(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の側がＸ線を入射させるＸ線入力窓となっている真空容器と、前記入射Ｘ線によるＸ線像を蛍光像または光電子像に変換する入力スクリーンと、この入力スクリーンが一面側に付着された入力基板と、上記真空容器の他方の側に設けられた出力スクリーンとを具備するＸ線イメージ管において、上記入力基板は、上記Ｘ線の入射側のアルミニウム合金材と、上記入力スクリーンが付着された側の純アルミニウム材とが一体化されたクラッド材で構成されていることを特徴とするＸ線イメージ管。
【請求項２】
上記入力基板を構成するクラッド材は、そのアルミニウム合金材部分の厚さ（Ｔａ）と純アルミニウム材部分の厚さ（Ｔｂ）との比（Ｔａ：Ｔｂ）が、（１：２）〜（８０：１）の範囲であ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】
上記入力基板は、上記真空容器のＸ線入力窓とは別部品として該Ｘ線入力窓から前記真空容器の内部に離隔近接して配置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４】
上記入力基板は、上記真空容器のＸ線入力窓を兼ねており、その純アルミニウム材側の表面上に上記入力スクリーンが直接的に付着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５】
上記Ｘ線入力窓または入力基板は、上記Ｘ線が入射してくる方に突出したほぼ球面状に形成されていることを特徴とする請求項３または請求項４記載のＸ線イメージ管。
【請求項６】
上記Ｘ線入力窓または入力基板は、上記入力スクリーンおよび出力スクリーンの各中心軸を通る管軸に対してほぼ垂直な平板状に形成されていることを特徴とする請求項３または請求項４記載のＸ線イメージ管。
【請求項７】
上記入力基板を構成するクラッド材の全厚さは、０．２〜２．０mmの範囲であることを特徴とする請求項３記載のＸ線イメージ管。
【請求項８】
上記Ｘ線入力窓を兼ねる入力基板を構成するクラッド材の全厚さは、０．５〜３．０mmの範囲であることを特徴とする請求項４記載のＸ線イメージ管。
【請求項９】
上記入力基板を構成するクラッド材は、そのアルミニウム合金材のアルミニウム含有量が９９重量％未満であり、かつ耐力が４kg／mm２以上である一方、純アルミニウム材のアルミニウム含有量が９９重量％以上であり、かつ耐力が３kg／mm２以下であ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１０】
上記入力基板を構成するクラッド材のアルミニウム合金材は、重量％で０．６％以下のＳｉ、０．８％以下のＦｅ、０．３０％以下のＣｕ、１．５％以下のＭｎ、１．３％以下のＭｇ、０．２０％以下のＣｒ、０．４０％以下のＺｎ、および不可避的不純物元素を０．１５％以下含有し、残部がＡｌから成る合金であ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１１】
上記入力基板を構成するクラッド材のアルミニウム合金材は、重量％で０．４％以下のＳｉ、０．７％以下のＦｅ、０．２％以下のＣｕ、１．０％以下のＭｎ、５．０％以下のＭｇ、０．３５％以下のＣｒ、０．２５％以下のＺｎ、および不可避的不純物元素を０．１５％以下含有し、残部がＡｌから成る合金であ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１２】
上記入力基板を構成するクラッド材のアルミニウム合金材は、重量％で０．４〜０．８％のＳｉ、０．７％以下のＦｅ、０．１５〜０．４０％のＣｕ、０．１５％以下のＭｎ、０．８〜１．２％のＭｇ、０．０４〜０．３５％のＣｒ、０．２５％以下のＺｎ、および不可避的不純物元素を０．１５％以下含有し、残部がＡｌから成る合金であ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１３】
上記真空容器のＸ線入力窓を兼ねている入力基板は、該入力基板の外周部に純アルミニウム合金材が部分的に除去された主としてアルミニウム合金材からなる外周フランジ部が形成されており、該外周フランジ部が直接または金属製支持枠を介して上記真空容器の周縁部に真空気密接合されていることを特徴とする請求項４記載のＸ線イメージ管。
【請求項１４】
上記真空容器のＸ線入力窓を兼ねている入力基板の外周部に、純アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる支持枠の一端部が真空気密接合されており、前記支持枠の他端部が上記真空容器の周縁部に真空気密接合されていることを特徴とする請求項４記載のＸ線イメージ管。
【請求項１５】
一方の側が放射線を入射させるＸ線入力窓となっている真空容器と、前記入射Ｘ線によるＸ線像を蛍光像または光電子像に変換する入力スクリーンと、この入力スクリーンが一面側に付着された入力基板と、上記真空容器の他方の側に設けられた出力スクリーンとを具備するＸ線イメージ管の製造方法において、アルミニウム合金材と純アルミニウム材とを圧着した後所定温度で所定時間焼鈍処理し、その後圧延加工して一体化したクラッド材からなる上記入力基板を形成する工程と、該入力基板の純アルミニウム材側の表面に入力スクリーンを付着させる工程と、得られた入力基板を上記真空容器のＸ線入射側に装着する工程とを備えることを特徴とするＸ線イメージ管の製造方法。
【請求項１６】
上記焼鈍処理は、処理温度が１００〜６００℃の範囲であり、処理時間が１〜２時間の範囲で実施することを特徴とする請求項１５記載のＸ線イメージ管の製造方法。
【請求項１７】
上記クラッド材を、そのアルミニウム合金材側がＸ線が入射してくる方向に突出するように所定の曲率でほぼ球面状に曲げ加工して入力基板を形成する工程と、該入力基板の純アルミニウム材側の表面に上記入力スクリーンを付着させる工程とを備えることを特徴とする請求項１５記載のＸ線イメージ管の製造方法。
【請求項１８】
上記入力スクリーンを付着させた入力基板を、直接または金属製支持枠を介して上記真空容器のＸ線入力窓を兼ねるように真空気密に接合する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１５記載のＸ線イメージ管の製造方法。
【請求項１９】
上記入力スクリーンを付着させる前に、上記入力基板外周部の純アルミニウム合金材を部分的に除去して主としてアルミニウム合金材からなる外周フランジ部を形成する工程と、該外周フランジ部に上記金属製支持枠を真空気密接合する工程と、その後上記入力基板の純アルミニウム合金材の面上に上記入力スクリーンを付着させ、その後上記支持枠を上記真空容器のＸ線入射側に真空気密に接合する工程を備えることを特徴とする請求項１８記載のＸ線イメージ管の製造方法。
