JPH0636713A - X-ray image tube - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To improve the assembling precision by forming an anode electrode and a grid electrode most near to the anode electrode in different areas of one structural body made of an insulator or a high-resistance material. CONSTITUTION:A cylindrical structural body surrounding an output face 3 is made of an insulator such as ceramic or a high-resistance material 5. After the structural body 4 is precisely machined, an anode electrode A and a grid electrode G1 are formed by metal deposition in different areas such as the outside and inside of the structural body 4. The structural and positional precision of the anode electrode A and the grid electrode G1 can be made equal to the precision of metal machining. The assembling precision is improved, the astigmatism of an X-ray image tube is reduced, and the resolution is improved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、医用のＸ線診断装置
や、産業用の非破壊検査装置などに使用され、微弱なＸ
線像を明るい可視光像に変換するＸ線イメージ管に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used in medical X-ray diagnostic equipment, industrial nondestructive inspection equipment, etc.
The present invention relates to an X-ray image tube that converts a line image into a bright visible light image.

【０００２】[0002]

【従来の技術】一般に、Ｘ線イメージ管を用いたＸ線診
断装置や非破壊検査装置では、被検体を透過したＸ線像
を、Ｘ線イメージ管で可視光像に変換し、この可視光像
をＴＶカメラなどで撮影し、ＴＶモニタで観察してい
る。2. Description of the Related Art Generally, in an X-ray diagnostic apparatus or a non-destructive inspection apparatus using an X-ray image tube, an X-ray image transmitted through a subject is converted into a visible light image by the X-ray image tube, and this visible light image is converted. Images are taken with a TV camera and observed on a TV monitor.

【０００３】ここで従来のＸ線イメージ管について、図
３を参照して説明する。Now, a conventional X-ray image tube will be described with reference to FIG.

【０００４】２１は真空容器で、この真空容器２１のＸ
線２２の入射側には入力窓２３が設けられる。そして、
入力窓２３の近くには、Ｘ線２２を電子ビ−ム２４に変
換する入力面２５が設けられる。また入力面２５と反対
側には、電子ビ−ム２４を可視光像に変換する出力面２
６が設けられる。また、入力面２５から出力面２６に向
かって進行する電子ビ−ム２４の進路に沿って、電子ビ
−ム２４を加速したり、集束したりする電子レンズが形
成される。Reference numeral 21 is a vacuum container, and X of this vacuum container 21.
An input window 23 is provided on the incident side of the line 22. And
An input surface 25 for converting the X-rays 22 into electronic beams 24 is provided near the input window 23. On the side opposite to the input surface 25, the output surface 2 for converting the electron beam 24 into a visible light image.
6 is provided. Further, along the path of the electron beam 24 traveling from the input surface 25 toward the output surface 26, an electron lens for accelerating or focusing the electron beam 24 is formed.

【０００５】この電子レンズは、入力面２５に負の電圧
を加えるカソ−ド電極Ｋや出力面２６に高い正の電圧を
加えるアノ−ド電極Ａ、そして複数のグリッド電極Ｇ
１、Ｇ２などで形成される。This electron lens includes a cathode electrode K for applying a negative voltage to the input surface 25, an anode electrode A for applying a high positive voltage to the output surface 26, and a plurality of grid electrodes G.
1, G2, etc.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、Ｘ線イメー
ジ管の電子レンズは、小形軽量化という要求から電子レ
ンズの長さは、できるだけ短くなるように設計される。
電子レンズを短くすると、電子ビ−ムの結像面が平坦で
なくなったり、画像歪が生じたりする。By the way, the electron lens of the X-ray image tube is designed so that the length of the electron lens is as short as possible in view of the demand for reduction in size and weight.
If the electron lens is shortened, the image plane of the electron beam may not be flat or image distortion may occur.

