JPS6155729B2 - - Google Patents
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- JPS6155729B2 JPS6155729B2 JP9314478A JP9314478A JPS6155729B2 JP S6155729 B2 JPS6155729 B2 JP S6155729B2 JP 9314478 A JP9314478 A JP 9314478A JP 9314478 A JP9314478 A JP 9314478A JP S6155729 B2 JPS6155729 B2 JP S6155729B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は輻射線像を可視光像に変換する螢光像
増倍管に係り、特に入力部の改良に関する。 従来第1図に示すように構成される螢光像増倍
、例えばX線螢光像倍管が知られている。すな
わちX線螢光増倍管はガラス管等の真空外囲器1
一端入力窓2に近接して設けられる入力部3で
射X線像を光電子像に変換し、この光電子像を
前記外囲器1内の側壁4及び他端部5に設けられ
る一つまたは二つ以上の同軸円筒または円環状等
の集束電極6および陽極7で加速集束し、同じく
他端出力窓8内面に設けられる出力部9に明るい
光の像として結像せしめる如くしたものである。 かかる螢光像増倍管は人体や物体の内部構造を
調べるために有用となるものであつて、人体や物
体に照射された輻射線の透過濃度分布を調べるよ
うにした輻射線透視システムや輻射線撮影システ
ムの輻射線像を光の像に変換する素子として用い
られている。従つてかかる螢光像増倍管として要
求されることは輻射線像のコントラストや解像度
を忠実に光に、且つ効率良く光の像に変換し得る
ことであるが、実際には管内の各構成要素によつ
てその忠実度が左右され、特に入力部が他端に比
較して劣るためこの入力部の特性に大きく左右さ
れることになる。 然るに従来の入力部3は第2図にその詳細を示
すように、外囲器1の入力窓2が厚さ2〜5mmの
ガラスで形成されるか、またはアルミニウム、ベ
リリウムあるいはチタニウムのようなX線あるい
はγ線に対する透過性の良い材料で形成され、ま
た入力部3は一般に厚さ0.5mm程度のアルミニウ
ム板にて球面状に形成される入力力基板3aの凹
面側に例々えばCsIよりなる入力螢光面3bが形
成され、その上に光電面3cを形成してなるもの
である。そしてこの入力部3は入射X線あるいは
γ線を螢光面3bで吸収して光に変換し、この光
が光電面3cに達して光電変換されることにより
光電子を放出するものである。 しかしながら第2図に示すように輻射線源21
から放射された輻射線が被検体22を通して入力
窓2に入射される過程において、被検体22から
の散乱線23が複数の角度をもつて入射される結
果、影像の背景としてコントラストを悪化させ
る。また外囲器の入力窓2は耐大気圧性を強める
ために例えばガラスを用いた場合は2〜5mm、チ
タニウムの場合は0.2〜0.3mm程度の厚さを有す
る。従つて入力窓2での輻射線の吸収または散乱
による光量子数の減少が著しく結果として量子の
変換効率を低下させ、またコントラストを更に悪
化させる。また第3図で明らかなようにCsI等の
螢光物質を用いた螢光面は低エネルギー輻射線
(50KeV)での量子の吸収はよいが、高エネルギ
ー輻射線(70KeV以上)に対しては殆んど吸収さ
れずに透過するので高エネルギー輻射線での量子
の変換効率はよくない。すなわち、第3図は入力
部におけるX線透過特性を示すもので、図中、3
0はターゲツトにタングステンを用いたX線管の
X線出力スペクトル、31は厚さ1.5mmアルミニ
ウム基板の透過X線スペクトル、32は厚さ150
μCsI螢光面の透過X線スペクトルを示し、また
模軸に光エネルギー、縦軸に相対光子数をそれぞ
れ示してある。図において低エネルギー輻射線例
えば50KeVにおける螢光面(曲線32)での相対
光子数はX線出力(曲線30)において0.7であ
つたのが0.3と減少しており、量子の吸収率がよ
いことを示している。一方高エネルギー輻射線に
おいては螢光面での相対光子数が殆んど減少して
おらず変換効率がよくないことを示している。 本発明は上述した実状に鑑みなされたもので、
散乱X線を軽減し、もつて変換効率のよい、かつ
良好なコントラストを得また高エネルギー輻射線
においても充分な変換効率を有する螢光像増倍管
を提供するものである。 以下図面を参照して本発明を詳細に説明する。 すなわち第4図は本発明に係る螢光像増倍管の
概略構成を示すもので真空外囲気40は輻射線透
過性金属材料よりなる入力窓41と、この入力窓