【請求項２０】
上記クラッド材を曲げ加工して入力基板を形成する工程の後に、該入力基板の純アルミニウム材側の表面をバニッシング処理することにより表面の微細凹凸を平滑化する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１５記載のＸ線イメージ管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は放射線像を可視光像または電気的画像信号に変換する放射線イメージ管およびその製造方法に係り、特に入力部における放射線の散乱を防止して放射線の利用効率を高め、さらに高いコントラストと解像度を達成し高画質の透視像を得ることが可能な放射線イメージ管およびその製造方法に関する。
【０００２】
なお、本発明が対象とする入力部励起用の放射線は、Ｘ線，α（アルファ）線，β（ベータ）線，γ（ガンマ）線，中性子線，電子線あるいは重荷電粒子線等を含む広義の放射線である。
【０００３】
【従来の技術】
従来の放射線イメージ管について、放射線としてＸ線を使用する代表的なＸ線イメージ管に例をとり説明する。Ｘ線イメージ管は人体や構造物の内部構造を検査するためにＸ線診断装置や非破壊検査装置の主要機器として装備されている。Ｘ線イメージ管は人体や構造物に照射されたＸ線の透過濃度分布を調査する放射線透過システムの放射線像を可視光像や電気的画像信号に変換するために使用される。
【０００４】
図１８は従来のＸ線イメージ管１の概略構成を示す断面図である。このＸ線イメージ管１は、真空容器２と、この真空容器２の一方の側面に形成され、かつ外側に凸状に曲成されたＡｌ材から成る入力窓３と、この入力窓３の内側に所定の間隔をおいて配置された入力基板４と、この入力基板４の内面に形成されたＣｓＩ等の入力蛍光体層や光電面からなる入力スクリーン５と、この入力スクリーンと対向した真空容器の他方の側面に形成された出力窓６と、この出力窓６の内面に形成された観察用蛍光体層等の出力スクリーン７とを備えて構成される。また入力窓３と出力窓６との間には、静電レンズ系を形成するための適当数の集束電極８および陽極９が同軸的に配置されている。
【０００５】
入力窓３を構成する材料としては、Ｘ線透過が良好であり、しかも真空容器２として大気圧等の外圧に機械的に十分耐える必要性から、一般に厚さが０．５〜３．２mm程度のアルミニウム合金板（ＪＩＳで規定するＡ６０６１Ｐ−Ｏ材など）、または厚さが０．２〜０．４mm程度のＴｉ板、またはステンレス鋼板などが使用されていた。
【０００６】
また、入力窓３は真空排気の前後において外圧を受け内側に変形し易くなるため、入力窓３の内側に直接入力スクリーン５を形成した場合には、出力画像に歪みが生じ易くなる。そこで、入力スクリーン５は、入力窓３の変形による影響を回避するために、入力窓３とは別個に形成された入力基板４上に形成され、入力窓３から例えば１０〜１５mm程度の間隔をおいて配置されていた。
【０００７】
さらに、上記入力基板４は、入力スクリーン５の付着強度を高め、また入力基板４の表面における発光光の乱反射を抑制するために、容易に平滑に処理することが可能な軟質な純アルミニウム材で構成されていた。
【０００８】
上記Ｘ線イメージ管１において、入力窓３および入力基板４を透過したＸ線は、入力スクリーン５によって蛍光像に変換され、さらに光電陰極によりそれに応じた光電子像に変換される。この放出電子を集束電極８と陽極９とから成る静電レンズ系により加速収束させ、出力スクリーン７に衝突させることにより光学画像、或いは電気的な画像信号が得られる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のＸ線イメージ管においては、軟質な純アルミニウム材で入力基板を形成しているため、高い構造強度を発揮させながら蛍光体層等の入力スクリーンを所定位置に正確に保持するには極めて厚い材料で形成する必要があった。そのため、入力基板におけるＸ線の吸収度が大きくなり、またＸ線の散乱も大きくなり、Ｘ線管の解像度が低下してしまう問題点があった。
【００１０】
また、上記従来のＸ線イメージ管においては、Ｘ線の入力部が、入力窓と、この入力窓から一定間隔をおいて配置された入力基板との二重構造で形成されていたため、入射したＸ線の入力部での吸収や散乱が大きくなり、Ｘ線の利用効率が小さく、最終的に得られる出力画像の輝度、コントラスト特性および解像度が大幅に低下してしまう問題点もあった。
【００１１】
また、上記入力窓と入力基板とを別個に製作して組み立てる構造を有するため、Ｘ線イメージ管の製造組立工程が複雑化し、Ｘ線イメージ管の製造原価を増加させる難点もあった。
【００１２】
一方、上記入力部におけるＸ線散乱を防止するために入力窓の内面側に直接的に入力スクリーンを形成したＸ線イメージ管も製造されていた。しかしながら、入力窓の内面側の面品位が不均一で粗面になり易いため、ＣｓＩ蒸着膜などの入力蛍光体層が不均一で歪みの影響を受け易くなり、結果として出力画像の解像度が悪化してしまう問題点もあった。
【００１３】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、特に入力部における放射線の散乱を防止して放射線の利用効率を高め、さらに高い輝度特性、コントラスト特性、解像度およびこれら特性の一様性を改善して、高画質の放射線を再構成することが可能であり、かつ製造が比較的容易な放射線イメージ管およびその製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る放射線イメージ管は、入力スクリーンが一面側に付着された入力基板入力基板が、放射線入射側のアルミニウム合金材と、入力スクリーンが付着された側の純アルミニウム材とが一体化されたクラッド材で構成されていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の放射線イメージ管の製造方法は、アルミニウム合金材と純アルミニウム材とを圧着した後、所定温度で焼鈍し、その後圧延加工して一体化したクラッド材からなる上記入力基板を形成する工程と、この入力基板の純アルミニウム材側の表面に入力スクリーンを付着させる工程と、得られた入力基板を真空容器の放射線入射側に装着する工程とを備えることを特徴とする。
【００１６】
純アルミニウム材の面上に入力スクリーンが付着形成されるクラッド材からなる入力基板は、アルミニウム合金材のアルミニウム含有量が９９重量％未満であり、耐力が４kg／mm2 以上である一方、純アルミニウム材のアルミニウム含有量が９９重量％以上であり、耐力が３kg／mm2 以下である展伸材を使用することが好ましい。
【００１７】
