JPS6131580B2 - - Google Patents
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- JPS6131580B2 JPS6131580B2 JP1717877A JP1717877A JPS6131580B2 JP S6131580 B2 JPS6131580 B2 JP S6131580B2 JP 1717877 A JP1717877 A JP 1717877A JP 1717877 A JP1717877 A JP 1717877A JP S6131580 B2 JPS6131580 B2 JP S6131580B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
- H01J9/12—Manufacture of electrodes or electrode systems of photo-emissive cathodes; of secondary-emission electrodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
- Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はＸ線等の放射線像を可視像に変換する
像増強管の特に入力面の製造方法の改良に関す
る。 Ｘ線などの高エネルギー放射線を光に変換して
より明るい可視像を得る像増強管は前記放射線に
よる像を光電子像に変換する入力面と、入力面か
ら放射された光電子像を可視像に変換する出力面
を備えている。 通常入力面は放射線像を透過しやすい基板とし
て例えばアルミニウムを用い、この基板上に放射
線によつて効率よく発光するアルカリハライド螢
光体層を蒸着によつて形成し、さらにこの螢光体
の発光に感応する物質例えばアンチモン―セシウ
ムからなる光電面によつて構成されている。 このような像増強管は画面の全域にわたつて明
るさ（輝度）が一様で、かつ解像度も中央部と同
様全域にわたつて良いことが要求される。 しかしながら従来上述の課題を充分満足に解決
した入力面はない。それは像増強管の特性に由来
するものと入力面の特に螢光体層の特性に由来す
る。 即ち、例えば輝度の場合、放射線源は十分に小
さく（点線とみなせる）像増強管との距離も１メ
ートル内外である。したがつて像増強管に入射し
た放射線の強度は中央部にくらべて周辺部の方が
小さい。さらに光電面から放出された光電子も中
央部にくらべ周辺部から放出されたものは斜方向
から入射するため単位面積当りの発光強度が弱い
ので出力面の発光が弱い。これらの理由により螢
光体層の厚さが均一で光電子放射能が同じであつ
ても明るさは中央部に対し周辺部では約70％しか
得られない。 解像度についても被写体を透過し入力面に入射
した放射線像は中央部より周辺部で画像の密度が
粗であり、さらに螢光体層では透過距離が中央部
より周辺部で長くなり光像の拡散も大きい。光電
面から放出された光電子も周辺部から放出された
ものは強い偏向を受けると共に飛程距離も長いの
で出力面で結像も中央部にくらべて甘くなる。こ
れらの理由により例えば螢光体層の厚さが均一で
中央部の解像度が28ｐ／cmの入力面でも周辺部
では25ｐ／cm〜22ｐ／cmしか得られない。 入力面で輝度の均一性を向上させるために周辺
部の螢光体層の膜厚を増加すると周辺部の解像度
が更に減少するし、周辺の解像度を向上させるた
めに周辺部の螢光体層の膜厚を減らすと輝度の不
均衡がさらに進行するという矛盾を有する。 本発明は従来上述の理由でできなかつた解像度
の低下をともなわずに明るさの均一性を向上させ
る像増強管用入力面の製造方法に関する。 第１図は本発明を例えばＸ線像から光像に変換
するＸ線螢光増倍管に適用したものである。すな
わちＸ線螢光増倍管はガラスよりなる外囲器１と
このガラス外囲器１内に配設された入力面２、出
力面３、集束電極４、加速電極５等よりなる。Ｘ
