(57)【要約】【課題】Ｘ線イメージ管の出力部高電圧発生部の絶縁特性を向上させて絶縁破壊が生じることを抑止し、出力画像の画質を高める。【解決手段】この発明のＸ線イメージ管１は、真空外囲器１１および出力像形成部１３を絶縁する第１絶縁部１７と、第１絶縁部を覆う第２絶縁部１８とにより、陽極１４と同電位となる高電圧部１６が、第１の絶縁部で微少放電が生じたとしても外部に到達することのないよう、絶縁されていることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線像を電子像に変換する入力部と、前記入力部から出力された前記電子像を可視光像に変換する出力像形成部と、前記入力部から出力された前記電子像を加速し、前記出力像形成部に向けて集束する集束電極および陽極と、前記入力部、前記出力像形成部、前記集束電極および前記陽極を真空中の保持する真空外囲器とを具備したＸ線イメージ管において、
前記出力像形成部は、前記陽極と同電位となる高電圧部を有し、前記真空外囲器および前記出力像形成部を絶縁する第１絶縁部と、前記第１絶縁部を覆う第２絶縁部により絶縁されていることを特徴とするＸ線イメージ管。
【請求項２】
前記第２絶縁部は、前記第１絶縁部と異なる製造方法により形成され、放電による放電路の広がりを抑止可能な部材からな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】
前記第２絶縁部は、延伸により板状に製造された樹脂材料を成形して得られることを特徴とする請求項２記載のＸ線イメージ管。
【請求項４】
前記第１絶縁部は、予め前記真空外囲器および前記出力像形成部との間に設けられた前記第２絶縁部と真空外囲器および出力像形成窓との間にポッティングされることを特徴とする請求項２または３記載のＸ線イメージ管。
【請求項５】
前記第２絶縁部の外側に、前記第１絶縁部と同一材料により形成された第３絶縁部をさらに有することを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載のＸ線イメージ管。
【請求項６】
入力窓を含む真空外囲器内に加速電極と集束電極を配置し、
少なくとも加速電極を真空外囲器に設けられた電極保持部に固定し、
電極保持部に出力像形成窓を固定し、
真空外囲器、電極保持部および出力像形成窓の所定の領域に、ポッティングにより第１絶縁部を設けるとともに、延伸により板状に形成された樹脂材料を成形して得られる第２絶縁部を第１絶縁部と一体的に設ける、    
ことを特徴とするＸ線イメージ管の製造方法。
【請求項７】
第１絶縁部は、予め真空外囲器および出力像形成窓に対して所定の位置に設けられた第２絶縁部と真空外囲器および出力像形成窓との間にポッティングされることを特徴とする請求項６記載のＸ線イメージ管の製造方法。
【請求項８】
第２絶縁部の外側に、第１絶縁部と同一材料により第３絶縁部がさらに形成されることを特徴とする請求項６または７記載のＸ線イメージ管の製造方法。
【請求項９】
真空外囲器と、
この真空外囲器内に設けられ、Ｘ線像を電子像に変換する入力部と、
前記真空外囲器内に設けられ、前記入力部から出力された前記電子像を可視光像に変換する出力像形成部と、
前記真空外囲器内に設けられ、前記入力部から出力された前記電子像を前記出力像形成部に向けて加速する陽極と、
前記真空外囲器内に設けられ、前記入力部から出力された前記電子像を前記出力像形成部に向けて集束する集束電極と、
前記真空外囲器の端部であって前記入力部と対向する側に設けられ、少なくとも前記出力像形成部と前記陽極と保持する電極保持部と、
少なくとも前記電極保持部が外部に対して露出されることのないよう、覆う第１の絶縁体と、
延伸により形成された板状体であって、前記第１の絶縁体内部で生じる微少放電が外部に到達することを防止するために、前記第１の絶縁体の少なくとも一部を覆う第２の絶縁体と、