なお、放射線イメージ管の真空容器の内部に大気圧が直接加わらない状態で入力基板を配置する場合には、入力基板の強度があまり高くなくてもよいため、入力基板の厚さをより薄くすることができる。そして入力基板の厚さを極力薄くすることにより、入力基板における放射線の吸収や散乱を低減してイメージ管の解像度をより一層高めることができる。また、電子レンズ系の実質的な陰極（カソード）となる入力基板の内面を、最適な形状、寸法に加工することが容易になる。
【００１８】
一方、入力基板が真空容器の放射線入射窓を兼ねる構造を有する放射線イメージ管においては、入力基板は大気圧に十分耐える必要があるばかりでなく、この入力基板の内面に直接付着させた入力スクリーンが電子レンズ系の陰極となるため、それに適合した凹曲面形状に容易に成形できるとともに、容易には変形しないことが必要条件となる。このような入射窓を兼ねる入力基板の材料としては、高純度のアルミニウム合金材と純アルミニウム材とを一体化したクラッド材が好適である。
【００１９】
クラッド材を構成する一面側のアルミニウム合金材の具体例としては、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｈ４０００−１９８８に規定するＡ３０００番台のアルミニウム合金（Ａｌ−Ｍｎ系），Ａ４０００番台のアルミニウム合金（Ａｌ−Ｓｉ系），Ａ５０００番台のアルミニウム合金（Ａｌ−Ｍｇ系）およびＡ６０００番台のアルミニウム合金（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系，Ａｌ−Ｍｇ2 Ｓｉ系）のいずれかである一方、他面側の純アルミニウム材は日本工業規格（ＪＩＳ）Ｈ４０００に規定するＡ１０００番台のアルミニウム材（純度９９．０％以上）であることが望ましい。
【００２０】
さらに、入力基板を構成するクラッド材の全厚すなわち合計の厚さは、大気圧が加わらない状態に装着する場合には、０．２〜２．０mmの範囲が好ましく、一方、入力基板が入力窓を兼ねる構造で大気圧が加わる状態に装着する場合には、クラッド材の厚さは０．５〜３．０mmの範囲であることが実用上望ましい。
【００２１】
また、クラッド材を構成するアルミニウム合金材の厚さと純アルミニウム材の厚さとの比が１：２〜８０：１の範囲であることが好ましい。
【００２２】
入力スクリーンの蛍光体層は、高い解像度と変換効率を得るために、例えばナトリウム付活よう化セシウム（ＣｓＩ）などの蛍光体から構成され、高い解像度と変換効率を得るために、微細で比較的厚い膜厚（４００μｍ程度）の柱状結晶構造となるように真空蒸着法によって成膜される。
【００２３】
また入力窓を兼ねた入力基板となるクラッド材を構成する材料のうち、放射線の入射側に配置されるアルミニウム合金材は、真空容器の一部として大気圧に耐える構造強度を有する必要から用いられる材料であり、例えばＪＩＳ  Ｈ４０００−１９８８で規定するＡ３０００番台のＡｌ−Ｍｎ系合金，Ａ４０００番台のＡｌ−Ｓｉ系合金，Ａ５０００番台のＡｌ−Ｍｇ系合金，Ａ６０００番台のＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系，Ａｌ−Ｍｇ2 Ｓｉ系合金などの高強度アルミニウム合金が好適に使用される。
【００２４】
例えば、上記Ａ３０００番台の合金組成としては、重量％で０．６％以下のＳｉと、０．８％以下のＦｅと、０．３０％以下のＣｕと、１．５％以下のＭｎと、１．３％以下のＭｇと、０．２０％以下のＣｒと、０．４０％以下のＺｎと、不可避的不純物元素を０．１５％以下含有し、残部がＡｌから成る合金が例示される。
【００２５】
さらにまた、上記Ａ５０００番台の合金組成としては、０．４％以下のＳｉと、０．７％以下のＦｅと、０．２％以下のＣｕと、１．０％以下のＭｎと、５．０％以下のＭｇと、０．３５％以下のＣｒと、０．２５％以下のＺｎと、不可避的不純物元素を０．１５％以下含有し、残部がＡｌから成る合金が例示される。
【００２６】
さらにまた、上記Ａ６０００番台の合金組成としては、０．４〜０．８％のＳｉと、０．７％以下のＦｅと、０．１５〜０．４０％のＣｕと、０．１５％以下のＭｎと、０．８〜１．２％のＭｇと、０．０４〜０．３５％のＣｒと、０．２５％以下のＺｎと、不可避的不純物元素を０．１５％以下含有し、残部がＡｌから成る合金が例示される。
【００２７】
上記アルミニウム合金材の中で、例えばＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ合金材の一種であるＪＩＳ−６０６１番のアルミニウム合金が特に適する。これは、Ｍｇが約１．０重量％、Ｓｉが約０．６重量％、Ｃｕが約０．２５重量％、Ｃｒが約０．２５重量％含まれるアルミニウム合金である。そして、材料の質別記号が“Ｏ”、すなわち焼きなましをした、約０．５mmの厚さにロール圧延した展伸材を以下に説明する実施例では主として使用した。勿論、このようなアルミニウム合金材料は、真空容器の内部に、大気圧が加わらない状態で配置する入力基板の一方の構成材としても使用できる。
【００２８】
なお、上記ＪＩＳで規定するＡ２０００番台のＡｌ−Ｃｕ系合金およびＡ７０００番台のＡｌ−Ｚｎ系合金では、構造強度が不足するため、入力窓を兼ねる入力基板を構成するアルミニウム合金材としては好ましくない。
【００２９】
一方、クラッド材を構成する他の材料としての純アルミニウム材は、均一で良好な面性状を有する蛍光体層を形成するために用いられる材料であり、特に均一な面品位を形成することが可能な軟質な純アルミニウム材が使用される。この純アルミニウム材の具体例としては、ＪＩＳ  Ｈ４０００−１９８８で規定するＡ１０００番台のアルミニウム板（純度９９．０％以上）、特にＡ１０５０Ｐ材（純度９９．５％以上）が好適である。例えば、上記Ａ１０００番台の合金組成としては、０．２５％以下のＳｉと、０．４％以下のＦｅと、０．０５％以下のＣｕと、０．０５％以下のＭｎと、０．０５％以下のＭｇと、０．１０％以下のＺｎと、不可避的不純物元素を０．１５％以下含有し、残部がＡｌから成るアルミニウム材が例示される。
【００３０】
真空容器の入力窓を兼ねる入力基板を構成するクラッド材の厚さが０．５mm未満の場合には、真空容器としての耐圧強度が不十分となる一方、厚さが３．０mmを超える場合には放射線の透過損失や散乱量が増大し、高いコントラスト特性と解像度を有する高画質の透過像を得ることが困難になる。したがって、真空容器の入力窓を兼ねる入力基板を構成するクラッド材の合計厚さは０．５〜３．０mmの範囲とする。
【００３１】
また、真空容器の入力窓としない場合には、大気圧が加わらないので、必要最小限度の機械的強度があればよく、実用上、クラッド材の合計厚さは０．２mm〜２．０mmでよい。
【００３２】