線６が被写体７に照射され、被写体７のＸ線吸収
能により変調されたＸ線像が外囲器１を透過し、
入力面２の螢光体層９で光を発する。この光は中
間層薄膜１０を透過し光電面１１から光電子１２
を放出する。光電子１２は集束電極５により加速
されて出力面３上に入力面で得られた光像より数
千倍明るい光像を再現する。 本実施例において入力面２は第２図に示すよう
な構造を有する。すなわち基板２１とこの基板２
１の一表面に形成された多数のモザイク構造２２
（図において１点鎖線で示す位置より上部の基板
構造）を区画する微細な溝部２３と、前記モザイ
ク構造面上に蒸着されこの面にほぼ垂直方向に延
びた沃化セシウム等からなる螢光体層２４の結晶
と、この螢光体層２４上に蒸着された例えばアル
ミナよりなる中間層薄膜２５を介して形成された
光電面２６とからなる。前記螢光体層２４は溝部
２３によつて区画されるモザイク構造２２間の空
隙２７によつてそれぞれ光学的に独立した螢光体
ブロツク２８を有する。 前記入力面は基板２１の溝部２３からひきつが
れて螢光体層２４中に形成された空隙２７によつ
て螢光体ブロツク２８を区画し、螢光体ブロツク
２８内で発光した光はブロツク内で反射を繰返し
光電面側へ取り出される（光誘導効果）。その結
果、螢光体層２４での光の拡散が減少し、高い解
像度を有する入力面が得られる。解像度の良否は
螢光体層２４内に形成される空隙２７の消長によ
つて左右される。空隙２７が途中で消滅しないで
完全に表面層まで残ると表面層までそれぞれ弧立
した螢光体ブロツクが形成され、さらにその上面
に光電面２６が形成されても円滑な光電子放出が
行われないという致命的な欠点となる。 本実施例の入力面は螢光体層の厚さが中央部か
ら周辺部にかけて逐次増加してゆき最外周の螢光
体層が最も厚い。例えば９インチの大きさの入力
面で中央部の螢光体層２４の厚さは150ミクロン
で周辺部では215ミクロンを示した。このような
入力面ではＸ線螢光増倍管に適用した場合の明る
さの比は１：0.95で全面に亘つて略均一な明るさ
のものが得らる。さらに周辺部の螢光体層厚さが
増加したことによつておこる解像度の低下は、基
板２１の表面に形成された溝部２３からひきつが
れて螢光体層２４内に存在する空隙２７を表面層
近くまで残すことによつて向上させ中央部との平
準化をはかつている。螢光体層２４内に形成され
る空隙２７の消長は螢光体層２４を形成する蒸着
条件によつて制御することができる。例えば蒸着
時の基板温度を110℃に設定し沃化セシウムを７
ミクロン／分の速度で蒸着すると中央部の螢光体
層の厚さが150ミクロンの時、入力面の中央部で
34〜37ｐ／cmの解像度が得られる。一方、中央
部の蛍光体層の厚さが220ミクロンの入力面では
蒸着時の基板温度を80℃に設定し、７ミクロン／
分の蒸着速度で形成すると中央部で31〜34ｐ／
cmの解像度が得られる。すなわち蒸着時の基板温
度が低い方が螢光体層内に空隙が残りやすい。従
つて基板に対して適度の膜厚分布を与える位置に
蒸発源を設定し、基板温度は中央部より周辺部が
低くなるように設定して蒸着を行なうことによつ
て明るさが全面にわたつて均一でかつ解像度も中
央部と周辺部で殆んど変らないＸ線螢光増倍用入
力面を得ることができる。 以下本発明の入力面の作成方法の一実施例につ
いて第３図を参照して説明する。 厚さ0.5mm、直径が240mmのアルミニウム基板３
１に後で螢光体層を形成する面を陽極酸化法によ
り処理する。陽極酸化は例えば３％修酸溶液中で
約２時間1A／ｄm2の通電を行う。次いで沸騰水
中で約２時間封孔処理を行う。これに250℃以上
で熱処理行うと巾が３〜５ミクロンの微細な溝３
２によつて隔絶されたモザイク構造３３の表面が
形成される。 次に真空中で前記処理を終了した基板表面に沃
化セシウム螢光体を蒸着する。前記処理を終了し
た基板３１の表面を下方に向けて基台３７の上に
設置し、基台３７は真空槽基板３６を経て外部か
ら駆動させ回転する。基板３１の上部には基板用
