(57)【要約】  【課題】蛍光体層22の周辺部での輝度を高め、輝度分布特性を向上できるＸ線イメージ管を提供する。  【解決手段】蛍光体層22の第１蛍光体層24が、直径の４０〜７０％位置に膜厚が最大となる最大膜厚部24aを有する。第１蛍光体層24の中央部から最大膜厚部24aに向かって中央部位置の膜厚の０．１％〜２．０％／ｃｍの割合で増加させ、最大膜厚部24aから周縁部に向かって膜厚を減少させる。第１蛍光体層24の直径の９０％位置の膜厚を中央部位置の膜厚の９０〜１０５％にする。第２蛍光体層25の膜厚を中央部より周辺部に向かって増加させ、第２蛍光体層25の直径の９０％位置の膜厚を中央部位置の膜厚の１２０％以上にする。第１蛍光体層24および第２蛍光体層25により、蛍光体層22の周辺部の輝度を高め、輝度分布特性を向上させる。  【選択図】図１
2005285582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力基板と、この入力基板上に形成された蛍光体層と、この蛍光体層上に形成された光電層とを有するＸ線イメージ管であって、
前記蛍光体層は、直径の４０〜７０％位置に膜厚が最大となる最大膜厚部を有する
ことを特徴とするＸ線イメージ管。
【請求項２】
蛍光体層は、直径の９０％位置の膜厚が中央部位置の膜厚の９０〜１０５％に形成されている
ことを特徴とする請求項１記載のＸ線イメージ管。
【請求項３】
蛍光体層は、中央部から最大膜厚部に向かって中央部位置の膜厚の０．１％〜２．０％／ｃｍの割合で増加する
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。
【請求項４】
蛍光体層は、入力基板に対して交差方向に成長させたアルカリハライド蛍光体の柱状結晶塊にて構成される第１蛍光体層であり、
この第１蛍光体層上に形成された第２蛍光体層を有し、この第２蛍光体層の膜厚が中央部より周辺部に向かって増加するとともに、第２蛍光体層の直径の９０％位置の膜厚が中央部位置の膜厚の１２０％以上に形成されている
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載のＸ線イメージ管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線像を可視像に変換するＸ線イメージ管に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線イメージ管は、Ｘ線像を可視像に変換する電子管で、医療用診断装置や非破壊検査装置などの各種分野に利用されている。このようなＸ線イメージ管は、Ｘ線像を電子像に変換する入力面、およびこの入力面で変換された電子像を可視像に変換する出力面などを真空外囲器内に配置した構造となっている。また、入力面は、入力基板上に蛍光体層および光電層をそれぞれ形成した構造になっている。
【０００３】
入力面について詳しく説明すると、入力基板にはＸ線透過率の良いアルミニウムまたはアルミニウム合金などの金属が使用されており、この入力基板上にナトリウム付活よう化セシウム（ＣｓＩ：Ｎａ）などの蛍光体層が形成されている。この蛍光体層は、厚さ約５００μｍの柱状結晶塊にて構成される第１蛍光体層と、この第１蛍光体層上に厚さ約２０μｍで第１蛍光体層の各柱状結晶塊の先端部相互間の隙間を埋めるように連続層状に形成された第２蛍光体層とで構成されている。
【０００４】
ところで、Ｘ線イメージ管の入力面の輝度分布特性に大きな影響を与えるのは、蛍光体層の膜厚分布であることが知られており、蛍光体層の膜厚分布を調整して輝度分布特性を向上しようという試みがある。例えば、蛍光体層の膜厚を中央部から周辺部に向かって増加させたり（例えば、特許文献１参照。）、また、蛍光体層の中央部から周辺部に向かって膜厚を減少させている（例えば、特許文献２、３参照。）。
【特許文献１】特開昭５３−１０２６６３号公報（第２−３頁、第１−２図）
【特許文献２】特開昭５０−６８６４６号公報（第１−２頁、第３図）
【特許文献３】特開昭５９−２０７５５１号公報（第４頁、第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、蛍光体層の膜厚を中央部から周辺部に向かって単に増加させた場合には、周辺部での膜厚が増加したことによる輝度向上の効果よりも、膜厚が増加したことによる解像度特性の劣化の影響の方が大きく、実際には使用できないことが多い。
【０００６】
また、逆に、蛍光体層の膜厚を中央部から周辺部に向かって単に減少させた場合には、周辺部の解像度特性の劣化の影響が少なくなるが、膜厚が減少したことによる輝度の低下の影響が大きくなる。
【０００７】
このように、蛍光体層の膜厚を中央部から周辺部に向かって単に増加させたり減少させただけでは、解像度特性の劣化の影響がでたり、周辺部の輝度が十分に得られず、輝度分布特性に問題がある。
