(57)【要約】      （修正有）【課題】Ｘ線センサーの装置の大型化と、Ｘ線解像度の向上を計る。【解決手段】蓋体をＸ線透過性基板１７とする真空容器と、この真空容器内に設けられ、真空容器内の底面の基板上に形成された電子放出素子を上面に有する電子源２０と、前記真空容器内の底面の基板の上面に設けた支持体２１と、この支持体２１に支持され、電子源２０の上方に配置された制御電極２２と、この制御電極２２とＸ線透過性基板１７の間に、支持体２１に支持されて配置され、制御電極２２側より順次設けられた光電変換層と、薄膜状電極３１と、を有する光電変換膜と、を備え、前記真空容器の蓋体であるＸ線透過性基板１７はＣＦＲＰを材料に含むとともに、制御電極２２の上面と光電変換膜の下面の間の長さは、制御電極２２の下面と電子源２０の上面の間の長さより短くなるように構成する。【選択図】図５
2013182799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓋体をＸ線透過性基板とする真空容器と、
この真空容器内に設けられ、
真空容器内の底面の基板上に形成された電子放出素子を上面に有する電子源と、
前記真空容器内の底面の基板の上面に設けた支持体と、
この支持体に支持され、前記電子源の上方に配置された制御電極と、
この制御電極と前記Ｘ線透過性基板の間に、前記支持体に支持されて配置され、制御電極側より順次設けられた光変換膜層と、薄膜状電極と、を有する光電変換膜と、を備え、
前記真空容器の蓋体であるＸ線透過性基板はＣＦＲＰを材料に含むとともに、前記制御電極の上面と前記光電変換膜の下面の間の長さは、前記制御電極の下面と前記電子源の上面の間の長さより短くなるように構成したＸ線センサー。
【請求項２】
前記蓋体のＸ線透過性基板の内面にガスバリア層を設けた請求項１に記載のＸ線センサー。
【請求項３】
前記ガスバリア層はガラス材料からなる請求項２に記載のＸ線センサー。
【請求項４】
前記ガスバリア層は金属材料からなる請求項２に記載のＸ線センサー。
【請求項５】
前記支持体は、高さ方向の中段には、前記制御電極を支持する第１の支持部と、この上段に前記光電変換膜を支持する第２の支持部と、が設けられた請求項１から４のいずれか一つに記載のＸ線センサー。
【請求項６】
前記制御電極は、制御電極枠上部と制御電極枠下部によって挟持されており、この制御電極枠下部は凸部を有し、この凸部より制御電極からの電気的配線を前記支持体の外方に導出した構成とした請求項１から５のいずれか一つに記載のＸ線センサー。
【請求項７】
Ｘ線源と、このＸ線源に所定間隔おいて対向配置したＸ線センサーを備え、前記Ｘ線センサーとして、請求項１から６のいずれか一つに記載のＸ線センサーを用いたＸ線診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、Ｘ線センサーと、このＸ線センサーを用いたＸ線診断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のＸ線センサーの構成は、以下のようになっていた。
【０００３】
すなわち、ベース基板と、このベース基板上に形成された電子放出素子を上面に有する電子源と、前記基板の上面に封着された枠体と、この枠体の上端に固着された封止金属部と、この封止金属部に固着され、枠体内部を真空密封するガラスを材料とするＸ線透過性基板と、前記電子源の上方に設けられ、前記封止金属部と枠体に挟持された制御電極と、この制御電極の上方に配置され、前記Ｘ線透過性基板の下面に固定して順次設けられた薄膜状電極と、光変換膜層と、を備えた構成となっていた（例えば特許文献１）。
【０００４】