41に金属環42を介して気密封着された非磁性
材料あるいは磁性材料、例えばステンレス、パー
マロイよりなる円筒状の胴部43と、この胴部4
3にコバールよりなる円筒状封着部材44を介し
て気密封着されたガラスよりなる出力端部45と
で構成される。しかして前記入力窓41内側には
蜂巣構造保持板(図示せず)の開口部に螢光物質
を充填してなる入力螢光面および光電面からなる
入力部46が設置されている。またこの入力部4
6に対向する出力端部45には出力螢光面47が
設置されており、更にこの出力螢光面47と前記
入力部46との間には同軸配置された集束電極4
8、陽極49が設置されている。ここで入力窓4
1に入射された輻射線像は入力部46で光電子像
に変換され、この変換された光電子像は集束電極
48、陽極49により加速集束されて出力螢光面
47に至りここに高輝度の光像を現出させる。 ここで本発明の要部をなす入力部46について
第5図および第6図を参照して更に詳述する。す
なわち、入力窓41は前述した金属材料でなり具
体的には厚さ50〜300μのチタニウムまたは500〜
2000μのアルミニウムで形成されている。しかし
て入力螢光面46aは前記入力窓41内側に溶接
等の手段により溶着固定され、かつ隔壁50によ
つて区画されて複数の開口部51を有する全体的
には蜂巣構造をなす保持板52とこの保持板52
の開口部51にCsIあるいはZnCds等の螢光物質
を充填した充填物層53とでなる。ここで、前記
保持板52はタングステンあるいはモリブデン等
高エネルギー輻射線を殆んど吸収する重金属材料
で形成されており、また充填物層53の厚さは
100〜400μ、幅は50〜100μになるように形成さ
れている。このように形成された入力螢光面46
a上には蒸着により周知のCs−Sbよりなる光電
面46bが被着形成される。なお、第6図には光
電面は示されていない。 このように構成された本発明にあつては被検体
あるいは入力窓等で散乱された輻射線は殆んどが
蜂巣構造とされた保持板に対し垂直に入射されな
いために隔壁に吸収される確率が大きい。従つて
散乱輻射線による影響コントラストの低下を充分
防止することができ、また散乱輻射線を約10%減
少させることができる。また保持板を重金属材料
で形成したことにより比較的高エネルギー
(70KeV以上)輻射線に対する螢光物質の感度を
向上させることが可能である。例えば重金属材料
としてタングステンを用いればタングステンはK
吸収端が存在するために69.5KeV以上のエネルギ
ーを効率よく吸収し、かつこの際2次X線を放射
する。この2次X線は充填物層内に放射されて発
光に寄与する。従つて従来の入力螢光面を透過し
ていた比較的高エネルギーの輻射線を隔壁に吸収
させ、かつ放射する2次X線によつて発光に寄与
させるという増感作用をも有する。また高エネル
ギー輻射線に対して変換効率が向上することは被
検体への被曝輻射線量が減少することになり、こ
れは医療分野においては極めて有益なことであ
る。更に入力窓に蜂巣構造の保持板を溶着固定す
れば入力窓の機械的強度を強めることができ、こ
れは入力窓を非常に薄い材料で形成することがで
きる。例えば従来チタニウムを用いていたものに
おいてはその厚さが200〜300μを必要としていた
が、厚さが50〜100μでも充分大気圧に耐えるも
ので、これによつて入力窓における入射輻射線の
減衰を半分以下にすることができる。 ここで保持板を設けることは入力螢光面46の
内、螢光充填物層53の面積を減少(10〜20%)
させることになるが、しかしこの減少は螢光充填
物層の厚さを厚くすることにより充分補い得る。
例えば60KeVエネルギーの輻射線であればCsIか
らなる充填物層の厚さを従来の厚さの約150μに
対し200〜300μにすることにより50%程発光輝度
を高めることができる。またこのような厚い充填
物層を用いても保持板の隔壁によつて光誘導作用
を充分維持し得るので解像度を劣化させることが
ない。 ここで前述した入力部の製造上の実施例につい
て述べると、先ず厚さ400μ程度のタングステン
板を用意し、このタングステン板を電子ビームま
たはレーザビーム等により孔明け加工し、複数の
開口部を有する蜂巣構造の保持板を得る。しかる
後前記開口部を化学的に研磨し、板一面にニツケ
ルメツキを施してからチタニウム板を重ね合せ加
圧接または拡散溶接等により両者を溶着する。な
おこの際球面状への形成は加圧接と同時に行つ
た。開口部への螢光物質の充填は先ず保持板上に
例えばCsI螢光物質を振掛け積層させる。次に真
空中で保持板を630℃に加熱し、CsIを溶かして
開口部内に溶け込ませる。冷却後側方向より水蒸
気を吹き掛け、同時に保持板を回転させて板表面
に付着しているCsIを除去する。このようにして
