入力窓１４と一体的に形成されてもよい。
【００２１】
真空容器１３内にはまた、入力面１５から出力面１６に向かって、入力面１５から放出された電子Ｅを出力面１６に収束させる収束電極１８ａ，１８ｂおよび１８ｃと、入力面１５からの電子Ｅを出力面１６に向かって加速する陽極（加速電極）１９が設けられている。
【００２２】
入力窓１４の外周部であって、管容器１２の開口端側の所定の位置には、真空容器１３内に入射されるＸ線透過像Ｒの軌道が変化することを低減する補正磁界を発生する補正コイル２０が設けられている。
【００２３】
上述したＸ線イメージ管１においては、入力面１５からＸ線増倍管１１の入力窓１４を通して入力面１５に入射されたＸ線またはＸ線透過像Ｒに対応する強度の蛍光が放出されたのち光電変換されて、光電子（電子）Ｅが出力される。
【００２４】
入力面１５から出力された光電子Ｅは、加速電極１９により加速され、個々の収束電極１８ａ，１８ｂおよび１８ｃにより、順次収束されて出力面１６に結像される。
【００２５】
出力面１６に結像された電子（光電子）Ｅは、出力面１６において蛍光に変換され、出力面１６の管容器１２側に、出力画像（すなわち可視像）Ｖとして出力される。
【００２６】
出力面１６に投影された出力画像Ｖは、ＣＣＤセンサまたはカメラ１７により撮像され、図示しない画像処理装置またはモニタ装置に出力される。
【００２７】
なお、出力面１６の大きさあるいは画像処理装置の出力サイズと分解能またはモニタ装置の分解能等に支配されるが、出力画像Ｖは、複数のカメラ（あるいはＣＣＤセンサ）により、任意の領域に分割されて出力されてもよい。その場合、出力画像Ｖは、予め決められた繋ぎ合わせのためのプログラムにより繋ぎ合わせられることは、いうまでもない。
【００２８】
次に、補正コイルに任意の磁界補償電流が供給されることによる出力画像特性について説明する。
【００２９】
図２は、図１を用いて説明した補正コイルと入力窓およびその近傍の管本体の一部を拡大した概略図である。
【００３０】
図２に示されるように、補正コイル２０は、例えばコイル断面が矩形である場合に、矩形の長軸と入力窓１４とが平行になるように固定されている。なお、入力窓１４が非平面である場合には、補正コイル２０は、コイル断面の矩形の短軸が入力窓１４と交わる位置でコイル断面の矩形の長軸が入力窓１４の接線と平行（入力窓の法線と矩形の短軸が平行）すなわち０°になるように、配置される。
【００３１】
このため、補正コイル２０により発生される磁界は、入力窓１４に入射されるＸ線（Ｘ線透過像）Ｒが収束電極１８ａ，１８ｂおよび１８ｃからの電界により収束される際の外部磁界（地磁気）の影響を緩和できる。
【００３２】
例えば図３に示すような格子パターンを透過させたＸ線Ｒが入力窓１４（入力面１５）に入力されると、補正コイル２０が無い場合には、出力面１６に、図４に示すように、中央部は一致するものの入力窓１４の直径方向に向かって中央部と点対称の歪みが生じる。
【００３３】
これに対して、図示しない電源装置から所定の大きさの補正電流を補正コイル２０に供給することで、図５に示すように、出力面１６に投影される出力画像の歪みは、中央部と入力窓１４の外周との間で僅かに湾曲するものの、補正コイル２０が無い場合に比較して大幅に改善される。
【００３４】
なお、補正コイル２０のコイル断面である矩形の長軸（または短軸）の向きと入力窓１４の接線（法線）との関連を見ると、図６に示すように、コイル断面の長軸が管本体１２の軸と平行な場合には、出力面１６に投影される出力画像の歪みは、中央部と入力窓１４の外周との間の湾曲の程度が変化するものの、図７に示すように、コイル２０が無い場合と概ね等しい位置で出力画像が湾曲することが確認された。
【００３５】
また、補正コイル２０に供給する補正電流の大きさを変化すると、図５に曲線ｂで示す通り、出力画像の湾曲の程度は変動するものの、湾曲が生じる位置は、変化しない。
【００３６】
すなわち、図７および図５の曲線ｂから外部磁界（地磁気）の影響を緩和することのできる条件は、補正コイルに供給される電流の大きさではなく補正コイルの断面の長軸と入力窓の接線とのなす角との関係が支配的であると考えることが妥当である。従って、補正コイル２０から発生される磁界の向きは、図２に示すように、入力窓１４の周辺から中間部に集中されるので、外部磁界の影響を相殺できる。
【００３７】
図８および図９は、図２に示した補正コイルの断面の長軸と入力窓の接線との関係の一例を説明する概略図である。
【００３８】
図８（ａ）に示すように、補正コイル２０の断面の長軸と入力窓１４の接線との間の角度を管本体１２側にシフトさせると、出力面１６に出力される出力画像は、図８（ｂ）に示すように変化される。すなわち、図８（ｂ）から、コイルの断面の長軸方向を管本体の軸方向に傾けると、図７に示した補正コイルがない場合と図５に示した補正コイルの矩形断面の長軸と入力窓の接線が概ね平行である場合に比較して、中間的な大きさの歪みが生じることが認められる。
【００３９】
一方、図９（ａ）に示すように、補正コイル２０の断面の長軸と入力窓１４の接線との間の角度を入力窓１４側にシフトさせると、出力面１６に出力される出力画像は、図９（ｂ）に示すように変化される。すなわち、図９（ｂ）から、コイルの断面の長軸方向をＸ線増倍器１１の中心方向に傾けると、図７に示した補正コイルがない場合と図５に示した補正コイルの矩形断面の長軸と入力窓の接線が概ね平行である場合に比較して、方向（位相）が逆で、中間的な大きさの歪みが生じることが認められる。
【００４０】