【０００７】このような問題を解消するために、例えば
多数の補正電極、即ちグリッド電極が配置される。補正
用のグリッド電極を多数配置する場合、グリッド電極の
組立て精度が重要になる。特に、アノ−ド電極とこのア
ノ−ド電極の直前に位置するグリッド電極との間は電位
差が大きく、その組立て精度は非点収差の発生に大きな
影響を与える。そして、非点収差の発生を防止するため
には、０．１ｍｍ以下の組立て精度が要求される。In order to solve such a problem, for example, a large number of correction electrodes, that is, grid electrodes are arranged. When a large number of grid electrodes for correction are arranged, the assembling accuracy of the grid electrodes becomes important. In particular, there is a large potential difference between the anode electrode and the grid electrode located immediately before this anode electrode, and the assembling accuracy thereof has a great influence on the generation of astigmatism. Then, in order to prevent the generation of astigmatism, an assembly accuracy of 0.1 mm or less is required.

【０００８】この精度が達成されないと、電子ビ−ム束
は一点に結像せず、非点収差が発生する。この結果、Ｘ
線イメージ管に必要とされる解像度が低下する。If this accuracy is not achieved, the electron beam bundle will not form an image at one point, and astigmatism will occur. As a result, X
The resolution required for the line image tube is reduced.

【０００９】従来、電子レンズを構成する電極は、金属
の筒のような形をしている。そしてこれらの電極を溶接
やネジ止めなどで直接あるいは間接に真空容器に固定し
ている。Conventionally, the electrodes forming the electron lens are shaped like a metal cylinder. Then, these electrodes are directly or indirectly fixed to the vacuum container by welding or screwing.

【００１０】しかし、溶接やネジ止めなどでは、電極の
組立て精度に限界があり、非点収差を防止する０．１ｍ
ｍ以下の精度を達成することは困難である。However, in welding or screwing, the accuracy of assembling the electrodes is limited, and astigmatism is prevented by 0.1 m.
It is difficult to achieve an accuracy of m or less.

【００１１】本発明は電極の組立て精度を向上させ、非
点収差を減少するＸ線イメージ管を提供することを目的
とする。An object of the present invention is to provide an X-ray image tube which improves the assembling accuracy of electrodes and reduces astigmatism.

【００１２】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、Ｘ線の入射側
に入力窓が形成され、入力窓と反対側に出力窓が形成さ
れた真空外囲器と、この真空外囲器内で前記入力窓の近
くに設けられ、入射するＸ線に対応する電子ビ−ムを放
出する入力面と、出力窓の近くに設けられ、前記電子ビ
−ムを可視光像に変換する出力面と、前記入力面と前記
出力面との間で、前記電子ビ−ムの進路上に電子レンズ
を形成する複数の電極とを具備したＸ線イメージ管にお
いて、前記複数の電極のうち少なくともアノ−ド電極と
このアノ−ド電極に一番近いグリッド電極とを、絶縁物
または高抵抗物質からなる一つの構造体の異なる領域に
形成している。According to the present invention, there is provided a vacuum envelope having an input window formed on an X-ray incident side and an output window formed on a side opposite to the input window, and a vacuum envelope in the vacuum envelope. An input surface provided near the input window for emitting an electron beam corresponding to an incident X-ray, and an output surface provided near the output window for converting the electron beam into a visible light image. An X-ray image tube comprising a plurality of electrodes forming an electron lens on the path of the electron beam between the input surface and the output surface, at least an anode of the plurality of electrodes The electrodes and the grid electrode closest to the anode electrode are formed in different regions of one structure made of an insulating material or a high resistance material.

【００１３】[0013]

【作用】本発明によれば、非点収差の発生に大きな影響
を与えるアノ−ド電極とこのアノ−ド電極に一番近いグ
リッド電極とが、絶縁物または高抵抗物質からなる一つ
の構造体の異なる領域に形成されている。According to the present invention, one structure in which the anodic electrode having a great influence on the generation of astigmatism and the grid electrode closest to the anodic electrode are made of an insulating material or a high resistance material is provided. Are formed in different areas.