【０００８】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、蛍光体層の周辺部での輝度を高め、輝度分布特性を向上できる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】
【０００９】
本発明は、入力基板と、この入力基板上に形成された蛍光体層と、この蛍光体層上に形成された光電層とを有するＸ線イメージ管であって、前記蛍光体層は、直径の４０〜７０％位置に膜厚が最大となる最大膜厚部を有するものである。
【００１０】
そして、蛍光体層が、直径の４０〜７０％位置に膜厚が最大となる最大膜厚部を有するので、周辺部における解像度特性の劣化の影響が少なくなるとともに、周辺部の輝度が高められ、輝度分布特性が向上する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、蛍光体層が、直径の４０〜７０％位置に膜厚が最大となる最大膜厚部を有するので、周辺部における解像度特性の劣化の影響を少なくしたうえで、周辺部の輝度を高めることができ、輝度分布特性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
図２にＸ線イメージ管の概略構成図を示し、11はＸ線イメージ管を構成する真空外囲器で、この真空外囲器11のＸ線12の入射側には入力窓13が形成され、入力窓13に対して反対側には出力窓14が形成されている。真空外囲器11内には、入力窓13の内側にＸ線12を電子ビーム15に変換して放出する入力面16が設けられ、出力窓14の内側に電子ビーム15を可視光像に変換して出力する出力面17が設けられている。入力面16から出力面17に向かって進行する電子ビーム15の進路に沿って、電子ビーム15を集束する集束電極18や加速する加速電極19などが設けられている。なお、20はＸ線12が透過する被写体である。
【００１４】
入力面16は、例えばアルミニウムなどのＸ線12が透過しやすい材料で入力窓13方向に凸状の円板形に形成された入力基板21を有し、この入力基板21上にＸ線像を可視光像に変換する蛍光体層22が形成され、この蛍光体層22上に可視光像を電子像に変換する光電層23が形成されている。
【００１５】
図３に入力面16の拡大断面図を示し、蛍光体層22は、入力基板21に対して交差方向に成長させたナトリウム付活よう化セシウム（ＣｓＩ：Ｎａ）などのアルカリハライド蛍光体の柱状結晶塊にて構成される厚さ約５００μｍの第１蛍光体層24と、この第１蛍光体層24上に各柱状結晶塊の先端部相互間の隙間を埋めるように連続層状に形成された厚さ約２０μｍの第２蛍光体層25とを有している。第１蛍光体層24は、柱状結晶塊の結晶界面で光が全反射を繰り返しながら広がらずに第２蛍光体層25および光電層23に到達するので、膜厚が厚くても解像度の劣化が少ない特徴を有している。第２蛍光体層25は第１蛍光体層24から光が入射してより輝度を向上させる機能を有している。
【００１６】
図１に第１蛍光体層24および第２蛍光体層25の膜厚構成の概念図を示し、これら第１蛍光体層24および第２蛍光体層25の中央部位置を０％、周辺部位置を１００％としている。
【００１７】
第１蛍光体層24は、直径の４０〜７０％位置に膜厚が最大となる最大膜厚部24aを有し、中央部から最大膜厚部24aに向かって中央部位置の膜厚の０．１％〜２．０％／ｃｍの割合で増加されるとともに、最大膜厚部24aから周縁部に向かって膜厚が減少されている。第１蛍光体層24の直径の９０％位置の膜厚は、中央部位置の膜厚の９０〜１０５％に形成されている。
【００１８】
第２蛍光体層25は、膜厚が中央部より周辺部に向かって増加するとともに、直径の９０％位置の膜厚が中央部位置の膜厚の１２０％以上に形成されている。
【００１９】
次に、入力基板21上に蛍光体層22を形成する方法について説明する。
【００２０】
第１蛍光体層24の形成方法は、例えばアルミニウムなどで形成された入力基板21の温度を例えば２００℃に保ち、０．５Ｐａの圧力のもとで、蒸発源の蛍光体原料を加熱し、入力基板21の中央部の膜厚を例えば５００μｍまで蒸着形成する。
【００２１】
図４は、第１蛍光体層24の中心部の０％位置から周辺部の１００％位置までの径方向の位置と第１蛍光体層24の膜厚比との関係を示したグラフである。ここで、第１蛍光体層24の蒸着形成時の蒸発源を入力基板21の直径の例えば３５％位置に配置した場合には、図４の比較例に示す膜厚分布であって、従来のように中心部から周辺部に向かって単に膜厚が減少するだけの膜厚分布となる。一方、第１蛍光体層24の蒸着形成時の蒸発源を入力基板21の直径の例えば５０％位置に配置した場合には、図４の実施例に示す膜厚分布であって、上記の第１蛍光体層24の構成、すなわち、直径の４０〜７０％位置に膜厚が最大となる最大膜厚部24aを有し、中央部から最大膜厚部24aに向かって中央部位置の膜厚の０．１％〜２．０％／ｃｍの割合で増加されるとともに、最大膜厚部24aから周縁部に向かって膜厚が減少され、第１蛍光体層24の直径の９０％位置の膜厚は中央部位置の膜厚の９０〜１０５％に形成される膜厚分布にできる。