なお、図８および図９により確認された歪みが発生する方向（位相）と、補正コイルの断面の長軸と入力窓の接線とのなす角との関係から、補正コイルの断面の長軸と入力窓の接線とのなす角の好適な範囲を確認したところ、補正コイルの断面の長軸と入力窓の接線とのなす角が管本体側へ傾いた場合に出力画像の歪みを許容可能な角度（以下、「＋」で示す）は、概ね１０°であり、補正コイルの断面の長軸と入力窓の接線とのなす角が増倍器の中心側へ傾いた場合に出力画像の歪みを許容可能な角度（以下、「−」で示す）は、概ね１５°である。従って、補正コイルの断面の長軸と入力窓の接線とのなす角は、入力窓の接線に対して±１０°の範囲であれば、補正コイル２０を設ける際の組立精度の点でも、出力画像の歪みを補償できる。
【００４１】
また、補正コイルのコイル断面の長軸は、図１０（ａ）に示したような断面が矩形状になる一般的なコイル（図２と同じ形状で線材が入力窓１４の外周と同心円）に拘わらず、例えば図１０（ｂ）または図１０（ｃ）に示すようなさまざまな形状のコイルにおいても、図１１（ｂ）および図１１（ｃ）に示すように、同様にみなすことができる。
【００４２】
なお、この発明は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々な変形、変更が可能である。また、各実施の形態は、可能な限り適宜組み合わせて実施されてもよく、その場合、組み合わせによる効果が得られる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、Ｘ線イメージ管のＸ線増倍器の入力窓の外周またはその近傍に、管本体の外部からＸ線増倍器内に到達する外部磁界の影響を緩和できる磁界が提供されるので、出力画像の歪みを出力面の全域で補償可能で、しかも複数のカメラまたは画像センサにより得た画像情報をつなぎ合わせてモニタ画像とした場合においても、歪みの影響が低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態が適用されるＸ線イメージ管を示す概略断面図。
【図２】図１に示したＸ線イメージ管のＸ線入力窓と補正コイルのコイル断面の長軸の関係を説明する部分拡大断面図。
【図３】図１および図２に示したＸ線イメージ管において、出力画像の特性を評価するために用いるテスト画像の一例を説明する概略図。
【図４】図３に示したテスト画像を周知のＸ線イメージ管で撮像した場合の出力画像の一例を説明する概略図。
【図５】図３に示したテスト画像を図１および図２に示した本発明のＸ線イメージ管で撮像した場合の出力画像の一例を説明する概略図。
【図６】比較のために、図１および図２に示した本発明のＸ線イメージ管の補正コイルの角度を変化させて、図３に示したテスト画像の出力の一例を説明する概略図。
【図７】図３に示したテスト画像を図６に示した本発明のＸ線イメージ管の条件で撮像した場合の出力画像の一例を説明する概略図。
【図８】比較のために、図１および図２に示した本発明のＸ線イメージ管の補正コイルの角度を、「＋」側に変化させて、図３に示したテスト画像の出力の一例を説明する概略図。
【図９】比較のために、図１および図２に示した本発明のＸ線イメージ管の補正コイルの角度を、「−」側に変化させて、図３に示したテスト画像の出力の一例を説明する概略図。
【図１０】図２に示した補正コイルの巻線の特徴を説明する概略図。
【図１１】図１０に示した補正コイルのコイル断面の長軸を説明する概略図。
【符号の説明】
１ …Ｘ線イメージ管、
１１ …Ｘ線増倍管、
１２ …管容器、
１３ …真空容器、
１４ …入力窓、
１５ …入力面、
１６ …出力面、
１７ …画像センサ、
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ …収束電極、
１９ …陽極、
２０ …補正コイル。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an X-ray image tube capable of reducing distortion generated in a detected image due to the influence of an external magnetic field, and an X-ray image imaging system using the X-ray image tube.
[0002]
[Prior art]
An X-ray image tube is useful for examining the internal structure of a human body or an object, and is widely used to convert a transmission density distribution or an X-ray image of X-rays applied to the human body or an object into a visible light image. ing.
[0003]
The X-ray image tube captures X-rays whose intensity (amount of transmission) has been changed by transmitting through an inspection target, and temporarily converts the X-rays into electric (image) signal electrons in order to increase the intensity. It consists of a conversion surface and an output phosphor surface that converts the enhanced electrical (image) signal into light (visible image) again.