また、そのほかの構成としては、蓋体をＸ線透過性基板とする真空容器と、この真空容器内に設けられた、ベース基板と、このベース基板上に形成された電子放出素子を上面に有する電子源と、前記ベース基板の上面に封着された支持体と、前記電子源の上方に配置され、この支持体に支持された制御電極と、この制御電極の上方に配置され、前記支持体に支持され、前記真空容器の蓋体であるＸ線透過性基板の下方に順次設けられた薄膜状電極と、光変換膜層と、を備えた、真空容器の中にＸ線センサーの基本構成である光電変換部と電子源を設けた２重構造のものもあった。（例えば特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２７０１２２号公報
【特許文献２】特開平８−１０６８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来のＸ線センサーの課題は、装置の大型化と、Ｘ線解像度の向上ができなかったことであった。
【０００７】
上記特許文献２における従来のＸ線センサーの構成においては、Ｘ線入射面となる蓋体は、ガラスやアルミを材料としていたが、この大型化に対応するとともに、Ｘ線センサー内を真空に維持するために、蓋体を厚くする必要性が出てきている。そのため、ガラスやアルミで作成した蓋体の厚さを増すことにより、蓋体内でのＸ線吸収量が増加して、ターゲット部に到達するＸ線量が少なくなり、Ｘ線センサーの感度が低下してしまうので、Ｘ線センサーの大型化が困難であった。
【０００８】
また、特許文献１における構成においては、Ｘ線透過性基板は封止金属部であるインジウムリングで枠体に蓋として固着されており、インジウムリングの厚みによってＸ線透過性基板が枠体の支持位置より高くなってしまっていた。そのため、Ｘ線透過性基板の下面に固定された光変換膜層と、その下方の制御電極との間の長さを短くとれないので、電子源から光変換膜層に電子が当たる領域を高密度化できないこととなり、Ｘ線解像度の向上ができなかった。
【０００９】
そこで本発明は、装置の大型化と、Ｘ線解像度の向上を計ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そしてこの目的を達成するために本発明のＸ線センサーは、蓋体をＸ線透過性基板とする真空容器と、この真空容器内に設けられ、真空容器内の底面の基板上に形成された電子放出素子を上面に有する電子源と、前記真空容器内の底面の基板の上面に設けた支持体と、
この支持体に支持され、前記電子源の上方に配置された制御電極と、この制御電極と前記Ｘ線透過性基板の間に、前記支持体に支持されて配置され、制御電極側より順次設けられた光変換膜層と、薄膜状電極と、を有する光電変換膜と、を備え、前記真空容器の蓋体であるＸ線透過性基板はＣＦＲＰを材料に含むとともに、前記制御電極の上面と前記光電変換膜の下面の間の長さは、前記制御電極の下面と前記電子源の上面の間の長さより短くなるように構成したものであり、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明のＸ線センサーは、蓋体をＸ線透過性基板とする真空容器と、この真空容器内に設けられ、真空容器内の底面の基板上に形成された電子放出素子を上面に有する電子源と、前記真空容器内の底面の基板の上面に設けた支持体と、
この支持体に支持され、前記電子源の上方に配置された制御電極と、この制御電極と前記Ｘ線透過性基板の間に、前記支持体に支持されて配置され、制御電極側より順次設けられた光変換膜層と、薄膜状電極と、を有する光電変換膜と、を備え、前記真空容器の蓋体であるＸ線透過性基板はＣＦＲＰを材料に含むとともに、前記制御電極の上面と前記光電変換膜の下面の間の長さは、前記制御電極の下面と前記電子源の上面の間の長さより短くなるように構成したものであり、装置の大型化と、Ｘ線解像度の向上を計ることができる。
【００１２】