発熱体３８が配設され、ベルジヤー４０の頂部に
固定されている。発熱体３８はステンレス製で基
板３１と同じ曲率を有する有蓋円筒形で蓋の内面
にニクロム線３８が中央部で密に周辺部が粗く配
設されている。基板３１の下方にタンタルを加工
して形成したボート３４に沃化セシウム３５を充
填した蒸発源を対向して設置する。ボートの上部
には熱遮へい板４１がありボート３４は予め求め
られている輝度が均一になる螢光体層４２の膜厚
分布が得られる位置へ設置される。 真空槽を排気し圧力が10-6Torr台で蒸着を開
始する。基台３７と基板３１を20RPMの速度で
回転させながらニクロム線３９に通電し基板３１
の中央部の温度を110℃に設定すると周辺部の温
度は、ニクロム線の巻回密度の相違により80℃に
保持される。かかる状態においてボート３４を加
熱して沃化セシウム３５を５〜10ミクロン／分の
蒸着速度に制御しながら基板３１上に螢光体層４
２を形成する。螢光体層４２の厚さは中央部が最
もうすく150ミクロンで次第に厚くなり最外周で
は210ミクロンである。このような条件で形成さ
れた螢光体層は基板３１のモザイク構造面３３上
に直径が１〜４ミクロンの柱状結晶が成長し、基
板３１の溝３２の部分から形成される空隙４３に
よつて柱状結晶の束からなる螢光体ブロツク４４
が基板から略垂直方向に形成されている。 さらに螢光体層表面に中間層２５を形成した入
力面で従来と同様の方法でＸ線螢光増倍管を作成
した結果明るさの比は中心部１に対し周辺部で
0.94を示し従来の周辺部の明るさ比0.8に比して
全面にわたつて良好な均一性を得ることができ
た。また、解像度は中央部で37ｐ／cm、周辺部
で34〜37ｐ／cmが得られた。これは従来、中央
部及び周辺部まで210ミクロンの厚さの蛍光体層
を有する場合の解像度が中央部で37ｐ／cm、周
辺部で30〜32ｐ／cmのものに比べ周辺部の解像
度の低下が著しく改善されたことを示す。 以上述べた様に本発明は基板表面に微細な溝に
よつてモザイク構造を形成し、このモザイク面上
にアルカリハライドからなる螢光体を中央部から
周辺部にかけて厚く蒸着して輝度の均一化をはか
るとともに、これにともなつておこる周辺部の解
像度の大巾な低下は、前記蒸着工程で基板に付与
する温度を中央部から周辺部にかけて低い基板の
溝から引きつがれて螢光体層内に形成される空隙
を中央部より周辺部で長く残存させて光誘導効果
を増強して解像度の低下防ぐと共に均一性をも向
上させたものである。
像増強管の特に入力面の製造方法の改良に関す
る。 Ｘ線などの高エネルギー放射線を光に変換して
より明るい可視像を得る像増強管は前記放射線に
よる像を光電子像に変換する入力面と、入力面か
ら放射された光電子像を可視像に変換する出力面
を備えている。 通常入力面は放射線像を透過しやすい基板とし
て例えばアルミニウムを用い、この基板上に放射
線によつて効率よく発光するアルカリハライド螢
光体層を蒸着によつて形成し、さらにこの螢光体
の発光に感応する物質例えばアンチモン―セシウ
ムからなる光電面によつて構成されている。 このような像増強管は画面の全域にわたつて明
るさ（輝度）が一様で、かつ解像度も中央部と同
様全域にわたつて良いことが要求される。 しかしながら従来上述の課題を充分満足に解決
した入力面はない。それは像増強管の特性に由来
するものと入力面の特に螢光体層の特性に由来す
る。 即ち、例えば輝度の場合、放射線源は十分に小
さく（点線とみなせる）像増強管との距離も１メ
ートル内外である。したがつて像増強管に入射し
た放射線の強度は中央部にくらべて周辺部の方が
小さい。さらに光電面から放出された光電子も中
央部にくらべ周辺部から放出されたものは斜方向
から入射するため単位面積当りの発光強度が弱い
ので出力面の発光が弱い。これらの理由により螢
光体層の厚さが均一で光電子放射能が同じであつ
ても明るさは中央部に対し周辺部では約70％しか
得られない。 解像度についても被写体を透過し入力面に入射