[0004]
That is, the X-ray image tube acquires an X-ray image which is a distribution of the transmitted dose of the X-ray transmitted through the inspection object, and outputs a fluorescent light output corresponding to the X-ray image, that is, a visible light image.
[0005]
The state of the inspection object can be monitored in real time by converting the output visible light image into an image signal using a camera or an image sensor and displaying the image signal on a monitor device. It is also easy to obtain a hard copy from an image signal.
[0006]
By the way, in order to enhance the weak electrons emitted from the input phosphor screen between the photoelectric conversion surface and the output phosphor screen, for example, an electron lens is used, but due to the influence of an external magnetic field represented by geomagnetism, An X-ray image obtained from X-rays captured at the periphery of the input window has a problem that a distortion component is included.
[0007]
When the X-ray image tube is for medical use, for example, and the inspection object is a human body or the like, the diameter of the input window reaches several tens of cm. Therefore, when image information is captured by a camera or an image sensor in order to convert an image output on the output phosphor screen into an image signal for a monitor device or a hard copy, it is necessary to use a plurality of cameras and image sensors. Is done. Therefore, the image information for the monitor device or the hard copy is connected.
[0008]
However, image information (monitor image) obtained by joining image information of images including distortion has a problem that accurate diagnosis is difficult, particularly in the medical field.
[0009]
In order to reduce the influence of geomagnetism, an example has been reported in which a high-permeability metal, such as permalloy, is disposed over the entire input surface to shield the magnetism. X-ray dose incident on the metal plate is also reduced by the thickness of the metal plate. This causes a problem of increasing the dose of X-rays applied to a human body to be inspected.
[0010]
As another method, an X-ray image tube device has been proposed in which an electromagnetic coil 17 for compensating for the influence of an external magnetic field is arranged in a region (outer periphery) surrounding the input window 13 (for example, Patent Document 1).