【００１４】ところで、絶縁物または高抵抗物質からな
る一つの構造体は、精度のよい加工が容易である。した
がって、一つの構造体を精度よく加工し、アノ−ド電極
とこのアノ−ド電極に一番近いグリッド電極とを、精度
よく加工された構造体に形成することにより、アノ−ド
電極とグリッド電極との組立て精度を向上できる。By the way, one structure made of an insulating material or a high resistance material can be easily processed with high precision. Therefore, one structure is accurately processed, and the anode electrode and the grid electrode closest to this anode electrode are formed in the precisely processed structure to form the anode electrode and the grid. The assembling accuracy with the electrode can be improved.

【００１５】[0015]

【実施例】本発明の一実施例について、図１の断面図を
参照して説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the sectional view of FIG.

【００１６】図１では、Ｘ線イメージ管の一部、即ち、
出力窓の近傍のみを図示している。Ｘ線イメージ管の全
体が真空容器で構成され、Ｘ線の入射する側に入力窓や
入力面が形成される構造などは、従来で説明した図３と
同様であるので、図示は省略し、また説明も省略する。In FIG. 1, a portion of the X-ray image tube, namely,
Only the vicinity of the output window is shown. Since the entire X-ray image tube is composed of a vacuum container and the input window and the input surface are formed on the side on which X-rays are incident, the structure is the same as that of FIG. Also, the description is omitted.

【００１７】１は、Ｘ線イメージ管を構成する真空容器
であり、真空容器１の下端は出力窓２になっている。こ
の出力窓２の近く、例えばその面には、入力面（図示せ
ず。）から放出された電子ビ−ムを可視光像に変換する
出力面３が形成される。Reference numeral 1 is a vacuum container which constitutes an X-ray image tube, and the lower end of the vacuum container 1 is an output window 2. An output surface 3 for converting an electron beam emitted from an input surface (not shown) into a visible light image is formed near the output window 2, for example, on the surface thereof.

【００１８】また、出力面３を囲むように筒状構造体４
が設けられる。この筒状構造体４は、セラミックなどの
絶縁物、あるいは高抵抗物質で構成され、図面で上方の
方が下方に比べて開口径が小さくなっている。そして筒
状の構造体４の内側には、アルミニウムなどの金属を蒸
着してアノ−ド電極Ａが形成される。このアノ−ド電極
Ａは正の高電圧が印加され、前記出力面３と電気的に接
続している。The cylindrical structure 4 surrounds the output surface 3.
Is provided. The tubular structure 4 is made of an insulating material such as ceramic or a high resistance material, and has an opening diameter smaller in the upper part than in the lower part in the drawing. Inside the cylindrical structure 4, a metal such as aluminum is deposited to form an anode electrode A. A high positive voltage is applied to the anode electrode A and is electrically connected to the output surface 3.

【００１９】また、筒状構造体４の外側には、その上端
面部分を含めアルミニウムなどの金属を蒸着してグリッ
ド電極Ｇ１が形成される。グリッド電極Ｇ１の端は真空
容器１の外に延びている。また、筒状の構造体４の内側
でアノ−ド電極Ａとグリッド電極Ｇ１との間には酸化ク
ロム、または窒化チタニウムなどの高抵抗物質５が蒸着
される。この高抵抗物質５は、アノ−ド電極Ａやグリッ
ド電極Ｇ１で形成される電位の変化を滑らかにしてい
る。On the outside of the cylindrical structure 4, a grid electrode G1 is formed by vapor-depositing a metal such as aluminum including the upper end surface portion thereof. The end of the grid electrode G1 extends outside the vacuum container 1. A high resistance material 5 such as chromium oxide or titanium nitride is vapor-deposited between the anode electrode A and the grid electrode G1 inside the cylindrical structure 4. The high resistance material 5 smoothes the change in potential formed by the anode electrode A and the grid electrode G1.

【００２０】また、グリッド電極Ｇ１の上方に、他のグ
リッド電極Ｇ２が設けられる。グリッド電極Ｇ２は、断
面が台形をした筒状で、その下端は真空容器１の外に延
びている。なお、グリッド電極Ｇ２はロ−付けなどで、
真空容器１に接合され、固定される。Further, another grid electrode G2 is provided above the grid electrode G1. The grid electrode G2 has a tubular shape with a trapezoidal cross section, and its lower end extends outside the vacuum container 1. The grid electrode G2 may be attached by
It is bonded and fixed to the vacuum container 1.