した放射線像は中央部より周辺部で画像の密度が
粗であり、さらに螢光体層では透過距離が中央部
より周辺部で長くなり光像の拡散も大きい。光電
面から放出された光電子も周辺部から放出された
ものは強い偏向を受けると共に飛程距離も長いの
で出力面で結像も中央部にくらべて甘くなる。こ
れらの理由により例えば螢光体層の厚さが均一で
中央部の解像度が28ｐ／cmの入力面でも周辺部
では25ｐ／cm〜22ｐ／cmしか得られない。 入力面で輝度の均一性を向上させるために周辺
部の螢光体層の膜厚を増加すると周辺部の解像度
が更に減少するし、周辺の解像度を向上させるた
めに周辺部の螢光体層の膜厚を減らすと輝度の不
均衡がさらに進行するという矛盾を有する。 本発明は従来上述の理由でできなかつた解像度
の低下をともなわずに明るさの均一性を向上させ
る像増強管用入力面の製造方法に関する。 第１図は本発明を例えばＸ線像から光像に変換
するＸ線螢光増倍管に適用したものである。すな
わちＸ線螢光増倍管はガラスよりなる外囲器１と
このガラス外囲器１内に配設された入力面２、出
力面３、集束電極４、加速電極５等よりなる。Ｘ
線６が被写体７に照射され、被写体７のＸ線吸収
能により変調されたＸ線像が外囲器１を透過し、
入力面２の螢光体層９で光を発する。この光は中
間層薄膜１０を透過し光電面１１から光電子１２
を放出する。光電子１２は集束電極５により加速
されて出力面３上に入力面で得られた光像より数
千倍明るい光像を再現する。 本実施例において入力面２は第２図に示すよう
な構造を有する。すなわち基板２１とこの基板２
１の一表面に形成された多数のモザイク構造２２
（図において１点鎖線で示す位置より上部の基板
構造）を区画する微細な溝部２３と、前記モザイ
ク構造面上に蒸着されこの面にほぼ垂直方向に延
びた沃化セシウム等からなる螢光体層２４の結晶
と、この螢光体層２４上に蒸着された例えばアル
ミナよりなる中間層薄膜２５を介して形成された
光電面２６とからなる。前記螢光体層２４は溝部
２３によつて区画されるモザイク構造２２間の空
隙２７によつてそれぞれ光学的に独立した螢光体
ブロツク２８を有する。 前記入力面は基板２１の溝部２３からひきつが
れて螢光体層２４中に形成された空隙２７によつ
て螢光体ブロツク２８を区画し、螢光体ブロツク
２８内で発光した光はブロツク内で反射を繰返し
光電面側へ取り出される（光誘導効果）。その結
果、螢光体層２４での光の拡散が減少し、高い解
像度を有する入力面が得られる。解像度の良否は
螢光体層２４内に形成される空隙２７の消長によ
つて左右される。空隙２７が途中で消滅しないで
完全に表面層まで残ると表面層までそれぞれ弧立
した螢光体ブロツクが形成され、さらにその上面
に光電面２６が形成されても円滑な光電子放出が
行われないという致命的な欠点となる。 本実施例の入力面は螢光体層の厚さが中央部か
ら周辺部にかけて逐次増加してゆき最外周の螢光
体層が最も厚い。例えば９インチの大きさの入力
面で中央部の螢光体層２４の厚さは150ミクロン
で周辺部では215ミクロンを示した。このような
入力面ではＸ線螢光増倍管に適用した場合の明る
さの比は１：0.95で全面に亘つて略均一な明るさ
のものが得らる。さらに周辺部の螢光体層厚さが
増加したことによつておこる解像度の低下は、基
板２１の表面に形成された溝部２３からひきつが
れて螢光体層２４内に存在する空隙２７を表面層
近くまで残すことによつて向上させ中央部との平
準化をはかつている。螢光体層２４内に形成され
る空隙２７の消長は螢光体層２４を形成する蒸着
条件によつて制御することができる。例えば蒸着
時の基板温度を110℃に設定し沃化セシウムを７
ミクロン／分の速度で蒸着すると中央部の螢光体
層の厚さが150ミクロンの時、入力面の中央部で
34〜37ｐ／cmの解像度が得られる。一方、中央
部の蛍光体層の厚さが220ミクロンの入力面では
蒸着時の基板温度を80℃に設定し、７ミクロン／
分の蒸着速度で形成すると中央部で31〜34ｐ／