[0011]
[Patent Document 1]
JP-A-8-315575 (FIG. 3, paragraph [0024])
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, even in an X-ray image tube apparatus in which the influence of an external magnetic field is suppressed by a magnetic field correction coil disclosed in Patent Document 1, a distortion component is included in an X-ray image obtained by X-rays captured around an input window. In the case where a monitor image is obtained by connecting image information, it is still difficult to suppress the accurate diagnosis in the medical field in particular.
[0013]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks, eliminate distortion caused in a detected image due to the influence of an external magnetic field, and combine image information obtained by a plurality of cameras or image sensors into a monitor image. Another object of the present invention is to provide an X-ray image tube capable of reducing the influence of distortion.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made on the basis of the above problems, and has a vacuum vessel having an input side to which X-rays are incident and an output side to output a visible image, and an X-ray provided on an input side in the vacuum vessel. An input surface for converting electrons into electrons, an output surface for converting electrons to a visible image provided on the output side in the vacuum vessel, a focusing electrode provided between the input surface and the output surface, and an output surface. An X-ray image tube having an anode for accelerating electrons toward the outside, wherein a magnetic correction coil is provided around an input window that hermetically seals the vacuum vessel near the input surface, and a coil cross section of the magnetic correction coil is provided. An X-ray image tube, wherein a major axis of the X-ray image tube is parallel to a tangent of the input window.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of an X-ray image tube to which an embodiment of the present invention is applied.
[0017]
As shown in FIG. 1, the X-ray image tube 1 has an X-ray intensifier tube 11 that captures an X-ray R transmitted through an inspection object, increases its intensity, and converts it into a visible image. ing. Around the X-ray intensifier tube 11, a tube container (housing) 12 capable of reducing the external magnetic field such as geomagnetism acting on the X-ray intensifier tube 11 is provided.
[0018]
The X-ray multiplier 11 has a vacuum container (envelope) 13 whose inside is maintained at a predetermined degree of vacuum. In addition, the vacuum container 13 also serves as a main body housing of the X-ray multiplier 11.
[0019]
An input window 14 through which X-rays (X-ray transmission images) R are incident is provided integrally with the vessel 13 at one end of the vacuum vessel 13 and on the open end side of the tube vessel 12.
[0020]
An input surface 15 for converting an X-ray transmission image R transmitted through the input window 14 into photoelectrons (electrons) E from the input window 14 side is output from the input window 14 into the vacuum chamber 13. An output surface 16 is provided for converting electrons (photoelectrons) E amplified by the above into visible light images (output images) V. At a position facing the output surface 16 of the tube container 12, an image sensor 17 such as a CCD camera for converting the output image V output on the output surface 16 into an image signal is provided. Here, the input surface 15 may be formed integrally with the input window 14.
[0021]
In the vacuum chamber 13, focusing electrodes 18 a, 18 b and 18 c for converging electrons E emitted from the input surface 15 to the output surface 16 from the input surface 15 toward the output surface 16, and electrons from the input surface 15. An anode (acceleration electrode) 19 for accelerating E toward the output surface 16 is provided.
[0022]
A correction magnetic field for reducing a change in the trajectory of the X-ray transmission image R incident on the vacuum container 13 is generated at a predetermined position on the outer peripheral portion of the input window 14 and on the opening end side of the tube container 12. The correction coil 20 is provided.
[0023]
In the X-ray image tube 1 described above, X-rays incident on the input surface 15 through the input window 14 of the X-ray intensifier tube 11 from the input surface 15 or fluorescence having an intensity corresponding to the X-ray transmission image R is emitted. Thereafter, photoelectric conversion is performed, and photoelectrons (electrons) E are output.
[0024]
The photoelectrons E output from the input surface 15 are accelerated by the accelerating electrodes 19, are sequentially converged by the individual focusing electrodes 18 a, 18 b, and 18 c and are imaged on the output surface 16.
[0025]
The electrons (photoelectrons) E formed on the output surface 16 are converted into fluorescent light on the output surface 16 and output as an output image (that is, a visible image) V on the tube surface 12 side of the output surface 16.
[0026]
The output image V projected on the output surface 16 is picked up by a CCD sensor or a camera 17 and output to an image processing device or a monitor device (not shown).