すなわち、本発明においては、真空容器の蓋体であるＸ線透過性基板の材料をＣＦＲＰとすることで、ガラス材料と比較して、より薄く、より強い強度になるので、大型化ができる。さらには、真空容器内に支持体を設け、この支持体に支持された状態で、制御電極と光変換膜層の間の長さを設定するが、支持体の環境は真空容器内にあるので、真空封止のためのインジウムを用いる必要がないので、制御電極と光変換膜層を支持体に対して支持位置で固定支持することが可能となり、その結果、制御電極と光変換膜層の間の長さをより狭くできることとなり、Ｘ線解像度の向上が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態にかかるＸ線診断装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態にかかるＸ線診断装置のブロック図
【図３】本発明の実施の形態にかかるＸ線センサーの外観を示す斜視図
【図４】本発明の実施の形態にかかるＸ線センサーの上面図
【図５】本発明の実施の形態にかかるＸ線センサーのＡ−Ａ’断面図
【図６】本発明の実施の形態にかかるＸ線センサーのＢ−Ｂ’断面図
【図７】本発明の実施の形態にかかるＸ線透過性基板の断面図
【図８】本発明の実施の形態にかかる電子源より放出される電子の広がりと電子源−制御電極間距離および制御電極−ダーゲット部間距離の相関図
【図９】本発明の実施の形態にかかるターゲット部の断面図
【図１０】本発明の実施の形態にかかるＸ線センサー内部の上面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明にかかるＸ線センサー、およびそのＸ線センサーを用いたＸ線診断装置の実施の一形態について、添付図面を交えて説明する。なお添付図面は、理解を容易にするために模式的な図を示している。
【００１５】
まず、この実施の形態にかかるＸ線診断装置の全体構成について、図１および図２を用いて説明する。
【００１６】
図１は本発明の実施の形態にかかるＸ線診断装置の構成図である。図１に示すように、Ｘ線診断装置は、Ｘ線源１と、Ｘ線源１から所定の間隔をおいて対向配置されるＸ線センサー２とを備え、Ｘ線源１から放射したＸ線を撮像対象者３に照射し、その撮像対象者３を透過したＸ線をＸ線センサー２に入射させることにより、撮像対象者３の内部の状態を可視化とするものである。
【００１７】
具体的には、側面視したときの形状が略半円状のアーム４の一端にＸ線源１が設けられ、アーム４の他端にＸ線センサー２が設けられている。このようにしてＸ線源１とＸ線センサー２が所定の間隔をおいて対向配置されている。したがってアーム４によって、ベッド５に横たわった撮像対象者３を挟んでＸ線源１とＸ線センサー２とを対向配置させることができるので、Ｘ線源１から照射されて撮像対象者３を透過したＸ線を、Ｘ線センサー２で検出することができる。
【００１８】
アーム４は、装置本体６に回動自在に取り付けられている。装置本体６は、アーム４を回動させる駆動装置（図示せず）を内蔵している。このようにすることで、撮像対象者３の内部の状態を様々な角度から可視化することが可能となる。
【００１９】
図２は本発明の実施の形態にかかるＸ線診断装置のブロック図である。
【００２０】
図２に示すように、Ｘ線源１はＸ線制御部７に接続されており、Ｘ線制御部７はコントローラ８に接続されている。コントローラ８は、Ｘ線診断装置全体の動作を統括的に制御するものである。Ｘ線制御部７は、コントローラ８からの指令信号に従って、Ｘ線源１によるＸ線の照射動作やＸ線の照射量を制御する。
【００２１】
Ｘ線センサー２は画像処理部９に接続されている。画像処理部９は、Ｘ線センサー２から取り出された電気信号（光電変換信号）を検出して画像処理する。画像処理部９により処理された信号はコントローラ８に送信される。コントローラ８は、Ｘ線センサー２が検出したＸ線の光量（強度）に基づく画像、すなわち撮像対象者３の内部の状態を表示する画像をモニタ１０に映し出す。