cmの解像度が得られる。すなわち蒸着時の基板温
度が低い方が螢光体層内に空隙が残りやすい。従
つて基板に対して適度の膜厚分布を与える位置に
蒸発源を設定し、基板温度は中央部より周辺部が
低くなるように設定して蒸着を行なうことによつ
て明るさが全面にわたつて均一でかつ解像度も中
央部と周辺部で殆んど変らないＸ線螢光増倍用入
力面を得ることができる。 以下本発明の入力面の作成方法の一実施例につ
いて第３図を参照して説明する。 厚さ0.5mm、直径が240mmのアルミニウム基板３
１に後で螢光体層を形成する面を陽極酸化法によ
り処理する。陽極酸化は例えば３％修酸溶液中で
約２時間1A／ｄm2の通電を行う。次いで沸騰水
中で約２時間封孔処理を行う。これに250℃以上
で熱処理行うと巾が３〜５ミクロンの微細な溝３
２によつて隔絶されたモザイク構造３３の表面が
形成される。 次に真空中で前記処理を終了した基板表面に沃
化セシウム螢光体を蒸着する。前記処理を終了し
た基板３１の表面を下方に向けて基台３７の上に
設置し、基台３７は真空槽基板３６を経て外部か
ら駆動させ回転する。基板３１の上部には基板用
発熱体３８が配設され、ベルジヤー４０の頂部に
固定されている。発熱体３８はステンレス製で基
板３１と同じ曲率を有する有蓋円筒形で蓋の内面
にニクロム線３８が中央部で密に周辺部が粗く配
設されている。基板３１の下方にタンタルを加工
して形成したボート３４に沃化セシウム３５を充
填した蒸発源を対向して設置する。ボートの上部
には熱遮へい板４１がありボート３４は予め求め
られている輝度が均一になる螢光体層４２の膜厚
分布が得られる位置へ設置される。 真空槽を排気し圧力が10-6Torr台で蒸着を開
始する。基台３７と基板３１を20RPMの速度で
回転させながらニクロム線３９に通電し基板３１
の中央部の温度を110℃に設定すると周辺部の温
度は、ニクロム線の巻回密度の相違により80℃に
保持される。かかる状態においてボート３４を加
熱して沃化セシウム３５を５〜10ミクロン／分の
蒸着速度に制御しながら基板３１上に螢光体層４
２を形成する。螢光体層４２の厚さは中央部が最
もうすく150ミクロンで次第に厚くなり最外周で
は210ミクロンである。このような条件で形成さ
れた螢光体層は基板３１のモザイク構造面３３上
に直径が１〜４ミクロンの柱状結晶が成長し、基
板３１の溝３２の部分から形成される空隙４３に
よつて柱状結晶の束からなる螢光体ブロツク４４
が基板から略垂直方向に形成されている。 さらに螢光体層表面に中間層２５を形成した入
力面で従来と同様の方法でＸ線螢光増倍管を作成
した結果明るさの比は中心部１に対し周辺部で
0.94を示し従来の周辺部の明るさ比0.8に比して
全面にわたつて良好な均一性を得ることができ
た。また、解像度は中央部で37ｐ／cm、周辺部
で34〜37ｐ／cmが得られた。これは従来、中央
部及び周辺部まで210ミクロンの厚さの蛍光体層
を有する場合の解像度が中央部で37ｐ／cm、周
辺部で30〜32ｐ／cmのものに比べ周辺部の解像
度の低下が著しく改善されたことを示す。 以上述べた様に本発明は基板表面に微細な溝に
よつてモザイク構造を形成し、このモザイク面上
にアルカリハライドからなる螢光体を中央部から
周辺部にかけて厚く蒸着して輝度の均一化をはか
るとともに、これにともなつておこる周辺部の解
像度の大巾な低下は、前記蒸着工程で基板に付与
する温度を中央部から周辺部にかけて低い基板の
溝から引きつがれて螢光体層内に形成される空隙
を中央部より周辺部で長く残存させて光誘導効果
を増強して解像度の低下防ぐと共に均一性をも向
上させたものである。
第１図は本発明の一実施例のＸ線螢光増倍管を
示す慨略図、第２図は本発明に係る入力面の一部
を示す断面図、第３図は本発明に係る入力面の製
造工程を説明するための蒸着装置の概略図であ
る。 １…入力面、９，２４，４２…螢光体層、１
０，２５…中間層、１１，２６…光電面、２１，
３１…基板、２２，３３…基板のモザイク構造、