またクラッド材を構成する高強度アルミニウム合金材の厚さと純アルミニウム材の厚さとの比が１：２未満である場合には、クラッド材の耐圧強度が不十分となり、大気圧で変形を生じ易く透過像の歪みが発生し易い。一方、厚さの比が８０：１を超えるように純アルミニウム材の厚さ割合が過少になると、均一な面品位を確保することが困難となり、ＣｓＩ蒸着膜から成る蛍光体層が粗面の影響を受けて透過像の解像度が低下してしまう。したがって高強度アルミニウム合金材と純アルミニウム材との厚さの比は１：２〜８０：１の範囲とされる。
【００３３】
さらに、前記放射線イメージ管の製造方法において、クラッド材を曲げ加工して入力基板を形成する工程の後に、入力基板の純アルミニウム材側の表面をバニッシング処理することにより表面の微細突起を潰して平滑化する工程を設けるとよい。このバニッシング処理を実施することにより、クラッド材の形成時に生じた凹凸や圧延ロール筋などの微細凹凸がなくなり、入力基板の凹曲面が平滑化されるため、蛍光体層の入力基板に対する付着強度が大幅に改善されるとともに、入力基板表面における放射線の散乱が抑制され、放射線イメージ管の解像度が大幅に向上する。
【００３４】
また、放射線が入射する入力窓の内面にアルカリハライド蛍光膜および光電面を一体に被着するとよい。
【００３５】
上記構成に係る放射線イメージ管によれば、高強度のアルミニウム合金材と面品位が良好な純アルミニウム材とから成るクラッド材で入力基板を形成しているため、従来の純アルミニウム材のみから成る入力基板と比較して、その厚さを０．２〜０．３mm程度の最小必要量まで低減することも可能となる。そのため、入力基板における放射線の吸収が効果的に抑制され、イメージ管の解像度を高めることができる。
【００３６】
また、入力基板がＸ線の入力窓を兼ねるように形成した場合には、高強度のアルミニウム合金材と軟質な純アルミニウム材とを一体化したクラッド材で入力窓を構成しているため、入力部における放射線の散乱や透過損失が少ない。これにより放射線の利用効率が高まり、高いコントラスト特性および高解像度を有する透過像を得ることが可能となる。
【００３７】
また軟質で面品位が良好な純アルミニウム材の内面に蛍光体層を形成しているため、この蛍光体層も均一で平滑に形成することが可能になり、ノイズが減少して解像度を大幅に向上させることができる。すなわち、入力蛍光面（蛍光体層）を直接付着形成する入力基板内面が純アルミニウムで構成されているため、この内表面の微細凹凸を、直径１mm程度の金属またはセラミックスの微小ボールを多量に入れて回転させるバニッシング処理により、容易に潰して平滑化することが可能である。
【００３８】
さらに、入力窓を兼ねるように入力基板を形成した場合においては、従来では別個に製作して組立てていた入力窓および入力基板の機能を１枚のクラッド材で発揮させることが可能になり、部品点数の削減により製造組立工程が簡素化できるため、放射線イメージ管の製造コストを大幅に低減することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施形態について添付図面を参照して、より具体的に説明する。
【００４０】
図１〜図２は本発明に係る放射線イメージ管をＸ線イメージ管１ａに適用した実施例を示す断面図である。すなわち、本実施例に係るＸ線イメージ管１ａは、真空容器２ａの一側面に形成され、Ｘ線を真空容器２ａ内に入射させる入力窓１０と、入力窓１０に入射したＸ線を蛍光像および光電子像に変換する入力スクリーン５と、この入力スクリーン５を保持する入力基板４ａとを有するＸ線イメージ管１ａにおいて、上記入力基板４ａが、Ｘ線の入射側のアルミニウム合金材１１と、入力スクリーン側の純アルミニウム材１２とを一体化したクラッド材１３で構成されている。
【００４１】
また、上記入力窓１０は、大気圧が直接作用する真空容器の一部を構成するため、前記の高強度アルミニウム合金材で形成されている。入力窓１０の外周縁は高強度材からなる支持枠１４の一端部に真空気密に接合されており、支持枠１４の他端部は、真空容器２ａの胴部から延設された封着用金属環状体１５の先端部に気密接合されている。
【００４２】
さらに、上記入力基板４ａは、図２に拡大して示すように、Ｘ線の入射側の高強度アルミニウム合金材１１と、入力スクリーン５側の純アルミニウム材１２とを一体化したクラッド材１３で構成されている。そして、入力基板４ａの純アルミニウム材１２の内側表面に付着形成された入力スクリーン５は、とくに限定されないが、周知のような、活性化されたヨウ化セシウム（ＣｓＩ）から成る柱状結晶からなる蛍光体層、その表面に形成された光電陰極層、さらに必要に応じて蛍光体層と光電陰極層との間に介在された光透過性の中間層や導電層を有するスクリーンを採用し得る。
【００４３】
上記入力基板４ａの外周縁部には、外周フランジ部１１ａが形成され、この外周フランジ部１１ａは支持枠１４ａの一端部に機械的および電気的に結合されており、この支持枠１４ａの他端部は、支持枠１４と封着用金属環状体１５の先端部との間に挾持され、機械的および電気的に結合保持されている。なお、支持枠１４と封着用金属環状体１５とは、最外周縁がヘリアーク溶接によって真空気密に接合され、気密溶接部１６を形成している。
【００４４】
なお、入力基板４ａを支持固定する支持枠１４ａには、通気孔１７が穿設されており、この通気孔１７により、入力窓１０と入力基板４ａとの間の空間の排気が確実にかつ効率よく行われるように構成されている。また、真空容器２ａの内周面には、静電レンズ系を形成するための複数個の集束電極８ａが同軸的に配置されている。
【００４５】
上記のようなＸ線イメージ管１ａは、図３に示すような工程を経て製造される。まず、入力基板を構成するクラッド材を調製する。クラッド材を形成するための各素材の厚さは一例である。すなわち、厚さが約０．８mm程度の純アルミニウム板材と、厚さが約３．２mm程度のアルミニウム合金板材とを冷間圧着して、合計厚さが２mm程度の積層体とする。
【００４６】
次に得られた積層体を、窒素（Ｎ2 ）と水素（Ｈ2 ）とから成るフォーミングガス中で、例えば温度が２５０℃で約１．５時間加熱する焼純処理を実施する。この焼純処理の条件は、温度が１００〜６００℃の範囲、より好ましくは１５０〜４００℃の範囲、時間が１〜２時間の範囲である。この焼純処理を実施することにより、接着剤などの中間材を使用しなくても、クラッド材の接合強度を飛躍的に高めることが可能になる。
【００４７】
次に、圧延工程を経て、積層体を用途に適した厚さに調製する。一例としては、アルミニウム合金材部分の厚さＴａが約０．８mm、純アルミニウム板部分の厚さＴｂが約０．２mmで、合計厚さが約１．０mmである。
【００４８】
なお、大気圧が加わらない状態で使用する場合の入力基板を構成するクラッド材の合計厚さの例としては、入力スクリーンの有効径が９インチ以下のサイズのＸ線イメージ管では０．２mm〜０．５mm、１２インチのサイズのＸ線イメージ管では０．５mm〜０．８mm、１４インチ以上のサイズのＸ線イメージ管では１．０mm〜２．０mmが適当である。
【００４９】