【００２２】
またＸ線センサー２は、電子源制御部１１ａ、ターゲット電圧制御部１１ｂにも接続されている。この電子源制御部１１ａ、ターゲット電圧制御部１１ｂもコントローラ８に接続されている。電子源制御部１１ａは、コントローラ８からの指令信号に従って、後述する電子源による電子線の照射動作や電子線の照射量を制御する。ターゲット電圧制御部１１ｂは、コントローラ８からの指令信号に従って、後述するターゲット部へ供給する電圧を制御する。
【００２３】
装置本体６に内蔵されているアーム４を回動させる駆動装置（図示せず）は移動制御部１２に接続されており、移動制御部１２はコントローラ８に接続されている。移動制御部１２は、コントローラ８からの指令信号に従って、アーム４の回動動作を制御する。
【００２４】
コントローラ８には、さらに入力部１３が接続されている。コントローラ８は、入力部１３から入力された指令に従って、Ｘ線診断装置全体の動作を統括的に制御する。
【００２５】
続いて、この実施の形態にかかるＸ線センサー２について、図３、図４、図５、図６を用いて説明する。図３は本発明の実施の形態にかかるＸ線センサー２の外観を示す斜視図であり、図４は本発明の実施の形態にかかるＸ線センサー２の上面図であり、図５、図６はＸ線センサー２の断面図である。
【００２６】
以下、Ｘ線センサー２の光電変換膜については、ターゲット部と称して説明を行う。
【００２７】
図３および図４に示すように、Ｘ線センサー２は、平面視したときの形状が矩形状のベース基板１４を備える。このベース基板１４を底面として、この底面に外枠下部１５を取り付け、その上方に外枠上部１６が設けられている。
【００２８】
この外枠上部１６の上方の開口部分に対して、Ｘ線透過性基板１７を蓋として内部を真空密封することによって、真空容器を構成している。
【００２９】
図７はＸ線透過性基板１７の断面図である。真空容器の蓋体であるＸ線透過性基板１７はＣＦＲＰ１８（炭素繊維強化プラスチック）を材料として含んでいる。このＣＦＲＰ１８はアルミやガラスと比較して高剛性であるので、アルミやガラスに比べて蓋体の板厚を薄くすることが出来るので、Ｘ線をより透過しやすくなる。そのため、Ｘ線透過性基板の平面方向の面積を広くとって大型化した場合においても、真空による応力に対して剛性が確保できて、かつ、Ｘ線を透過しやすいので大型化が可能となる。
【００３０】
また、Ｘ線透過性基板１７の真空容器側の内面には、ガラスや金属からなるガスバリア層１９を設けている。ＣＦＲＰ１８は炭素繊維を樹脂で固めた材料であるので、樹脂の部分からガスが発生し、センサー内部の真空度が悪化する危険性があるが、ガスバリア層１９を設けることにより、真空度を維持することが可能となる。したがって、Ｘ線センサー２の性能を維持することが出来る。
【００３１】
図７のようにＣＦＲＰ１８とガスバリア層１９を接着剤によって全面接合することにより、ＣＦＲＰ１８とガスバリア層１９が一体化し、ガスバリア層１９に応力集中が発生する部分が無くなり、ガスバリア層１９が壊れることが無い。また、真空中で接着することにより、接着部分に気泡が入ることを防ぐことが出来るので、接着ムラが無くなり、ガスバリア層１９が壊れる危険性がさらに小さくなる。したがって、センサー内部の真空度悪化が無くなり、Ｘ線センサー２の性能を維持することができる。さらに、接着剤にシリカ系やセメント系などのＸ線透過率の悪い無機系接着剤を使用するとＸ線センサー２の感度が悪くなるが、エポキシ系やアクリル系のＸ線透過率の良い有機系接着剤を使用すると、Ｘ線センサー２の感度の悪化を抑えることが可能となる。
【００３２】
また、ＣＦＲＰ１８からなるＸ線透過性基板１７に、成膜装置によって金属膜を形成することによってガスバリア層１９を形成することも可能である。成膜装置による金属膜であるので、ガスバリア性能を有する程度に薄くすることが可能となるので、ガスバリア層１９でのＸ線透過量が増加し、Ｘ線センサー２の感度を向上することが可能となる。なお、ＣＦＲＰ１８は樹脂を含むため高温での成膜は不可能であり、低温での成膜が可能なスパッタリング、真空蒸着、ＣＶＤなどの成膜装置を使用する必要がある。