作られた入力窓を兼ねる入力螢光面を管に組込み
しかる後入力螢光面上に光電面を被着形成して入
力部を得る。 以上述べたように本発明に係る螢光像増倍管は
被検体、入力窓からの散乱輻射線の影響を充分に
軽減でき、もつてコントラストの高い影響を実現
し得、また高エネルギー輻射線に対する変換効率
を20〜30%向上し得たものである。
増倍管に係り、特に入力部の改良に関する。 従来第1図に示すように構成される螢光像増倍
、例えばX線螢光像倍管が知られている。すな
わちX線螢光増倍管はガラス管等の真空外囲器1
一端入力窓2に近接して設けられる入力部3で
射X線像を光電子像に変換し、この光電子像を
前記外囲器1内の側壁4及び他端部5に設けられ
る一つまたは二つ以上の同軸円筒または円環状等
の集束電極6および陽極7で加速集束し、同じく
他端出力窓8内面に設けられる出力部9に明るい
光の像として結像せしめる如くしたものである。 かかる螢光像増倍管は人体や物体の内部構造を
調べるために有用となるものであつて、人体や物
体に照射された輻射線の透過濃度分布を調べるよ
うにした輻射線透視システムや輻射線撮影システ
ムの輻射線像を光の像に変換する素子として用い
られている。従つてかかる螢光像増倍管として要
求されることは輻射線像のコントラストや解像度
を忠実に光に、且つ効率良く光の像に変換し得る
ことであるが、実際には管内の各構成要素によつ
てその忠実度が左右され、特に入力部が他端に比
較して劣るためこの入力部の特性に大きく左右さ
れることになる。 然るに従来の入力部3は第2図にその詳細を示
すように、外囲器1の入力窓2が厚さ2〜5mmの
ガラスで形成されるか、またはアルミニウム、ベ
リリウムあるいはチタニウムのようなX線あるい
はγ線に対する透過性の良い材料で形成され、ま
た入力部3は一般に厚さ0.5mm程度のアルミニウ
ム板にて球面状に形成される入力力基板3aの凹
面側に例々えばCsIよりなる入力螢光面3bが形
成され、その上に光電面3cを形成してなるもの
である。そしてこの入力部3は入射X線あるいは
γ線を螢光面3bで吸収して光に変換し、この光
が光電面3cに達して光電変換されることにより
光電子を放出するものである。 しかしながら第2図に示すように輻射線源21
から放射された輻射線が被検体22を通して入力
窓2に入射される過程において、被検体22から
の散乱線23が複数の角度をもつて入射される結
果、影像の背景としてコントラストを悪化させ
る。また外囲器の入力窓2は耐大気圧性を強める
ために例えばガラスを用いた場合は2〜5mm、チ
タニウムの場合は0.2〜0.3mm程度の厚さを有す
る。従つて入力窓2での輻射線の吸収または散乱
による光量子数の減少が著しく結果として量子の
変換効率を低下させ、またコントラストを更に悪
化させる。また第3図で明らかなようにCsI等の
螢光物質を用いた螢光面は低エネルギー輻射線
(50KeV)での量子の吸収はよいが、高エネルギ
ー輻射線(70KeV以上)に対しては殆んど吸収さ
れずに透過するので高エネルギー輻射線での量子
の変換効率はよくない。すなわち、第3図は入力
部におけるX線透過特性を示すもので、図中、3
0はターゲツトにタングステンを用いたX線管の
X線出力スペクトル、31は厚さ1.5mmアルミニ
ウム基板の透過X線スペクトル、32は厚さ150
μCsI螢光面の透過X線スペクトルを示し、また
模軸に光エネルギー、縦軸に相対光子数をそれぞ
れ示してある。図において低エネルギー輻射線例
えば50KeVにおける螢光面(曲線32)での相対
光子数はX線出力(曲線30)において0.7であ
つたのが0.3と減少しており、量子の吸収率がよ
いことを示している。一方高エネルギー輻射線に
おいては螢光面での相対光子数が殆んど減少して
おらず変換効率がよくないことを示している。 本発明は上述した実状に鑑みなされたもので、
散乱X線を軽減し、もつて変換効率のよい、かつ
良好なコントラストを得また高エネルギー輻射線
においても充分な変換効率を有する螢光像増倍管
を提供するものである。 以下図面を参照して本発明を詳細に説明する。 すなわち第4図は本発明に係る螢光像増倍管の
概略構成を示すもので真空外囲気40は輻射線透
過性金属材料よりなる入力窓41と、この入力窓
41に金属環42を介して気密封着された非磁性
材料あるいは磁性材料、例えばステンレス、パー
マロイよりなる円筒状の胴部43と、この胴部4
3にコバールよりなる円筒状封着部材44を介し
て気密封着されたガラスよりなる出力端部45と
で構成される。しかして前記入力窓41内側には
蜂巣構造保持板(図示せず)の開口部に螢光物質
を充填してなる入力螢光面および光電面からなる
入力部46が設置されている。またこの入力部4
6に対向する出力端部45には出力螢光面47が