を有することを特徴とするＸ線イメージ管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、Ｘ線画像を検出して可視光像として出力するＸ線イメージ管に係り、特に出力画像の画質の改善可能な電子管およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線検出器、例えばＸ線イメージ管１０１は、検査対象物を透過したＸ線の濃度分布を可視光像として出力するもので、検査対象物のＸ線吸収率の差に対応するＸ線像を、動画または静止画として得ることができる。
【０００３】
Ｘ線イメージ管は、図４に示されるように、内部が真空に維持される真空外囲器１１１および真空外囲器１１１の周りを覆う図示しない外装ハウジングを有している。
【０００４】
真空外囲器１１１の内側の一端部には、外部から入射するＸ線を光電子に変換する入力窓１１２が設けられている。真空外囲器１１１内の管軸に沿った入力窓と対向する他の一端には、真空外囲器１１１内で増幅された光電子を可視光に変換する出力像形成窓１１３が設けられている。
【０００５】
入力窓１１２と出力窓１１３との間には、入力窓１１２により変換された光電子を出力窓１１３に向けて加速する陽極１１４および出力窓１１３に向けて加速される光電子を出力窓１１３に向けて集束する集束電極１１５が設けられている。なお、陽極１１４は、出力窓１１３とともに、真空外囲器１１１に固定された出力部高電圧発生部（陽極保持部）１１６により、真空外囲器１１１の所定位置に固定されている。
【０００６】
出力窓１１３は、樹脂材料すなわち絶縁材料をポッティングして形成される絶縁部１１７により、出力部高電圧発生部１１６とともに真空外囲器１１１の所定位置に固定されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、絶縁材料１１７がポッティングされる際に、図５に示すように絶縁材料１１７の内部に気泡１２１が発生すると、絶縁材料１１７の表面から出力部高電圧発生部１１６まで、もしくは絶縁材料１１７の表面までの距離が少なくなり、絶縁耐電圧特性が低下する問題がある。また、気泡１２１から微小放電が発生することで、絶縁材料１１７内に放電路１１７ａが形成され、経時により放電路１１７ａが出力部高電圧発生部１１６あるいは絶縁材料１１７の表面まで達することで、絶縁破壊が生じる問題がある。
【０００８】
なお、出力部高電圧発生部１１６において絶縁破壊が生じると、陽極１１４の電圧が低下し、電子レンズの電圧配分が変化することから、結果としてＸ線イメージ管の出力画像の画質が劣化する問題がある。
【０００９】
また、絶縁破壊による放電発生により、電子レンズに電圧を供給する図示しない駆動用電源に負荷がかかり、電源故障の原因ともなる。
【００１０】
しかし、絶縁材料１１７を十分脱泡してポッティングした場合であっても、Ｘ線イメージ管１０１を真空中から大気（１気圧）中に取出した時点で、微小な気泡が絶縁材料内部に入り込むことを完全に防止することは困難である。また、この気泡は、絶縁材料の表面から確認することができないため、他の工程または手法によっても除去することができず、経時により絶縁破壊が生じることは避けられない。
【００１１】
また、使用環境の湿度により絶縁材料の表面に水滴が付着する等により、絶縁材料表面から内部への水分が浸透した場合にも、同様に絶縁破壊が生じる問題がある。
【００１２】
この発明の目的は、Ｘ線イメージ管の出力部高電圧発生部の絶縁特性を向上させて絶縁破壊が生じることを抑止し、出力画像の画質を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明は、Ｘ線像を電子像に変換する入力部と、前記入力部から出力された前記電子像を可視光像に変換する出力像形成部と、前記入力部から出力された前記電子像を加速し、前記出力像形成部に向けて集束する集束電極および陽極と、前記入力部、前記出力像形成部、前記集束電極および前記陽極を真空中の保持する真空外囲器とを具備したＸ線イメージ管において、前記出力像形成部は、前記陽極と同電位となる高電圧部を有し、前記真空外囲器および前記出力像形成部を絶縁する第１絶縁部と、前記第１絶縁部を覆う第２絶縁部により絶縁されていることを特徴とするＸ線イメージ管を提供するものである。
【００１４】