【００２１】上記の構成によれば、アノ−ド電極Ａやグ
リッド電極Ｇ１は、共通する筒状構造体４の異なる表面
にアルミニウムなどの金属の蒸着で形成されている。し
たがって、アノ−ド電極Ａやグリッド電極Ｇ１の構造
的、または位置的な精度は、ほとんど筒状構造体４の寸
法精度で決定される。According to the above structure, the anode electrode A and the grid electrode G1 are formed on different surfaces of the common cylindrical structure 4 by vapor deposition of a metal such as aluminum. Therefore, the structural or positional accuracy of the anode electrode A and the grid electrode G1 is almost determined by the dimensional accuracy of the tubular structure 4.

【００２２】ところで、筒状の構造体４を構成する、例
えばアルミナセラミックの加工精度は、金属加工と同様
に数μｍ程度の精度が得られる。By the way, the processing accuracy of, for example, alumina ceramics which constitutes the cylindrical structure 4 is about several μm as in the case of metal processing.

【００２３】したがって、一つの筒状の構造体４を高精
度に加工した後、筒状の構造体４の外側と内側など異な
る領域に、アノ−ド電極とグリッド電極とを金属の蒸着
などで形成すれば、各電極の組立て精度は０．１ｍｍ以
下に抑えることができる。Therefore, after processing one cylindrical structure 4 with high accuracy, the anode electrode and the grid electrode are formed on different regions such as the outer side and the inner side of the cylindrical structure 4 by vapor deposition of metal or the like. If formed, the assembly accuracy of each electrode can be suppressed to 0.1 mm or less.

【００２４】これにより、Ｘ線イメージ管の非点収差の
発生が防止でき、また解像度の悪化が防げる。This makes it possible to prevent the generation of astigmatism in the X-ray image tube and prevent deterioration of the resolution.

【００２５】例えば、従来のように個々の電極を、溶接
やネジ止めなどで独立して真空容器に固定する構造で
は、約５０％の製品に非点収差の発生が見られた。本発
明の構造によれば、電極間の軸ずれや真円度のずれなど
が０．１ｍｍ以下にでき、非点収差が発生せず、解像度
の低下はほとんど見られなかった。For example, in the conventional structure in which individual electrodes are independently fixed to the vacuum container by welding, screwing, or the like, astigmatism is observed in about 50% of products. According to the structure of the present invention, axial deviation between electrodes, deviation of circularity, and the like can be set to 0.1 mm or less, astigmatism does not occur, and deterioration of resolution is hardly seen.

【００２６】なお、Ｘ線イメージ管では、通常アノ−ド
電極をグリッド電極より高電位にしている。本発明のよ
うにアノ−ド電極とグリッド電極とを一つの構造体に形
成した場合、グリッド電極の方をアノ−ド電極より高電
位にして減速電界を形成し、幾何学的歪みを補正するこ
とができる。In the X-ray image tube, the anode electrode is usually set to have a higher potential than the grid electrode. When the anode electrode and the grid electrode are formed in one structure as in the present invention, the deceleration electric field is formed by making the grid electrode higher in potential than the anode electrode to correct the geometric distortion. be able to.

【００２７】この模様を図２で説明する。なお、図２で
は図１に対応する部分には同一符号を付し重複する説明
は省略する。This pattern will be described with reference to FIG. In FIG. 2, parts corresponding to those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and overlapping description will be omitted.

【００２８】即ち、筒状構造体４の表面側に形成された
グリッド電極Ｇ１に高電圧（３０ｋＶ）を印加すること
によって、０電位のカソ−ド電極ＫＡ近傍の電界強度が
高くなり、電子ビ−ムＢは広がらず、指向性よく放出さ
れ電子ビ−ム径が細くなる。これは電子レンズ系のＭＴ
Ｆ特性を向上させる。That is, by applying a high voltage (30 kV) to the grid electrode G1 formed on the front surface side of the tubular structure 4, the electric field strength near the cathode electrode KA at 0 potential is increased and the electron beam The beam B does not spread and is emitted with good directivity, and the electron beam diameter becomes thin. This is an electronic lens system MT
Improves F characteristics.