【００２２】
そして、このように第１蛍光体層24が、直径の４０〜７０％位置に膜厚が最大となる最大膜厚部24aを有し、中央部から最大膜厚部24aに向かって中央部位置の膜厚の０．１％〜２．０％／ｃｍの割合で増加されるとともに、最大膜厚部24aから周縁部に向かって膜厚が減少され、第１蛍光体層24の直径の９０％位置の膜厚は中央部位置の膜厚の９０〜１０５％に形成されることにより、周辺部における解像度特性の劣化の影響を少なくしたうえで、周辺部の輝度を高めることができ、輝度分布特性を向上できる。
【００２３】
なお、最大膜厚部24aが、直径の４０％位置より小さいと周辺部の輝度を十分に高めることができず、７０％位置より大きいと周辺部の解像度特性の劣化が大きくなる。また、中央部から最大膜厚部24aに向かって増加する割合が、中央部位置の膜厚の０．１％／ｃｍより小さいと最大膜厚部24aの膜厚が十分に厚くならず、２．０％／ｃｍより大きいと最大膜厚部24aが厚くなりすぎて解像度特性の劣化が大きくなる。また、第１蛍光体層24の直径の９０％位置の膜厚が、中央部位置の膜厚の９０％より小さいと周辺部の輝度を十分に高めることができず、１０５％より大きいと周辺部の解像度特性の劣化が大きくなる。
【００２４】
また、第２蛍光体層25の形成方法は、入力基板21の温度を例えば２００℃に保ち、０．００１Ｐａ以下の圧力のもとで、蒸発源の蛍光体原料を加熱し、入力基板21の中央部の膜厚を例えば１０μｍまで蒸着形成する。
【００２５】
図５は、第２蛍光体層25の中心部の０％位置から周辺部の１００％位置までの径方向の位置と第２蛍光体層25の膜厚比との関係を示したグラフである。ここで、第２蛍光体層25の蒸着形成時の蒸発源を入力基板21の直径の例えば９０％位置に配置した場合には、図５の比較例に示す膜厚分布であって、周辺部の輝度向上には不十分な膜厚分布になる。一方、第２蛍光体層25の蒸着形成時の蒸発源を入力基板21の直径の例えば１００％位置に配置すれば、図５の実施例に示す膜厚分布であって、第２蛍光体層25の膜厚が中央部より周辺部に向かって増加するとともに、第２蛍光体層25の直径の９０％位置の膜厚が中央部位置の膜厚の１２０％以上に形成される膜厚分布にできる。
【００２６】
なお、第２蛍光体層25の直径の９０％位置の膜厚が中央部位置の膜厚の１２０％より小さいと、周辺部の輝度を十分に高めることができない。
【００２７】
そして、このように第２蛍光体層25の膜厚が中央部より周辺部に向かって増加するとともに、第２蛍光体層25の直径の９０％位置の膜厚が中央部位置の膜厚の１２０％以上に形成されることにより、周辺部の輝度をより向上できる。
【００２８】
したがって、これら第１蛍光体層24と第２蛍光体層25との構成により、蛍光体層22の周辺部の輝度が向上し、従来に比べて輝度分布特性の優れたＸ線イメージ管を提供できる。
【００２９】
Ｘ線イメージ管の出力面17の中心輝度をＢ0、出力像寸法の９０％の円周上の輝度をＢ90とし、Ｘ線イメージ管の輝度分布差＝｛1−（Ｂ90／Ｂ0）｝×100（％）と定義した場合、従来品の膜厚を中央部から周辺部に向かって単に減少させた膜厚分布では輝度分布差２０％であったのに対して、本実施の形態では輝度分布差１５％に改善することができた。
【００３０】
なお、蒸発源の位置を入力基板21の径方向に移動したり、入力基板21と蒸発源との距離を変更したり、入力基板21と蒸発源との間の一部をマスキングし、入力基板21の一部に蛍光体が付着しにくくすることで、任意の膜厚分布を得ることができる。
【００３１】
また、上記実施の形態では、蛍光体層22や光電層23が入力基板21上に形成され、このような構成の入力面16が真空外囲器11内に組み込まれた構造になっているが、真空外囲器11の前面に位置する入力窓13を入力基板として利用し、入力窓13に蛍光体層22や光電層23を形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施の形態を示すＸ線イメージ管の第１蛍光体層および第２蛍光体層の膜厚構成の概念図である。
【図２】同上Ｘ線イメージ管の概略構成図である。
【図３】同上Ｘ線イメージ管の入力面の拡大断面図である。
【図４】同上Ｘ線イメージ管の第１蛍光体層の径方向位置に対する膜厚比を示すグラフである。
【図５】同上Ｘ線イメージ管の第２蛍光体層の径方向位置に対する膜厚比を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３３】
21    入力基板
22    蛍光体層
23    光電層
24    第１蛍光体層
24a   最大膜厚部
25    第２蛍光体層
【図１】
2005285582.tif 000003
【図２】
2005285582.tif 000004
【図３】
2005285582.tif 000005
【図４】
2005285582.tif 000006
【図５】
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