また、この発明は、入力窓を含む真空外囲器内に加速電極と集束電極を配置し、少なくとも加速電極を真空外囲器に設けられた電極保持部に固定し、電極保持部に出力像形成窓を固定し、真空外囲器、電極保持部および出力像形成窓の所定の領域に、ポッティングにより第１絶縁部を設けるとともに、延伸により板状に形成された樹脂材料を成形して得られる第２絶縁部を第１絶縁部と一体的に設ける、ことを特徴とするＸ線イメージ管の製造方法である。
【００１５】
また、この発明は、真空外囲器と、この真空外囲器内に設けられ、Ｘ線像を電子像に変換する入力部と、前記真空外囲器内に設けられ、前記入力部から出力された前記電子像を可視光像に変換する出力像形成部と、前記真空外囲器内に設けられ、前記入力部から出力された前記電子像を前記出力像形成部に向けて加速する陽極と、前記真空外囲器内に設けられ、前記入力部から出力された前記電子像を前記出力像形成部に向けて集束する集束電極と、前記真空外囲器の端部であって前記入力部と対向する側に設けられ、少なくとも前記出力像形成部と前記陽極と保持する電極保持部と、少なくとも前記電極保持部が外部に対して露出されることのないよう、覆う第１の絶縁体と、延伸により形成された板状体であって、前記第１の絶縁体内部で生じる微少放電が外部に到達することを防止するために、前記第１の絶縁体の少なくとも一部を覆う第２の絶縁体と、を有することを特徴とするＸ線イメージ管を提供するものである。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、出力像形成部の高電圧発生部は、内部で生じる微少放電が外部に到達することを防止可能な、異なる製造方法により提供される第１および第２の絶縁材料により絶縁されているので、Ｘ線イメージ管において、絶縁特性が低下して画質が劣化されることが防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。
【００１８】
図１は、この発明の実施の形態が適用可能なＸ線イメージ管の一例を示している。
【００１９】
図１に示すように、Ｘ線イメージ管１は、内部が真空に維持される真空外囲器１１および真空外囲器１１の周りを覆う図示しない外装ハウジングを有している。
【００２０】
真空外囲器１１の内側の一端部には、外部から入射するＸ線を光電子に変換する入力窓（入力スクリーン）１２が設けられている。真空外囲器１１内の管軸に沿った入力窓１２と対向する他の一端には、真空外囲器１１内で増幅された光電子を可視光に変換する出力像形成窓（出力スクリーン）１３が設けられている。
【００２１】
入力窓１２と出力像形成窓１３との間には、入力窓１２により変換された光電子を出力像形成窓１３に向けて加速する陽極１４および出力像形成窓１３に向けて加速される光電子を出力像形成窓１３に向けて集束する集束電極１５（この例では、第１〜第３の３つの集束電極を用いるので便宜的に１５ａ〜１５ｃと呼称する）が設けられている。なお、陽極１４は、出力像形成窓１３とともに、真空外囲器１１に固定された出力部高電圧発生部（陽極保持部）１６により、真空外囲器１１の所定位置に固定されている。
【００２２】
入力窓１２は、例えばＡｌ（アルミニウム）あるいはＢｅ（ベリリウム）製の基板からなり、内側となる側の面に入射Ｘ線を蛍光に変換する図示しない蛍光面と、蛍光面により変換された蛍光を光電子に変換する図示しない光電変換面とが、順に積層されている。
【００２３】
出力像形成窓１３は、図２により以下に詳細に説明するが、可視光が透過可能な所定厚さのガラス板であって、真空外囲器１１の内側すなわち入力窓１２と向き合う面の側に、入力窓１２から出射された光電子を可視光に変換する蛍光面１３１を有する。従って、出力像形成窓１３すなわち真空外囲器１１の外側には、入力窓１２に入力されたＸ線濃度分布（Ｘ線透過画像）に対応する可視光像が出力される。
【００２４】
図２に示すように、出力像形成窓１３は、出力部高電圧発生部１６とともに、十分に脱泡された樹脂材料をポッティングして形成された第１絶縁部１７により、真空外囲器１１の所定位置に固定されている。なお、第１絶縁部１７は、熱硬化性樹脂、例えばシリコーン樹脂である。
【００２５】