【００３３】
Ｘ線透過性基板１７を用いての真空封止は、外枠上部１６にインジウムを設置し、Ｘ線透過性基板１７を上側から加圧する冷間圧着によりインジウムを外枠上部の真空封止部全領域に隙間無く圧延することで行う。
【００３４】
次にこの真空容器内部の構成について説明する。
【００３５】
図５、図６に示すように、真空容器内部のベース基板１４の主面上には、同じく矩形状の電子源２０が設けられている。
【００３６】
そして、ベース基板１４の上面には、電子源２０を囲むようにして支持体２１が設けられている。この支持体２１は、高さ方向の中段には、板状の制御電極２２を支持する第１の支持部２３を、上段には板状のターゲット部２４を支持する第２の支持部２５が設けられている。
【００３７】
板状の制御電極２２は、制御電極枠上部２６と制御電極枠下部２７によって挟持されており、垂直方向には、制御電極枠下部２７の下面側が第１の支持部２３の上面支持されており、平面方向には、制御電極枠上部２６と制御電極枠下部２７の側面側が第１の支持部２３の壁面によって固定された構成となっている。制御電極枠下部２７の第１の支持部２３上面または側面への固定には低融点金属の冷間圧着や溶融封着等の方法で行うことができる。低融点金属はインジウムの他、インジウムやビスマス、錫を含有する合金などが使用できる。特に低融点金属の溶融封着で制御電極枠下部２７を第１の支持部２３上面に固定する場合、低融点金属の溶融層の厚みは０．０１ｍｍ以下にすることができる。
【００３８】
この制御電極枠下部２７は、上面から見て凸部２８を有する構成となっており、この凸部２８と接続配線２９を接続し、外方から制御電極２２への給電を可能とする構成となっている。凸部２８と接続配線２９は低融点金属の冷間圧着や溶融封着、または溶接等の方法で接続できる。
【００３９】
また、ターゲット部２４は第２の支持部２５によって支持されており、垂直方向には、ターゲット部２４の下面側が第２の支持部２５の上面に支持されており、平面方向には、ターゲット部２４の側面側が第２の支持部２５の壁面によって固定された構成となっている。
【００４０】
その結果、電子源２０の上方に、制御電極２２、ターゲット部２４が所定の間隔をおいて配置される。図８は電子源２０の任意の電子放出部から放出される電子がターゲット部２４に到達した際の横方向の広がりと電子源２０、制御電極２２間の距離および制御電極２２、ターゲット部２３間の距離との相関を示したものであり、制御電極２２、ターゲット部２４に給電される電圧を一定とし、電子源２０と制御電極２２の距離を０．２ｍｍとした時に制御電極２２とターゲット部２４の距離を変動させた場合と、制御電極２２とターゲット部２４の距離を０．２ｍｍとした時に電子源２０と制御電極２２の距離を変動させた場合とでターゲット部２４に到達する際の電子の横方向の広がりを計算したものである。
【００４１】
図８より制御電極２２とターゲット部２４の距離が大きいほど、電子源２０より放出される電子が広がってしまい、表示されるＸ線画像の分解能が低下してしまうので、制御電極２２とターゲット部２４の距離を狭く取ることで、電子の広がりをより低減できることがわかる。電子源２０とターゲット部２４の距離も当然短い方がよいので、電子源２０とターゲット部２４の距離を短くした上で、制御電極２２の上面とターゲット部２４の下面の間の長さは、制御電極２２の下面と電子源２０の上面の間の長さより短くなるように構成している。
【００４２】