また、後述する真空容器の放射線入力窓を兼ねる入力基板に使用する場合のクラッド材の合計厚さの例としては、入力スクリーンの有効径が９インチ以下のサイズのＸ線イメージ管では０．５mm〜０．８mm、１２インチのサイズのＸ線イメージ管では１．０mm〜１．５mm、１４インチ以上のサイズのＸ線イメージ管では１．５mm〜３．０mmが適当である。
【００５０】
次に、上記のように調製した平板状のクラッド材を、Ｘ線イメージ管の入力窓または入力スクリーン形成領域の直径よりもやや大きい直径の円板状に切断する。例えば９インチ型Ｘ線イメージ管用では直径約２６０mm、１２インチ型用では直径約３５０mm、１６インチ型用では直径約４４０mmに、それぞれ切断する。
【００５１】
その後、プレス成形によりアルミニウム合金材側を外面側とした所定の曲率半径の凸球面状に成形する。その後、成形体を洗浄、エッチング処理する。その後、この入力基板の周辺部を高強度の支持リングに気密接合する。そしてその後、この入力基板の入力スクリーン形成面すなわち純アルミニウム側の表面をバニッシング処理する。しかる後、この入力基板面に蛍光体層等の入力スクリーンを形成する。そしてこれを入力窓側に装着するとともに真空容器として封止し、その内部を排気し、入力スクリーンに光電陰極層を形成してＸ線イメージ管を完成する。
【００５２】
以下、各工程について説明する。クラッド材を円板状に切断した後、図４に示すように、この円板状のクラッド材１３をプレス装置の下ダイ２２の上に載せ、周辺部２１ａを拘束用ダイ２３で挟んで強く拘束しつつ、図５に示すように、常温にて、上ポンチ２４を所定の圧力で押し下げてプレス成形し、球面状の入力基板４ａを得た。なお、クラッド材１３は、そのアルミニウム合金材１１側を下ダイ２２側に、純アルミニウム側１２を上ポンチ２４側に位置させる。下ダイ２２のプレス面２２ａと、上ポンチ２４のプレス面２４ａとは、所定の曲率半径で、かつ鏡面に近い表面仕上げがなされている。
【００５３】
球面状に成形された入力基板４ａの各領域の曲率半径は、電子レンズの電子放出陰極面に必要な条件として、一般的に図６に示すように設定することが好ましい。すなわち、入力基板４ａの中心部領域Ｃにおける曲率半径Ｒ1 が、周辺部領域Ｐにおける曲率半径Ｒ2 より小さくする。
【００５４】
図６において入力基板４ａの外周縁部に形成される外周フランジ部１１ａはアルミニウム合金材１１のみから成る。この外周フランジ部１１ａは入力基板４ａの外周縁部の純アルミニウム材１２を切削加工して除去することによって形成される。
【００５５】
次に、上記のようにプレス成形した入力基板４ａを脱脂洗浄した。すなわち、酸化膜等の除去のために、入力基板４ａの全面を硝酸等に短時間浸すエッチング処理を行った。その後、図７に示すように、入力基板４ａの外周フランジ部１１ａの被接合面を、厚肉のステンレス鋼製支持枠１４ａの被接合面２５ａに、局部熱圧接法等により気密接合した。
【００５６】
このように調製された入力基板４ａの少なくとも純アルミニウム材側の内面には、ロール筋やエッチング等による多数の微細凹凸が存在している。そこで、次に、図８に示すように、バニッシング装置３１に入力基板４ａを固定し、この基板４ａの凹曲内面すなわち純アルミニウム材側の面に多数の微小ボール３２を入れて入力基板４ａを所定時間に亘って連続的に回転させ、バニッシング処理を実施した。
【００５７】
なお、このバニッシング（burnishing）とは、基板の被加工面に例えば微小ボールを転がしたり、または他の工具を押し付けて滑らせたりして、表面の微細な突起を潰し、これにより微細な凹みを埋めて表面を平滑化する加工方法である。したがって、この方法は入力基板の被加工面の突起を削り取って除去する方法ではないので、この方法によると基板材料の切削屑は殆ど発生しない。
【００５８】
バニッシング装置３１は、加振器を兼ねる基台３３と、円弧状部に連続した歯３４を有する傾斜角度調整アーム３５と、その駆動用歯車３６と、入力基板４ａを固定するための基板ホルダ３７と、これを回転可能に支持するベアリング３８と、基板ホルダを回転させる回転駆動モータ３９と、その回転シャフト４０と、これに結合されて回転力を伝達するとともに基板の蓋となる回転カバー４１と、モータ支持用アーム４２とを備えている。なお、これに類する装置は、ドイツ公開特許第２４３５６２９号公報に開示されており、そのような装置を使用することもできる。
【００５９】
バニッシング処理に際しては、入力基板４ａを装置の基板ホルダ３７に固定するとともに、上記のように、入力基板４ａの内側に所定量の微小ボール３２を入れる。そして、モータ３９と一体化されている回転カバー４１を入力基板４ａに被せるとともに基板ホルダ３７に固定し、モータ３９を駆動して矢印Ｓのように、例えば秒速約１回転の速度で入力基板４ａを回転させる。
【００６０】
微小ボール３２は、入力基板４ａの材料よりもビッカース硬度が２倍以上の硬さを有する、例えばステンレス鋼のような金属材料、あるいはアルミナセラミックスのような材料で構成する。また、この微小ボール３２の平均直径は、０．３mm〜３．０mmの範囲、例えば１．０mmのほぼ真円球であるものが好ましい。例えば１２インチ型用の入力基板の処理においては、重量が全体で５００ｇ程度になる多数の微小ボール３２を入れて約６０分間に亘り入力基板を回転させた。これによって、入力基板内面の微細な突起は転動する微小ボールで徐々に潰されるとともに、エッチピットの多くがそれにより次第に塞がれ、上述のプレス成形で生じる方向性のない緩やかな凹凸は、後述のように、滑かになり、ほぼそのままの形状および寸法で残すことができる。
【００６１】
なお、バニッシングにおいて、微小ボールを所定量使用して基板を回転させる方法が、被処理基板の形状や曲率半径の変化が殆ど起こらず好適である。しかし、この方法に限らず、基板の変形が生じない程度で基板面に接触子を適当な圧力で押し付けながら基板またはこの接触子の少なくとも一方を移動させて基板面の微小突起を潰す手段を用いてもよい。
【００６２】
なお、このバニッシング装置３１により、必要に応じて、傾斜角度調整アーム３５を適宜調整して入力基板４ａの回転中心軸の傾きを連続的または段階的に変化させたり、あるいは加振器により適宜に振動を与えて、入力基板の中心部領域、中間部領域、または周辺部領域のバニッシング処理の程度を変化させることができる。あるいはまた、傾斜角度調整アーム３５を傾ける速度を一定でなく、例えば、傾きが大きくなるに連れて傾ける速度を遅くしたり、あるいは傾斜角度を大きくして主として周辺部領域に微小ボールを集中させる際にはモータ３９による基板の回転速度を低くするなど、基板面の被処理領域毎に単位面積当たりの基板面とボールとの接触時間を所望に応じて変化させることができる。なおまた、入力基板面を微小ボールが回転、移動、または擦れるような動きであれば、任意の運動を与えるように構成することができる。
【００６３】