[0027]
Although the output image V is governed by the size of the output surface 16 or the output size and resolution of the image processing device or the resolution of the monitor device, the output image V is divided into arbitrary regions by a plurality of cameras (or CCD sensors). May be output. In this case, it goes without saying that the output images V are joined by a predetermined joining program.
[0028]
Next, a description will be given of an output image characteristic caused by supplying an arbitrary magnetic field compensation current to the correction coil.
[0029]
FIG. 2 is an enlarged schematic view of the correction coil and the input window described with reference to FIG. 1 and a part of the tube main body in the vicinity thereof.
[0030]
As shown in FIG. 2, the correction coil 20 is fixed such that, for example, when the coil cross section is rectangular, the long axis of the rectangle and the input window 14 are parallel. When the input window 14 is non-planar, the correction coil 20 is configured such that the long axis of the coil cross section is parallel to the tangent of the input window 14 at the position where the rectangular short axis of the coil crosses the input window 14 ( The normal of the input window is parallel to the short axis of the rectangle), that is, 0 °.
[0031]
Therefore, the magnetic field generated by the correction coil 20 is an external magnetic field (geomagnetic field) when the X-ray (X-ray transmission image) R incident on the input window 14 is converged by electric fields from the focusing electrodes 18a, 18b and 18c. ) Can be mitigated.
[0032]
For example, when an X-ray R transmitted through a lattice pattern as shown in FIG. 3 is input to the input window 14 (input surface 15), if there is no correction coil 20, the output surface 16 is provided as shown in FIG. Although the center portion coincides, a point-symmetric distortion occurs in the diameter direction of the input window 14 with respect to the center portion.
[0033]
On the other hand, by supplying a correction current of a predetermined magnitude to the correction coil 20 from a power supply device (not shown), the distortion of the output image projected on the output surface 16 is reduced as shown in FIG. Although it is slightly curved between the outer periphery of the input window 14, it is greatly improved as compared with the case where the correction coil 20 is not provided.
[0034]
In addition, when looking at the relationship between the direction of the long axis (or short axis) of the rectangle which is the coil cross section of the correction coil 20 and the tangent (normal) of the input window 14, as shown in FIG. Is parallel to the axis of the tube body 12, the distortion of the output image projected on the output surface 16 varies in the degree of curvature between the central portion and the outer periphery of the input window 14, but is shown in FIG. Thus, it was confirmed that the output image was curved at a position substantially equal to the case where the coil 20 was not provided.
[0035]
When the magnitude of the correction current supplied to the correction coil 20 changes, as shown by a curve b in FIG. 5, the degree of curvature of the output image varies, but the position where the curvature occurs does not change.
[0036]
That is, from the curves b in FIG. 7 and FIG. 5, the condition that can reduce the influence of the external magnetic field (geomagnetic) is not the magnitude of the current supplied to the correction coil but the major axis of the cross section of the correction coil and the input window. It is reasonable to think that the relationship with the angle made with the tangent is dominant. Therefore, the direction of the magnetic field generated from the correction coil 20 is concentrated from the periphery of the input window 14 to the intermediate portion as shown in FIG.
[0037]
8 and 9 are schematic diagrams illustrating an example of the relationship between the major axis of the cross section of the correction coil illustrated in FIG. 2 and the tangent to the input window.
[0038]
As shown in FIG. 8A, when the angle between the long axis of the cross section of the correction coil 20 and the tangent to the input window 14 is shifted toward the tube main body 12, the output image output on the output surface 16 becomes It is changed as shown in FIG. That is, from FIG. 8B, when the long axis direction of the cross section of the coil is inclined in the axial direction of the tube main body, the case where there is no correction coil shown in FIG. 7 and the long axis of the rectangular cross section of the correction coil shown in FIG. It is recognized that an intermediate amount of distortion occurs as compared with the case where the tangents of the input window and the input window are substantially parallel.