【００２９】また、高電界により電子レンズのクロスオ
−バ−ポイントＰがカソ−ド電極ＫＡ側に移動し、ま
た、グリッド電極Ｇ１より低い電位のアノ−ド電極Ａ
（２５ｋＶ）によって、周辺部電子ビ−ムの広がりが抑
えられ画像周辺部の伸びが少なくなる。Further, the crossover point P of the electron lens moves to the cathode electrode KA side by the high electric field, and the anode electrode A having a lower potential than the grid electrode G1.
With (25 kV), the spread of the peripheral electron beam is suppressed and the expansion of the peripheral area of the image is reduced.

【００３０】なお、上記の実施例では、非点収差の発生
に影響が大きいアノ−ド電極とその直前に位置するグリ
ッド電極とを、一つの筒状の構造体４に形成している。In the above embodiment, the anode electrode, which has a great influence on the generation of astigmatism, and the grid electrode located immediately before it are formed in one cylindrical structure 4.

【００３１】しかし、これ以外の複数の電極について
も、共通の構造体の異なる領域に形成するができ、この
場合も各電極の組立て精度が向上できる。However, a plurality of electrodes other than the above can be formed in different regions of the common structure, and in this case as well, the assembling accuracy of each electrode can be improved.

【００３２】また、複数の電極が形成される共通の構造
体もセラミックに限らず、他の高抵抗材料を用いること
ができ、また２つ以上の材料を組み合わせて構成するこ
ともできる。The common structure in which a plurality of electrodes are formed is not limited to ceramics, and other high resistance materials can be used, or two or more materials can be combined.

【００３３】[0033]

【発明の効果】本発明によれば、電極の組立て精度が向
上でき、非点収差が減少し、解像度が改善したＸ線イメ
ージ管が実現できる。According to the present invention, it is possible to realize an X-ray image tube having improved electrode assembly accuracy, reduced astigmatism, and improved resolution.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の一実施例を説明する断面図である。FIG. 1 is a sectional view illustrating an embodiment of the present invention.

【図２】本発明の動作を説明する図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the present invention.

【図３】従来の例を説明する断面図である。FIG. 3 is a sectional view illustrating a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…真空外囲器 ２…出力窓 ３…出力面 ４…筒状構造体 ５…高抵抗物質 Ｇ１、Ｇ２…グリッド電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vacuum envelope 2 ... Output window 3 ... Output surface 4 ... Cylindrical structure 5 ... High resistance material G1, G2 ... Grid electrode

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 Ｘ線の入射側に入力窓が形成され、入力
窓と反対側に出力窓が形成された真空外囲器と、この真
空外囲器内で前記入力窓の近くに設けられ、入射するＸ
線に対応する電子ビ−ムを放出する入力面と、出力窓の
近くに設けられ、前記電子ビ−ムを可視光像に変換する
出力面と、前記入力面と前記出力面との間で、前記電子
ビ−ムの進路上に電子レンズを形成する複数の電極とを
具備したＸ線イメージ管において、前記複数の電極のう
ち少なくともアノ−ド電極とこのアノ−ド電極に一番近
いグリッド電極とが、絶縁物または高抵抗物質からなる
一つの構造体の異なる領域に形成されたことを特徴とす
るＸ線イメージ管。1. A vacuum envelope in which an input window is formed on an X-ray incident side and an output window is formed on a side opposite to the input window; and a vacuum envelope provided in the vacuum envelope near the input window. , Incident X
Between an input surface that emits an electron beam corresponding to a line, an output surface that is provided near the output window and that converts the electron beam into a visible light image, and between the input surface and the output surface. An X-ray image tube having a plurality of electrodes forming an electron lens on the path of the electron beam, at least an anode electrode of the plurality of electrodes and a grid closest to the anode electrode. An X-ray image tube, wherein the electrodes are formed in different regions of one structure made of an insulating material or a high resistance material.