なお、前述のように、バニッシング処理では微細突起は殆ど削られないので、不所望な微粉末は生じない。したがって、その除去のための洗浄は不要である。但し、例えば後述の実施例のように若干の微粉末等が生じる場合には、乾式または湿式の洗浄を行う。
【００６４】
このようにバニッシング処理した後、入力基板４ａの入力スクリーン形成面に、光反射膜となるアルミニウム蒸着膜を例えば約３０００オングストローム（Ａ）の厚さに形成する。なお、この光反射膜はなくてもよいが、入力スクリーン形成面の光反射率を所要値に定めることが必要な場合、或いは入力基板面の全面に亘って部分的なしみ等の欠陥を解消するためには有用である。
【００６５】
しかる後、入力基板面に入力スクリーン５の付着形成を行う。すなわち、入力基板面の純アルミニウム材側の表面上に、例えばナトリウム（Ｎａ）で活性化されたヨウ化セシウム（ＣｓＩ）からなる蛍光体層を、厚さが例えば４００〜５００μｍの柱状結晶構造となるように公知の蒸着方法で形成する。この蛍光体層の各柱状結晶の平均直径は、およそ６〜１０μｍの範囲、例えば約８μｍである。必要に応じて、この柱状結晶の集合からなる蛍光体層の上に、各結晶の先端を連続させるため、透光性の中間層、さらに透光性の導電層を形成するとよい。
【００６６】
そして、この入力基板を真空容器の放射線入力窓側に装着し、さらに真空容器として所要個所を気密溶接して封止した上、排気装置により内部を真空に排気し、光電面を形成して入力スクリーン５を完成する。
【００６７】
上記図１〜図２に示すように構成された本実施例に係るＸ線イメージ管１ａによれば、高強度のアルミニウム合金材１１と面品位が良好な純アルミニウム材１２とから成るクラッド材１３で入力基板４ａを形成しているため、従来の純アルミニウム材のみから成る入力基板４と比較して、よじれ等の変形が少なく、かつその厚さを０．２〜２．０mm程度の最小必要量まで低減することが可能となる。そのため、出力画像の球面収差が少なくかつ入力基板４ａにおける放射線の吸収が効果的に抑制され、イメージ管１ａの解像度および輝度の一様性を改善することができる。
【００６８】
また、バニッシング処理により入力基板４ａの入力スクリーンを形成する純アルミニウム材の面は、クラッド材の調製やプレス成形で生じた凹凸が滑かになっている。このため、蛍光体層で発光した光のうち、各柱状結晶内を入力基板面またはその面上の光反射膜の方向に進んで反射する光は、概ね同じ柱状結晶内に戻り、光電面に達する。その結果、輝度の一様性や解像度特性の改善が得られる。
【００６９】
このような特性改善が認められた本実施例の入力基板面の状態について、従来のものと比較して観察したところ、次のような事実が確認された。すなわち、種々の入力基板面の凹凸プロファイルを、図９〜図１２に示す。各凹凸プロファイルは、ＪＩＳで規定された触針式表面粗さ測定法に従って測定されたものである。
【００７０】
図９は、厚さ０．４mmのアルミニウム合金材と厚さ０．１mmの純アルミニウム材とから成る全厚さ０．５mmのクラッド材であり、曲面プレス成形前の平板状のクラッド材の純アルミニウム材側の表面の凹凸プロファイルを示すグラフである。なお横軸はクラッド材（入力基板）の面方向の位置を示す一方、縦軸は厚さ方向の位置を示すことは、他の凹凸プロファイルでも同様である。
【００７１】
上記図９の凹凸プロファイルから明らかなように、クラッド材の純アルミニウム材表面には、圧延成形時に生じたロール筋を含めて無数の微細凹凸の存在が認められる。
【００７２】
図１０は、上記クラッド材をプレス成形し、所定の凹曲面を有する入力基板とした後に、さらに約１５分間のエッチング処理を実施して純アルミニウム材の表面を洗浄した後における純アルミニウム材の表面の凹凸プロファイルである。図１０から明らかなように、プレスおよびエッチング処理後の入力基板面には、さらに落差が大きい無数の微細凹凸と多数の孔食（エッチピット）が形成されることが確認できる。
【００７３】
図１１は、上記エッチング処理した入力基板について、その後、約５０分間に亘りバニッシング処理した場合の純アルミニウム材表面の凹凸プロファイルを示すグラフである。
【００７４】
図１１から明らかなように、バニッシング処理することにより、プレス成形時に生じた急峻な凹凸が滑かな凹凸に変化するとともに、バニッシング処理前に存在していた無数の微細凹凸とエッチピットが殆ど消失していることが確認できた。
【００７５】
図１２は、比較例として厚さ０．５mmのアルミニウム合金材のみから成る入力基板を、上記入力基板と同一条件でプレス成形，エッチング処理，バニッシング処理した後における表面の凹凸プロファイルを示すグラフである。図１２から明らかなように、アルミニウム合金のみから成る入力基板においては、バニッシング処理を実施しても表面の凹凸が十分に解消できず、上記実施例の入力基板と比較して、凹凸が粗くなっているとともに、微細な凹凸が残存してしまうことが確認できた。
【００７６】
以上の事実を比較すると、クラッド材から成る入力基板の純アルミニウム材の表面にバニッシング処理を実施することにより、微細な凹凸は大幅に解消されていることが明らかである。このように本実施例の製造方法によると、予め純アルミニウムおよびアルミニウム合金からなるクラッド材の圧延時やプレス成形時、或いはエッチング処理で生じた微細凹凸が、バニッシング処理によってかなり解消される。
【００７７】
したがって、本実施例によれば、入力基板への入力スクリーンの十分な付着強度を維持したまま、輝度の一様性や解像度の低下を防止し、かつ入力基板のよじれや表面状態に起因する電子レンズ系の収差、すなわち球面収差あるいは非点収差や画像ノイズが低減されたＸ線イメージ管を実現できる。
【００７８】
次に入力基板が、Ｘ線の入力窓すなわち真空容器の一部を兼ねた構造を有する放射線イメージ管の実施例について添付図面を参照して説明する。図１３〜図１５は本発明９インチ型Ｘ線イメージ管１ｂ（直径２３０mm）に適用した他の実施例を示す断面図である。なお、同一構成要素には同一符号を付し、それらについて重複する説明を省略する。
【００７９】
すなわち本実施例に係るＸ線イメージ管１ｂは、胴体部分と出力窓６部分がガラスからなる真空容器２ａに、同じく真空容器の一部としてＸ線入力窓１０を兼ねる入力基板１３ａが気密接合され、この入力基板１３ａの内面に入力スクリーン５を直接形成したものである。
【００８０】
真空容器のＸ線入力窓を兼ねる入力基板１０は、図１４に拡大して示すように、Ｘ線の入射側の高強度アルミニウム合金材１１と、入力スクリーン５側の純アルミニウム材１２とを一体化したクラッド材１３ａで構成されている。
【００８１】