[0039]
On the other hand, as shown in FIG. 9A, when the angle between the long axis of the cross section of the correction coil 20 and the tangent to the input window 14 is shifted toward the input window 14, the output image output to the output surface 16 is output. Is changed as shown in FIG. That is, from FIG. 9B, when the major axis direction of the cross section of the coil is inclined toward the center of the X-ray multiplier 11, there is no correction coil shown in FIG. 7 and the rectangular shape of the correction coil shown in FIG. It can be seen that the direction (phase) is reversed and an intermediate magnitude distortion occurs as compared to the case where the tangent line of the input window is substantially parallel to the major axis of the cross section.
[0040]
Note that, from the relationship between the direction (phase) in which the distortion occurs and the angle formed between the long axis of the cross section of the correction coil and the tangent of the input window, the long axis of the cross section of the correction coil is determined from FIGS. When confirming the preferred range of the angle formed by the tangent to the input window, the distortion of the output image can be tolerated when the angle formed by the long axis of the cross section of the correction coil and the tangent of the input window is inclined toward the tube body. The angle (hereinafter referred to as “+”) is approximately 10 °, and when the angle between the long axis of the cross section of the correction coil and the tangent to the input window is tilted toward the center of the multiplier, the output image is distorted. Is approximately 15 ° (hereinafter, indicated by “−”). Accordingly, if the angle between the long axis of the cross section of the correction coil and the tangent to the input window is within ± 10 ° with respect to the tangent to the input window, the output accuracy is low in terms of assembly accuracy when the correction coil 20 is provided. Image distortion can be compensated.
[0041]
The major axis of the coil cross section of the correction coil is a general coil having a rectangular cross section as shown in FIG. 10A (the same shape as in FIG. 2 and the wire is concentric with the outer periphery of the input window 14). Regardless, for example, coils having various shapes as shown in FIG. 10B or FIG. 10C can be similarly regarded as shown in FIG. 11B and FIG. 11C.
[0042]
The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and changes can be made at the stage of implementation without departing from the scope of the invention. In addition, the embodiments may be implemented in appropriate combinations as much as possible. In that case, the effects of the combinations are obtained.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the influence of an external magnetic field reaching the inside of the X-ray multiplier from outside the tube main body on the outer periphery of or near the input window of the X-ray multiplier of the X-ray image tube. Since a magnetic field that can be alleviated is provided, the distortion of the output image can be compensated over the entire output surface, and even if the monitor information is obtained by connecting the image information obtained by multiple cameras or image sensors, the effect of the distortion can be obtained. Is reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an X-ray image tube to which an embodiment of the present invention is applied.
2 is a partially enlarged cross-sectional view illustrating a relationship between an X-ray input window of the X-ray image tube shown in FIG. 1 and a major axis of a cross section of a correction coil.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of a test image used to evaluate characteristics of an output image in the X-ray image tube illustrated in FIGS. 1 and 2.
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of an output image when the test image illustrated in FIG. 3 is captured by a known X-ray image tube.
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of an output image when the test image shown in FIG. 3 is captured by the X-ray image tube of the present invention shown in FIGS. 1 and 2;
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining an example of an output of a test image shown in FIG. 3 by changing an angle of a correction coil of the X-ray image tube of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 for comparison. .
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of an output image when the test image shown in FIG. 3 is captured under the conditions of the X-ray image tube of the present invention shown in FIG.
8 shows, for comparison, the angle of the correction coil of the X-ray image tube of the present invention shown in FIG. 1 and FIG. Schematic diagram illustrating an example.
FIG. 9 shows, for comparison, the output of the test image shown in FIG. 3 by changing the angle of the correction coil of the X-ray image tube of the present invention shown in FIGS. Schematic diagram illustrating an example.
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating characteristics of windings of the correction coil shown in FIG. 2;
FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a major axis of a coil cross section of the correction coil illustrated in FIG. 10;
[Explanation of symbols]
1 ... X-ray image tube,
11 ... X-ray intensifier,
12 ... tube container,
13 ... vacuum container,
14 ... input window,
15 ... input surface,
16 ... output surface,
17 ... image sensor,
18a, 18b, 18c: Focusing electrodes,
19 ... Anode,
20 ... correction coil.