２３，３２…基板の溝部。
示す慨略図、第２図は本発明に係る入力面の一部
を示す断面図、第３図は本発明に係る入力面の製
造工程を説明するための蒸着装置の概略図であ
る。 １…入力面、９，２４，４２…螢光体層、１
０，２５…中間層、１１，２６…光電面、２１，
３１…基板、２２，３３…基板のモザイク構造、
２３，３２…基板の溝部。
Claims (1)
- １ 基板と、この基板の表面に形成される多数の
モザイク構造を区画する微細な溝部と、前記モザ
イク構造面上に蒸着されたアルカリハライドから
なる蛍光体層と、この蛍光体層上に直接又は中間
層薄膜を介して形成された光電面とを有する入力
面を具備する像増強管の製造方法において、前記
蛍光体層の蒸着工程で前基板に付与する温度を中
央部から周辺部に向けて低くし蛍光体層の厚さは
中央部から周辺にかけて増加させることを特徴と
する像増強管用入力面の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1717877A JPS53102663A (en) | 1977-02-21 | 1977-02-21 | Manufacture for input surface of image intensifier tube |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1717877A JPS53102663A (en) | 1977-02-21 | 1977-02-21 | Manufacture for input surface of image intensifier tube |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53102663A JPS53102663A (en) | 1978-09-07 |
| JPS6131580B2 true JPS6131580B2 (ja) | 1986-07-21 |
Family
ID=11936687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1717877A Granted JPS53102663A (en) | 1977-02-21 | 1977-02-21 | Manufacture for input surface of image intensifier tube |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS53102663A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0160792U (ja) * | 1987-10-02 | 1989-04-18 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2514952B2 (ja) * | 1987-03-13 | 1996-07-10 | 株式会社東芝 | Ｘ線イメ−ジ管 |
| EP0282088B1 (en) * | 1987-03-13 | 1991-12-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | X-ray image intensifier |
-
1977
- 1977-02-21 JP JP1717877A patent/JPS53102663A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0160792U (ja) * | 1987-10-02 | 1989-04-18 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53102663A (en) | 1978-09-07 |
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