ここで真空容器のＸ線入力窓を兼ねる入力基板１０は、下記のような手順で製造した。まず、高強度アルミニウム合金材としてのＡ６０６１材（耐力７３．６Ｎ／mm2 ）と純アルミニウム材としてのＡ１０５０材とを重ねた状態で圧延加工することによって、全厚さが１．０mmであり、高強度アルミニウム合金材と純アルミニウム材との厚さの比（Ｔａ：Ｔｂ）が４：１であり、幅が２５０mmであるクラッド材を調製した。さらに得られたクラッド材を円形にカットし、さらにプレス加工して曲率半径が２００mmであり、中心部が大気側に突出するような所定の双曲面を有する入力窓１０を調製した。さらに入力窓１０の外周縁には、図１５に示すように、純アルミニウム材を部分的に除去して高強度アルミニウム合金材１１のみから成る平坦な外周フランジ部１１ａを形成した。
【００８２】
次に図１５に示すように、Ｘ線入力窓１０の外周縁に形成した平坦な外周フランジ部１１ａを、予めニッケルめっきした厚肉の鉄またはステンレス鋼のような鉄合金製の高強度支持枠１４ｂに載せるとともに、上下一対の接合装置の間に配置して加熱するとともに加圧して気密接合して接合部Ｂを形成した。なお、この気密接合は、外周フランジ部１１ａと支持枠１４ｂとの間に薄いろう材リングを挟んだ状態で僅かに加圧しながらろう接する方法によって実施してもよい。
【００８３】
このように、高強度支持枠１４ｂに気密接合する外周フランジ部分は、その接合強度を高め、かつ真空圧に対する構造強度を確保するために、純アルミニウム材１２を部分的に切削除去し、高強度アルミニウム合金のみから形成することが望ましい。
【００８４】
次に前述の実施例と同様に、純アルミニウム材の面にバニッシング処理を施した。そして支持枠１４ｂと一体に接合した入力窓基板の純アルミニウム材側に入力スクリーン５を形成した。この入力スクリーンの蛍光体層は、ナトリウム（Ｎａ）付活よう化セシウム（ＣｓＩ）から成り、真空蒸着法によって成膜した。すなわち、まず４．５×１０-1Ｐａの圧力下で約４００μｍの厚さにＣｓＩを蒸着し、さらにその上に４．５×１０-3Ｐａの圧力下で約２０μｍの厚さでＣｓＩを蒸着した。さらに、この蛍光体層の上に透明導電膜を付着させた。
【００８５】
次に図１３および図１５に示すように、蛍光体層５を形成した入力窓１０と一体化した高強度支持枠１４ｂを、真空容器２ａの一部であるガラス製胴部の先端に予め接合してある例えばＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等から成る封着用金属環状体１５ａに当接せしめ、その当接部の外周をアーク溶接装置で気密溶接した。その後、真空容器２ａ内を排気することにより、図１３に示すようなＸ線イメージ管１ｂを製造した。
【００８６】
上記実施例に係るＸ線イメージ管１ｂによれば、高強度のアルミニウム合金材１１と軟質な純アルミニウム材１２とを一体化したクラッド材１３ａで真空容器の入力窓１０を兼ねる入力基板を構成しているため、入力部におけるＸ線の散乱や透過損失が少ない。また、入力基板のよじれ等の変形が少なく、かつ放射線の利用効率が高まり、球面収差および非点収差が少なく、輝度の一様性および高いコントラスト特性、高解像度を有する出力画像を得ることが可能となった。
【００８７】
また軟質で面品位が良好な純アルミニウム材１２の内面に蛍光体層５を形成しているため、この蛍光体層５も均一で平滑に形成することが可能になり、ノイズが減少して解像度を大幅に向上させることができた。
【００８８】
さらに、従来では別個に製作して組立てていた入力窓および入力基板の機能を１枚のクラッド材１３ａで発揮させることが可能になり、部品点数の削減により製造組立工程が簡素化できるため、放射線イメージ管の製造コストを大幅に低減することができた。
【００８９】
上記実施例に係るＸ線イメージ管１ｂの優位性を確認するために以下のような比較試験を実施した。すなわち、厚さ０．８mmの高強度アルミニウム合金（Ａ６０６１材）をプレス加工して実施例の入力窓１０と同一の曲率半径および寸法を有する入力窓３を形成する一方、厚さ０．５mmの純アルミニウム材（Ａ１０５０材）をプレス加工して実施例の入力窓１０と同一の曲率半径および寸法を有する入力基板４を調製し、その内側に実施例と同様な蛍光体層５を形成した。次に上記入力窓３を真空容器２の一側面に固着する一方、上記入力基板４を、上記入力窓３から１２mmだけ離して真空容器２内に配設することにより、図１８に示すような従来例に係るＸ線イメージ管１を調製した。
【００９０】
そして、前記実施例および上記従来例に係るＸ線イメージ管１ｂ，１について、Ｘ線の利用効率の変化を測定するとともに、入力部におけるＸ線の散乱に起因する透過画像のコントラスト特性を測定した。なお、Ｘ線の利用効率は、６０ｋｅＶのエネルギーを有するＸ線の量子検出効率で評価する一方、透過画像のコントラスト特性は、診断する際に重要なスモールエリア・コントラスト比（１０mmφコントラスト比）によって評価した。測定評価結果を下記表１に示す。
【００９１】
【表１】
0003756681.tif 000002
【００９２】
上記表１に示す結果から明らかなように、クラッド材から成る入力窓を備えた実施例に係るＸ線イメージ管は、入力窓と入力基板との二重構造を有する従来のＸ線イメージ管と比較して、入力部におけるＸ線の散乱量が少なくＸ線の利用効率が２０％以上も改善されることが判明した。
【００９３】
また、診断上、重要なスモールエリア・コントラストが１７：１から２４：１に増加し、解像度が高くノイズが少ないＸ線イメージ管が得られることが確認できた。したがって、Ｘ線診断システムにおける透視画像の高画質化が可能になり、診断精度を大幅に高めることが可能になった。
【００９４】
なお、上記実施例の他に、高強度アルミニウム合金材（Ａ６０６１Ｐ−Ｏ材）の厚さを０．７〜０．９mmの範囲で変化させる一方、純アルミニウム材（Ａ１０５０Ｐ材）の厚さを０．２〜０．５mmの範囲で変化させた各種のクラッド材を調製してＸ線イメージ管を作成し、Ｘ線利用効率やコントラスト特性に及ぼす影響を比較測定した。その結果、各材料の厚さが０．２mm増加した場合においても、Ｘ線イメージ管の特性に及ぼす影響は、上記実施例のＸ線イメージ管の特性値から１％程度の変化量であった。
【００９５】
図１６に示す実施例は、アルミニウムのクラッド材１３からなる入力窓１０を兼ねる入力基板４ａの外周フランジ部１１ａを、厚肉のアルミニウム材からなる支持枠１４ｃに先端溶接部Ｂで真空気密接合したものである。この場合、純アルミニウム材１２は除去せずに外周フランジ部１１ａに残しており、アルミニウム合金材１１と共に支持枠１４ｃに接合されている。なお、厚肉のアルミニウム材からなる支持枠１４ｃは、予め鉄合金製の補助支持枠１４ｄに気密ろう接部Ｃで一体的に接合してある。そこで、予め一体接合してある両支持枠１４ｄ，１４ｃと入力基板４ａとを溶接部Ｂで接合してから入力スクリーン５を付着形成し、その後に補助支持枠１４ｄの外周縁と真空容器部分の鉄合金製環状体１５ａの外周縁とをヘリアーク溶接部Ｄで気密接合し、真空容器として封止をする。これによって、各溶接部の溶接熱が入力スクリーンに直接及んで悪影響を来すことを抑制することができる。