Claims (6)

Ｘ線の入射する入力側と可視像を出力する出力側とを有する真空容器と、前記真空容器内の入力側に設けられたＸ線を電子に変換する入力面と、前記真空容器内の出力側に設けられた電子を可視像に変換する出力面と、入力面と出力面との間に設けられた収束電極と、出力面に向けて電子を加速する陽極とを具備するＸ線イメージ管において、
前記入力面の近傍で前記真空容器を気密する入力窓の外周に、磁気補正コイルが設けられ、前記磁気補正コイルのコイル断面の長軸が前記入力窓の接線と平行であることを特徴とするＸ線イメージ管。A vacuum vessel having an input side for receiving X-rays and an output side for outputting a visible image, an input surface provided on the input side in the vacuum vessel for converting X-rays into electrons, An X-ray having an output surface provided on the output side for converting electrons into a visible image, a focusing electrode provided between the input surface and the output surface, and an anode for accelerating the electrons toward the output surface. In the image tube,
A magnetic correction coil is provided on an outer periphery of an input window that hermetically seals the vacuum vessel in the vicinity of the input surface, and a major axis of a cross section of the magnetic correction coil is parallel to a tangent of the input window. X-ray image tube. 前記コイル断面の長軸と前記入力窓の接線となす角は、０±１０°であることを特徴とする請求項１記載のＸ線イメージ管。2. The X-ray image tube according to claim 1, wherein an angle between a long axis of the coil section and a tangent to the input window is 0 ± 10 °. 前記磁気補正コイルに供給される補正電流の大きさは、可変であることを特徴とする請求項１または２記載のＸ線イメージ管。3. The X-ray image tube according to claim 1, wherein the magnitude of the correction current supplied to the magnetic correction coil is variable. Ｘ線の入射する入力側と可視像を出力する出力側とを有する真空容器と、前記真空容器内の入力側に設けられたＸ線を電子に変換する入力面と、前記真空容器内の出力側に設けられた電子を可視像に変換する出力面と、入力面と出力面との間に設けられた収束電極と、出力面に向けて電子を加速する陽極とを具備するＸ線イメージ管と、
前記Ｘ線イメージ管の前記出力面に出力された出力画像を、所定の領域に区分して撮像する複数の撮像装置と、
前記それぞれの撮像装置から出力された出力画像を繋ぎ合わせてモニタ装置に表示させ、または画像出力として出力させる画像処理装置と、
を有するＸ線像撮像システムにおいて、
前記Ｘ線イメージ管の前記入力面の近傍で前記真空容器を気密する前記入力窓の外周に、外部からの磁気により前記収束電極および前記陽極により提供される電界に歪みが生じることを緩和する磁気補正コイルが、前記磁気補正コイルのコイル断面の長軸が前記入力窓の接線と平行になるように設けられていることを特徴とするＸ線像撮像システム。A vacuum vessel having an input side for receiving X-rays and an output side for outputting a visible image, an input surface provided on the input side in the vacuum vessel for converting X-rays into electrons, An X-ray having an output surface provided on the output side for converting electrons into a visible image, a focusing electrode provided between the input surface and the output surface, and an anode for accelerating the electrons toward the output surface. An image tube,
A plurality of imaging devices for imaging the output image output on the output surface of the X-ray image tube in a predetermined area;
An image processing device that connects the output images output from the respective imaging devices and displays them on a monitor device, or outputs the images as image outputs,
An X-ray imaging system having
Magnets for mitigating distortion of the electric field provided by the focusing electrode and the anode due to external magnetism on the outer periphery of the input window that hermetically seals the vacuum vessel near the input surface of the X-ray image tube. An X-ray imaging system, wherein a correction coil is provided such that a major axis of a cross section of the magnetic correction coil is parallel to a tangent of the input window. 前記コイル断面の長軸と前記入力窓の接線となす角は、０±１０°であることを特徴とする請求項４記載のＸ線像撮像システム。The X-ray imaging system according to claim 4, wherein an angle between a long axis of the coil cross section and a tangent to the input window is 0 ± 10 °. 前記磁気補正コイルに供給される補正電流の大きさは、可変であることを特徴とする請求項４または５記載のＸ線像撮像システム。6. The X-ray imaging system according to claim 4, wherein the magnitude of the correction current supplied to the magnetic correction coil is variable.

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