Ｘ線画像の２次パターンの分解能を向上させるには制御電極２２とターゲット部２４の垂直方向の間隔を狭く取ることが重要であるので、制御電極２２とターゲット部２４の距離を狭く取るため、ターゲット部２４の垂直方向での支持面である、第２の支持部２５の上面にはターゲット部２４を固定するための接着剤等は使用せず、この当接部分を下方に押し付けた状態で、水平方向での支持面である第２の支持部２５の壁面に対して、インジウム２５ａなどの低融点金属の冷間圧着によりターゲット部２４を固定する構成としている。ターゲット部２４の第２の支持部２５への固定方法として、制御電極枠下部２７を第１の支持部２３に固定したように低融点金属の溶融封着による手法を使用することは、ターゲット部２４の耐熱性が弱いためできない。
【００４３】
支持体２１の環境は真空容器内にあるので、真空封止のためにインジウムなどの低融点金属を垂直方向での接着に用いる必要がなく、また制御電極２２への給電は接続配線２９より外方へ導出させる構造となっているため、制御電極２２との電気接続にも使用する必要がなくなり、ターゲット部２４の固定にインジウムを接着剤として用いるだけの構成が可能となるので、ターゲット部２４を支持体２１の垂直方向での支持面である、第２の支持部２５の上面との当接部分の支持位置で固定支持することが可能となる。
【００４４】
その結果、制御電極２２とターゲット部２４の間の距離において真空封止のために必要なインジウムなど低融点金属層の厚み分約０．４ｍｍ〜０．５ｍｍを除去でき、制御電極２２とターゲット部の間の距離を０．４ｍｍ以下にすることができることとなり、Ｘ線解像度の向上が可能となるのである。
【００４５】
本実施形態での寸法は、制御電極２２の上面とターゲット部２４の下面の間の距離は０．４ｍｍ、制御電極２２の下面と電子源２０の上面の間の長さは０．５ｍｍとなるように構成している。
【００４６】
図９にターゲット部２４の構造図を示す。
【００４７】
図９に示すように、ターゲット部２４は、Ｘ線入射面となるＸ線透過性を有する取り付け基板３０と、この取り付け基板３０のＸ線入射面の裏面側に順次設けた薄膜状電極３１と、正孔注入阻止層３２、電荷増倍機能を持つ光導電性の光電変換層３３と、電子注入阻止層３４と、より構成されている。
【００４８】
ターゲット部２４の光電変換層３３の主成分は、ａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）で構成されている。また、薄膜状電極３１と、ＣｅＯ２（酸化セリウム）より形成された正孔注入阻止層３２と、光電変換層３３との接合により、外部からの正孔注入が阻止され、また、Ｓｂ２Ｓ３（三硫化アンチモン）より形成された電子注入阻止層３４と、光電変換層３３との接合により、外部からの電子注入が阻止される構造となっている。
【００４９】
次に、ターゲット部２４の動作について説明する。
【００５０】
まず、ターゲット部２４の薄膜状電極３１には、+５〜２０ｋＶ程度の電源が接続される。この状態において、ターゲット部２４のＸ線入射面側（図９の上方）よりＸ線が入射すると、光電変換層３３内部で光電変換により正孔と電子対が生成され、薄膜状電極３１にプラスの高電圧が印加されているため、そのうちの正孔が電子源側（図９の下方）にイオン衝突を繰り返しながら移動し、ターゲット部２４の電子源側の光電変換層面には、入射Ｘ線の強度に応じて生成、増倍された正孔の２次パターンが形成される。
【００５１】
次に、この正孔の２次パターンを電流値として読み取るために、電子源２０の電子ビームからターゲット部２４の下面に設けられた電子注入阻止層３４に向けて、画素ごとに走査して、電子を放出することになる。
【００５２】
また、この電子ビームの加速のために制御電極２２が、ターゲット部２４と電子源２０との間に設けられおり、この制御電極２２にも、電源が接続されている。さらに、薄膜状電極３１には、＋電源と、制御線が接続されている。
【００５３】
図１０に、Ｘ線センサー２内部の上面図を示す。
【００５４】