設置されており、更にこの出力螢光面47と前記
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8、陽極49が設置されている。ここで入力窓4
1に入射された輻射線像は入力部46で光電子像
に変換され、この変換された光電子像は集束電極
48、陽極49により加速集束されて出力螢光面
47に至りここに高輝度の光像を現出させる。 ここで本発明の要部をなす入力部46について
第5図および第6図を参照して更に詳述する。す
なわち、入力窓41は前述した金属材料でなり具
体的には厚さ50〜300μのチタニウムまたは500〜
2000μのアルミニウムで形成されている。しかし
て入力螢光面46aは前記入力窓41内側に溶接
等の手段により溶着固定され、かつ隔壁50によ
つて区画されて複数の開口部51を有する全体的
には蜂巣構造をなす保持板52とこの保持板52
の開口部51にCsIあるいはZnCds等の螢光物質
を充填した充填物層53とでなる。ここで、前記
保持板52はタングステンあるいはモリブデン等
高エネルギー輻射線を殆んど吸収する重金属材料
で形成されており、また充填物層53の厚さは
100〜400μ、幅は50〜100μになるように形成さ
れている。このように形成された入力螢光面46
a上には蒸着により周知のCs−Sbよりなる光電
面46bが被着形成される。なお、第6図には光
電面は示されていない。 このように構成された本発明にあつては被検体
あるいは入力窓等で散乱された輻射線は殆んどが
蜂巣構造とされた保持板に対し垂直に入射されな
いために隔壁に吸収される確率が大きい。従つて
散乱輻射線による影響コントラストの低下を充分
防止することができ、また散乱輻射線を約10%減
少させることができる。また保持板を重金属材料
で形成したことにより比較的高エネルギー
(70KeV以上)輻射線に対する螢光物質の感度を
向上させることが可能である。例えば重金属材料
としてタングステンを用いればタングステンはK
吸収端が存在するために69.5KeV以上のエネルギ
ーを効率よく吸収し、かつこの際2次X線を放射
する。この2次X線は充填物層内に放射されて発
光に寄与する。従つて従来の入力螢光面を透過し
ていた比較的高エネルギーの輻射線を隔壁に吸収
させ、かつ放射する2次X線によつて発光に寄与
させるという増感作用をも有する。また高エネル
ギー輻射線に対して変換効率が向上することは被
検体への被曝輻射線量が減少することになり、こ
れは医療分野においては極めて有益なことであ
る。更に入力窓に蜂巣構造の保持板を溶着固定す
れば入力窓の機械的強度を強めることができ、こ
れは入力窓を非常に薄い材料で形成することがで
きる。例えば従来チタニウムを用いていたものに
おいてはその厚さが200〜300μを必要としていた
が、厚さが50〜100μでも充分大気圧に耐えるも
ので、これによつて入力窓における入射輻射線の
減衰を半分以下にすることができる。 ここで保持板を設けることは入力螢光面46の
内、螢光充填物層53の面積を減少(10〜20%)
させることになるが、しかしこの減少は螢光充填
物層の厚さを厚くすることにより充分補い得る。
例えば60KeVエネルギーの輻射線であればCsIか
らなる充填物層の厚さを従来の厚さの約150μに
対し200〜300μにすることにより50%程発光輝度
を高めることができる。またこのような厚い充填
物層を用いても保持板の隔壁によつて光誘導作用
を充分維持し得るので解像度を劣化させることが
ない。 ここで前述した入力部の製造上の実施例につい
て述べると、先ず厚さ400μ程度のタングステン
板を用意し、このタングステン板を電子ビームま
たはレーザビーム等により孔明け加工し、複数の
開口部を有する蜂巣構造の保持板を得る。しかる
後前記開口部を化学的に研磨し、板一面にニツケ
ルメツキを施してからチタニウム板を重ね合せ加
圧接または拡散溶接等により両者を溶着する。な
おこの際球面状への形成は加圧接と同時に行つ
た。開口部への螢光物質の充填は先ず保持板上に
例えばCsI螢光物質を振掛け積層させる。次に真
空中で保持板を630℃に加熱し、CsIを溶かして
開口部内に溶け込ませる。冷却後側方向より水蒸
気を吹き掛け、同時に保持板を回転させて板表面
に付着しているCsIを除去する。このようにして
作られた入力窓を兼ねる入力螢光面を管に組込み
しかる後入力螢光面上に光電面を被着形成して入
力部を得る。 以上述べたように本発明に係る螢光像増倍管は
被検体、入力窓からの散乱輻射線の影響を充分に
軽減でき、もつてコントラストの高い影響を実現
し得、また高エネルギー輻射線に対する変換効率
を20〜30%向上し得たものである。
第1図は従来螢光像増倍管を示す概略構成図、
第2図は第1図の入力部およびこの入力部に入射
