JPH05217529A - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Ｘ線検査装置

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JPH05217529A
JPH05217529A JP4271734A JP27173492A JPH05217529A JP H05217529 A JPH05217529 A JP H05217529A JP 4271734 A JP4271734 A JP 4271734A JP 27173492 A JP27173492 A JP 27173492A JP H05217529 A JPH05217529 A JP H05217529A
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optical
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JP4271734A
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Johannes K E Colditz
カルル エワルト コルディッツ ヨハネ
Willem H Diemer
ヒルデブラント ディーマー ヴィレム
Laurens H J Jonk
ヘンリク ヤコブ ヨンク ローレン
Engelbertus Rongen
ロンゲン エンゲルベルツ
Johannes W J Scheuermann
ヴィルヘルム ヤコブ シェウエルマン ヨハネ
Vrieze Henricus M De
マリア デ ブリエッツ ヘンリク
August L H Simons
レオナルト ヘルマン シモン アウグストゥ
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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    • H01J31/50—Image-conversion or image-amplification tubes, i.e. having optical, X-ray, or analogous input, and optical output
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  • Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高光発生量、低光学収差及び高解像度の最適
化を行うＸ線検査装置を提供することを目的とする。 【構成】 Ｘ線影像増強管の出射部は上記目的を達成す
るよう最適化される出射蛍光スクリーン、出射窓及び基
本光学装置からなる。出射窓は特に基本光学装置の影像
面の湾曲用予補償形状を有するか、又は出射窓は干渉フ
ィルタからなるか、又は出射係数層は雑音抑圧影像積分
を達成するよう通常蛍光体の層に加えて比較的に遅い蛍
光体の層を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光電陰極を有する入射ス
クリーンを設けられたＸ線影像増強管と、電子−光学影
像装置と、出射窓及び出射蛍光スクリーンを有する出射
部と、光学伝送装置とからなるＸ線検査装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】この種のＸ線検査装置は米国特許第４８
０９３０９号で知られている。それに記載の装置では、
出射部の影像伝送は屡々出射スクリーンで発生さるべき
発光の比較的に大きい部分の損失を起こす。その結果、
続く影像記録装置、例えばテレビジョン撮像管、ＣＣＤ
カメラ、フィルム箔等の領域での影像搬送光ビームの輝
度は最適影像に対して通常非常に低い。この状態は影像
Ｘ線ビームの放射線量の望ましくない増加によってのみ
通常改善されうる。
【０００３】改善の為の種々の手段が提案されたが、光
発生量に関する利得は入射光電子ビームと記録装置との
間の影像伝送の他の特性、例えば、解像度、光学影像等
に関して損失を生ずる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は選択さ
れた特性に関連する利得が１つ又はそれ以上の他の特性
に関して損失を導びかないＸ線影像増強管の一体的に改
善された出射部を提供することである。これを達成する
為、本発明による上記の種類のＸ線検査装置は、出射部
が光学収差のわずかな光強高解像影像搬送光ビームを形
成するよう作動することを特徴とする。
【０００５】出射部が本発明によるＸ線検査装置で一体
的に最適化されるので、光発生量に関する利得は例えば
幾何学的影像アーティファクト、望ましくない光反射、
異なる屈折率を有する媒体間の光勾配による影像伝送に
関する損失又は影像度に関する損失を起こすことが防か