【００９６】
図１７に示す実施例は、アルミニウムのクラッド材１３からなる入力窓１０を兼ねる入力基板４ａを平板状または大気圧でわずか凹む程度のほぼ平板状のまま使用したＸ線イメージ管の例である。このＸ線イメージ管の真空容器は、Ｘ線入力窓１０を兼ねるアルミニウムのクラッド材からなる平円板状の入力基板４ａと、封着用金属環状体１５ａと、絶縁セラミックス製リング１８と、他方の封着用金属環状体１５ｂに真空気密溶着された平円板状の出力ガラス６とにより構成されている。そして、クラッド材１３からなる入力基板４ａの外周フランジ部１１ａと高強度支持枠を兼ねる封着用金属環状体１５ａとを溶接部Ｂで直接気密溶接してある。
【００９７】
そして、入力基板４ａの内面には入力スクリーン５が付着形成され、これに近接してマイクロチャンネルプレート（ＭＣＰ）が配置され、その出力側に近接配置された円板状出力ガラス６の内面に出力スクリーン７が付着形成されている。これによって、比較的薄い平板型のＸ線イメージ管が構成されている。
【００９８】
なお、入力スクリーンを付着形成するアルミニウムクラッド材１３からなる入力基板４ａは、真空容器のＸ線入力窓とは別部品とし、このＸ線入力窓の真空領域側に離隔近接して配置してもよい。この構造によれば、すでに述べたように、入力基板は大気圧を考慮する必要がなく、相当薄いアルミニウムクラッド材で構成することができる。
【００９９】
【発明の効果】
以上説明の通り、本発明に係る放射線イメージ管によれば、高強度のアルミニウム合金材と軟質な純アルミニウム材とを一体化したクラッド材で入力窓および入力基板を構成しているため、この入力基板のよじれ等の変形が少なく、かつ比較的薄く形成できるので、入力部における放射線の散乱や透過損失が少ない。これにより電子レンズ系の球面収差や非点収差が少なく、出力画像の輝度および解像度の一様性に優れ、かつ高いコントラスト特性を得ることができる。
【０１００】
また軟質で面品位が良好な純アルミニウム材の内面に蛍光体層を形成しているため、この蛍光体層も均一で平滑に形成することが可能になり、ノイズが減少して解像度を大幅に向上させることができる。すなわち、入力蛍光面を直接付着形成する窓内面が純アルミニウムで構成されているため、この内表面の微細凹凸を、直径１mm程度の金属またはセラミックスの微小ボールを多量に入れて回転させるバニッシング処理により、容易に潰して平滑化することが可能である。
【０１０１】
さらに、入力窓を兼ねるように入力基板を形成した場合には、従来では別個に製作して組立てていた入力窓および入力基板の機能を１枚のクラッド材で発揮させることが可能になり、部品点数の削減により製造組立工程が簡素化できるため、放射線イメージ管の製造コストを大幅に低減することができる。
【０１０２】
こうして、本発明によれば、入力基板のよじれ等の変形が少なく、出力画像の全領域の収差が少なくて解像度に優れ、輝度の一様性およびコントラスト特性が良好な放射線イメージ管が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る放射線イメージ管の一実施例を示す断面図。
【図２】図１におけるII部拡大断面図。
【図３】本発明に係る放射線イメージ管の製造工程を示すブロック図。
【図４】クラッド材を曲げ加工するプレス装置の構成を示す断面図であり、円板状に切断したクラッド材を装置に装着した状態を示す図。
【図５】図４の状態からクラッド材を押圧して曲面状に形成した状態を示すプレス装置の断面図。
【図６】曲げ加工した入力基板の形状を示す断面図。
【図７】図６の状態から入力基板の外周に支持枠を取り付けた状態を示す断面図。
【図８】入力基板の純アルミニウム材表面を平滑化するためのバニッシング装置の構成を示す正面図。
【図９】曲げ加工前における入力基板の純アルミニウム材表面の凹凸プロファイルを示すグラフ。
【図１０】エッチング処理後における入力基板の純アルミニウム材表面の凹凸プロファイルを示すグラフ。
【図１１】バニッシング処理後における入力基板の純アルミニウム材表面の凹凸プロファイルを示すグラフ。
【図１２】バニッシング処理後におけるアルミニウム合金のみから成る入力基板の凹凸プロファイルを示すグラフ。
【図１３】本発明に係る放射線イメージ管の他の実施例を示す断面図。
【図１４】図１３における XVI部の部分拡大断面図。
【図１５】図１３におけるXV部拡大断面図。
【図１６】本発明に係る放射線イメージ管のさらに他の実施例を示す要部縦断面図。
【図１７】本発明に係る放射線イメージ管のさらに他の実施例を示す半縦断面図。
【図１８】従来のＸ線イメージ管の概略構成を示す断面図。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ  Ｘ線イメージ管（放射線イメージ管）
２，２ａ，２ｂ  真空容器（真空外囲器）
３  入力窓
４，４ａ  入力基板
５  入力蛍光体層（ＣｓＩ），入力蛍光面，入力スクリーン
６  出力窓（出力ガラス）
７  出力蛍光体層（観察蛍光面），出力スクリーン
８，８ａ  集束電極
９  陽極
１０  入力窓（入力基板）
１１  アルミニウム合金材
１１ａ  外周フランジ部
１２  純アルミニウム材
１３，１３ａ  クラッド材
１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ  高強度支持枠
１４ｄ  補助支持枠
１５，１５ａ，１５ｂ  封着用金属環状体
１６  気密溶接部
１７  通気孔
１８  絶縁セラミックス製リング
Ｔａ  アルミニウム合金材の厚さ
Ｔｂ  純アルミニウム材の厚さ
Ｂ  接合部（先端溶接部），溶接部
Ｃ  気密ろう接部
Ｄ  ヘリアーク溶接部
【図１】
0003756681.tif 000003
【図２】
0003756681.tif 000004
【図３】
0003756681.tif 000005
【図４】
0003756681.tif 000006
【図５】
0003756681.tif 000007
【図６】
0003756681.tif 000008
【図７】
0003756681.tif 000009
【図８】
0003756681.tif 000010
【図９】
0003756681.tif 000011
【図１０】
0003756681.tif 000012
【図１１】
0003756681.tif 000013
【図１２】
0003756681.tif 000014
【図１３】
0003756681.tif 000015
【図１４】
0003756681.tif 000016
【図１５】
0003756681.tif 000017
【図１６】
0003756681.tif 000018
【図１７】
0003756681.tif 000019
【図１８】
0003756681.tif 000020