される輻射線経路を示す概略断面図、第3図は入
力部における各部位のX線透過特性を示す曲線
図、第4図は本発明螢光像増倍管を示す断面図、
第5図は第4図の入力部を1部拡大して示す断面
図、第6図は第4図の入力部を1部拡大して示す
斜視図である。 41…入力窓、46…入力部、46a…入力螢
光面、46b…光電面、50…隔壁、51…開口
部、52…蜂巣構造保持板。
第2図は第1図の入力部およびこの入力部に入射
される輻射線経路を示す概略断面図、第3図は入
力部における各部位のX線透過特性を示す曲線
図、第4図は本発明螢光像増倍管を示す断面図、
第5図は第4図の入力部を1部拡大して示す断面
図、第6図は第4図の入力部を1部拡大して示す
斜視図である。 41…入力窓、46…入力部、46a…入力螢
光面、46b…光電面、50…隔壁、51…開口
部、52…蜂巣構造保持板。
Claims (1)
- 1 外囲器の入力窓に入力螢光面、光電面よりな
る入力部を具備してなる螢光像増倍管において、
前記入力窓を輻射線透過性金属材料で形成すると
ともに前記入力部は前記入力窓に密着して設けら
れ、かつ隔壁によつて区画されて複数の開口部を
有する重金属材料からなる蜂巣状保持板と、前記
保持板の開口部に螢光物質を充填しててる入力螢
光面と、前記入力螢光面上に設けられた光電面と
で構成されていることを特徴とする螢光像増倍
管。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9314478A JPS5521805A (en) | 1978-08-01 | 1978-08-01 | Fluorescent image multiplicating tube |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9314478A JPS5521805A (en) | 1978-08-01 | 1978-08-01 | Fluorescent image multiplicating tube |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5521805A JPS5521805A (en) | 1980-02-16 |
JPS6155729B2 true JPS6155729B2 (ja) | 1986-11-28 |
Family
ID=14074327
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9314478A Granted JPS5521805A (en) | 1978-08-01 | 1978-08-01 | Fluorescent image multiplicating tube |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5521805A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6427925U (ja) * | 1987-08-07 | 1989-02-17 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3363729D1 (en) * | 1982-07-02 | 1986-07-03 | Kuessnacht Stanzmesserfab | Cutting die, in particular for contour-cutting, and a method of manufacturing it |
JPS5950156A (ja) * | 1982-09-14 | 1984-03-23 | インガ−ソル・ランド・カンパニ− | 焼結・鍛造物品およびその製造方法 |
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 |
JPS63155534A (ja) * | 1986-12-18 | 1988-06-28 | Toshiba Corp | X線螢光増倍管 |
-
1978
- 1978-08-01 JP JP9314478A patent/JPS5521805A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6427925U (ja) * | 1987-08-07 | 1989-02-17 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5521805A (en) | 1980-02-16 |
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