薄膜状電極３１からは、＋電源と、制御線３５が、薄膜状電極３１の上面に設けられた取り付け基板３０を貫通する電極ピン３６を介して、取り付け基板３０の上面より導出され、上部薄膜電極３７に接続されている。
【００５５】
導出された制御線３５は、外枠上部１６と外枠下部１５の接合部分よりＸ線センサー２の外部に引き出されている。取り付け基板３０の上面の上部薄膜電極３７は、インジウム３５ａ等の低融点金属の冷間圧着によって制御線３５と電気的に接合されている。
【００５６】
また、板状の制御電極２２を挟持している、制御電極枠上部２６と制御電極枠下部２７においては、この制御電極枠下部２７は、上面から見て凸部２８を有する構成となっており、この凸部２８より制御電極２２への電源への接続配線２９を支持体２１より外方へ導出させる構成となっている。
【００５７】
図１０のごとく、薄膜状電極３１からの制御線３５を上面が四角形状のＸ線センサー２の対向した２辺から引き出し、制御電極２２への電源への接続配線２９を他の２辺から引き出す構成としている。
【００５８】
薄膜状電極３１への制御線３５と制御電極２２への電源への接続配線２９は、ともに、高圧の電位となっているが、図１０に示すように、薄膜状電極３１への制御線３５と制御電極２２への電源への接続配線２９を分離して配線することによって、相互の干渉を緩和するので、電気的なノイズを抑制することが可能となる。
【００５９】
以上の説明で本実施形態における、基本的な構成及び作用が理解されたところで、以下、本実施形態における特徴点について説明をする。
【００６０】
図５及び図６の断面形状で構成されるX線センサーの実施の形態について以下に示す。電子源２０への給電を行うための金属配線が形成されたベース基板１４に外枠下部１５、支持体２１が接合され、外枠下部１５は外枠上部１６を制御線３５、接続配線２９を挟んだ状態で接合される。ベース基板１４、外枠下部１５、外枠上部１６、支持体２１はガラスで、制御線３５、接続配線２９は一般のフリット封着用金属で形成しており、それぞれ一般的なフリット封着にて接合している。これらの各構成要素は真空容器の一部となるため、ガスの発生しにくい材料であるガラスやセラミック、金属で形成されることが望ましく、また各々の接合には真空度の維持に支障がないようにフリット封着、溶接、ろう付けなどの手法が一般に用いられる。また本実施例では支持体２１の第１の支持部２３と第２の支持部２５の上下方向の距離を０．４ｍｍ、第１の支持部２３とベース基板１４の上下方向の距離を１．０ｍｍとした。また本実施例における電子源２０の厚みは約０．５ｍｍである。
【００６１】
ベース基板１４に形成される金属配線の材料は一般的な金属配線材料でよくクロム、アルミニウム、金、銅などが単層または複数層の構造で用いられる。本実施例においてはクロムとアルミニウムの２層構造としている。電子源２０をベース基板１４へ取り付け後、ワイヤーボンディングによりベース基板１４上の金属配線と接続し給電可能となる。
【００６２】
制御電極２２は制御電極枠上部２６と凸部２８を有する制御電極枠下部２７に挟まれた状態で形成され、各々溶接により接合される。制御電極枠下部２７に形成される凸部２８は接続配線２９と溶接により接続される。さらに支持体２１の第１の支持部２３と制御電極枠下部２７の間に１５０℃から２００℃に加熱したインジウムを挟み接合させる。
【００６３】
加熱したインジウムの温度が室温程度に下がったのを確認した後、ターゲット部２４を支持体２１の第２の支持部２５に取り付け基板３０を上側にして設置し、インジウム２５ａを取り付け基板３０の角部分に設置し、上から均等に加圧し、冷間圧着により取り付け基板３０と支持体２１の接合を行う。冷間圧着に用いるインジウム２５ａの設置位置は接続配線２９や制御線３５と接触しなければ増やしても問題ない。
【００６４】