第１絶縁部１７は、例えば予め板状に形成（延伸により加工）された樹脂材料、例えば所定厚さのポリカーボネート材により形成された第１絶縁部とその製造方法が異なる第２絶縁部１８により、覆われている。なお、予め板状に形成した第２絶縁部１８を真空外囲器１１および出力像形成窓１３に対して所定の位置関係に配置し、第２絶縁部１８との間に、硬化時に第１絶縁部１７となる樹脂材料をポッティングしてもよい。
【００２６】
図２に示したように、第１絶縁部１７の外側に、延伸加工により板状に形成された樹脂材料により形成された第２絶縁部１８を設けることにより、第１絶縁部１７内に気泡２１が存在し、気泡２１内部での微小放電で第１絶縁部１７の表面まで放電路１７ａが形成されても、放電路１７ａは、第２絶縁部１８と第１絶縁部１７との界面で止められる。
【００２７】
また、第２絶縁部１８の表面に水滴等３１が付着した場合であっても、水滴等が第２絶縁部１８の表面から第２絶縁部１８内部および第１絶縁部１７内部に浸透しにくく、水滴等による絶縁破壊も生じにくい。なお、図２に示したような延伸加工により板状に形成された樹脂材料により形成された第２絶縁部１８を設けることで、絶縁破壊に至る時間は、図Ｘおよび図Ｙを用いて前に説明した従来構造に対して、４倍程度長くなることが確認されている。従って、絶縁破壊を原因とした画質の低下が生じにくいＸ線イメージ管１が得られる。
【００２８】
図３は、図２に示した出力部高電圧発生部の別の実施の形態のを示している。なお、図２に示した構成と同一の構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２９】
図３に示すように、出力像形成窓１３は、出力部高電圧発生部１６とともに、十分に脱泡された樹脂材料をポッティングして形成された第１絶縁部１７により、真空外囲器１１の所定位置に固定されている。第１絶縁部１７は、熱硬化性樹脂、例えばシリコーン樹脂である。
【００３０】
第１絶縁部１７は、延伸加工により板状に形成された樹脂材料により形成された第２絶縁部１８により覆われている。
【００３１】
第２絶縁部１８は、第１絶縁部１７と同一の樹脂材料により形成された第３絶縁部３１によりさらに覆われている。なお、第２絶縁部１８は、第１絶縁部１７内に埋め込まれてもよい。
【００３２】
このように、第２絶縁部１８を、第１絶縁部１７と第１絶縁部１７と同一の樹脂材料により形成された第３絶縁部３１とにより挟み込んだ構成とすることで、第１絶縁部１７または第３絶縁部３１に気泡２１が生じた場合や、真空外囲器１１および出力像形成窓１３の外側に水滴２２が生じた場合に、気泡２１や水滴２２から放電が生じて、第１または第３絶縁部１７または３１内部で放電路１７ａまたは３１ａが生じたとしても、その放電路１７ａまたは３１ａが、真空外囲器１１および出力窓１３の外部に到達して絶縁破壊が起きることが防止される。
【００３３】
なお、この発明は上記した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を種々変形して具体化することができる。また、上記した実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明の実施の形態が適用可能なＸ線イメージ管の一例を説明する概略図。
【図２】図１に示したＸ線イメージ管の出力窓の近傍の構成の一例を説明する概略図。
【図３】図２に示した出力窓の近傍の構成の別の一例を説明する概略図。
【図４】周知のＸ線イメージ管の一例を説明する概略図。
【図５】図４に示したＸ線イメージ管の出力窓の近傍の構成の一例を説明する概略図。
【符号の説明】
【００３５】
１…Ｘ線イメージ管、１１…真空外囲器、１２…入力窓、１３…出力像形成窓、１４…陽極、１５（１５ａ〜１５ｃ）…集束電極、１６…出力部高電圧発生部、１７…第１絶縁部、１７ａ…放電路、１８…第２絶縁部、２１…気泡、２２…水滴、３１…第３絶縁部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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