制御線３５からターゲット部２４への給電は、取り付け基板３０上に形成される上部薄膜電極３７にインジウム３５ａを設置し、冷間圧着を行うことで接続される。制御線３５の上部薄膜電極３７への接続は個別に行っても同時に行っても良い。本実施例では制御線３５の上部薄膜電極３７への接続は同時に行った。
【００６５】
Ｘ線透過性基板１７の固定であるが、ベース基板１４、外枠下部１５、外枠上部１６、Ｘ線透過性基板１７で囲まれる領域を真空状態にする必要があるので、真空中で固定する必要がある。外枠上部１６にインジウムを設置し、Ｘ線透過性基板１７を上側から加圧する冷間圧着によりインジウムを外枠上部の真空封止部全領域に隙間無く圧延することで封止を行う。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上のように、本発明のＸ線センサー２は、蓋体をＸ線透過性基板とする真空容器と、この真空容器内に設けられ、真空容器内の底面の基板上に形成された電子放出素子を上面に有する電子源と、前記真空容器内の底面の基板の上面に設けた支持体と、この支持体に支持され、前記電子源の上方に配置された制御電極と、この制御電極と前記Ｘ線透過性基板の間に、前記支持体に支持されて配置され、制御電極側より順次設けられた光変換膜層と、薄膜状電極と、を備え、前記真空容器の蓋体であるＸ線透過性基板はＣＦＲＰを材料に含むとともに、前記制御電極の上面と前記光変換膜層の下面の間の長さは、前記制御電極の下面と前記電子源の上面の間の長さより短くなるように構成したものであり、装置の大型化と、Ｘ線解像度の向上を計ることができる。
【００６７】
すなわち、本発明においては、真空容器の蓋体であるＸ線透過性基板の材料をＣＦＲＰとすることで、ガラス材料と比較して、より薄く、より強い強度になるので、大型化ができる。さらには、真空容器内に支持体を設け、この支持体に支持された状態で、制御電極と光変換膜層の間の長さを設定するが、支持体の環境は真空容器内にあるので、真空封止のためのインジウムを用いる必要がないので、制御電極と光変換膜層を支持体に対して支持位置で固定支持することが可能となり、その結果、制御電極と光変換膜層の間の長さをより狭くできることとなり、Ｘ線解像度の向上が可能となる。
【００６８】
したがって、Ｘ線センサーとそれを用いたＸ線診断装置への適用が大いに期待されるものである。
【符号の説明】
【００６９】
１  Ｘ線源
２  Ｘ線センサー
３  撮像対象者
４  アーム
５  ベッド
６  装置本体
７  Ｘ線制御部
８  コントローラ
９  画像処理部
１０  モニタ
１１ａ  電子源制御部
１１ｂ  ターゲット電圧制御部
１２  移動制御部
１３  入力部
１４  ベース基板
１５  外枠下部
１６  外枠上部
１７  Ｘ線透過性基板
１８  ＣＦＲＰ
１９  ガスバリア層
２０  電子源
２１  支持体
２２  制御電極
２３  第１の支持部
２４  ターゲット部
２５  第２の支持部
２５ａインジウム  
２６  制御電極枠上部
２７  制御電極枠下部
２８  凸部
２９  接続配線
３０  取り付け基板
３１  薄膜状電極
３２  正孔注入阻止層
３３  光電変換層
３４  電子注入阻止層
３５  制御線
３５ａインジウム
３６  電極ピン
３７  上部薄膜電極
【図１】
2013182799.tif 000003
【図２】
2013182799.tif 000004
【図３】
2013182799.tif 000005
【図４】
2013182799.tif 000006
【図５】
2013182799.tif 000007
【図６】
2013182799.tif 000008
【図７】
2013182799.tif 000009
【図８】
2013182799.tif 000010
【図９】
2013182799.tif 000011
【図１０】
2013182799.tif 000012