れる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】望ましい実施例では、Ｘ
線影像増強管の出射窓の対象面は次の光学影像伝送装置
用予補償影像面湾曲を示す。得られる光学収差は次に光
学装置自体で適合により補償されるか、又は出射窓がフ
ァイバ光学板として構成され、これによりその出射側は
例えば基本光学装置用対象面として作用し、その湾曲は
光学装置により一次影像のレンズ効果に貢献しない。こ
の種類のファイバ−光学窓において、湾曲は入射側に付
与されえ、出射蛍光スクリーン用担体であり、その湾曲
はＸ線影像増強管の電子光学装置の目標面の湾曲に適合
される。内面の形状及び電子−光学装置の特性は次に一
体化法で最適化されうる。出射窓は妨害ハロー効果を低
減するため比較的厚くなるように構成されうる。特に出
射窓としてのハロー低減厚窓の使用はそれ自体米国特許
第４３５３００５号で知られている。既に述べた如く、
湾曲は光学装置の影像面湾曲を予め補償するよう窓の出
射側で付与されうる。予補償湾曲は出射窓の外側の光学
装置のレプリカとしてガラス板を設け正しい湾曲を示す
ことで適用されうる。この板が光学セメントにより出射
窓に設けられる場合、追加反射又は屈折率勾配になる光
の損失が避けられる。
【０００７】更なる望ましい実施例では、干渉フィルタ
が出射窓の外側に設けられる。過度角度での光入射が反
射されるので、ＭＴＦの改善は、過度に傾斜角度での光
入射が影像に再び部分的に貢献するよう再び反射される
ので、光発生量に応じた損失を生ぜずに可能である。出
射窓はファイバ−光学板として特に形成され、その外側
に干渉フィルタが設けられる。干渉フィルタが窓の外側
に配置される場合、その内側は電子光学装置等への適合
に対して自由のままである。
【０００８】最終影像の効果的光発生量は又出射窓の内
側すなわち出射蛍光層と窓との間に設けられた干渉フィ
ルタにより増加されうる。所定の角度範囲内に入射する
光の選択用干渉フィルタが影像の為米国特許第４６３４
９２６号で知られていることに注目すべきである。その
ような干渉フィルタの更なる技術的詳細がそこに開示さ
れている。
【０００９】出射スクリーンの光発生量は光学的に適切
な密度の金属裏当て層を用いることで増加されうる。こ
のために、金属裏当て層は比較的厚く通常構成される。
しかし、そのような厚さはより多くの光電子が層の吸収
により影像に貢献しないという欠点を有する。そのよう
な損失を避ける為、望ましい実施例では、通常アルミニ
ウム金属裏当て層は蒸着でなされず、より密なパッキン
グの層を生ずる析出技術、例えばスパッタリング又はＣ
ＶＤによりなされる。
【００１０】蛍光層で発生した光の最適反射用の光学的
に密な金属裏当て層に加えて、密な層は蛍光層を管の入
射スクリーンから特にアルカリに対して遮蔽する化学的
遮蔽層としての魅力的機能も有する。かかる化学的遮蔽
はこの目的の為特に用いられた材料の層により実現され
うる。そのような層は必然的に反射する必要がないの
で、高自由度が材料の選択に関して存在し、密度及び電
子透明度に関して最適化に貢献する。この点で適切な材
料は例えば密なパッキングを達成するようスパッタリン
グ又はＣＶＤにより再び望ましくは析出される酸化アル
ミニウムである。米国特許第４８３１２４９号に記載さ
れ、例えば蛍光層と金属裏当て層間にも設けられうる光
学的に透明な層も使用されうる。従って、フラッタ基体
層は金属裏当て層に対して定理化されえ、金属裏当て自
体は再びより薄く構成されうる。例えば半径方向の厚さ
変化は放射する影像搬送光ビームでの局部光強度均一性
を最適化し、例えばそこで生じる電子光学収差を補償す
るようかかる遮蔽層又は金属裏当て層に付与されうる。
【００１１】更なる望ましい実施例では、基体上に設け
られるか設けられない出射蛍光スクリーンは出射窓の内
面に光学的に結合され、出射窓は光学影像伝送装置の光
学部品を構成する。屈折率の勾配数、従って光の損失は
減少されうる。出射窓は特に出射蛍光スクリーンが設け
られる凹部分に凹面−平坦レンズを形成し、次の影像伝
送装置、即ち基体レンズ装置の入力レンズはその平坦側
に接着される。最適光学伝送に加えて、堅い接続が出射
スクリーンを光学伝送装置の間に得られ、これにより例
えば組立体の光学軸に対して不正確な光学位置決めによ
る光学収差が避けられる。或いは光学伝送装置の必要な
蛍光出射スクリーンへの後集束は再び避けられる。更
に、大気圧変化、温度変動等による集束ぼけも防止され
る。
【００１２】他の望ましい実施例では、出射蛍光スクリ
ーンは２つのサブ層からなり、その第１のサブ層は比較
的に長い残光を示す出射窓近くに位置する。第２の蛍光
サブ層に対して出射窓から更に遠く位置し、通常の又は
比較的短かい残光を有する蛍光体からなる場合、印加さ
るべき高電圧に適合された厚さが選択され、比較的短か
い（又は通常の）残光を有する出射影像と、雑音積分に
対し要望され、比較的に長い残光を有する出射影像との
間で選択がなされえ、該選択は高電圧変化により可能と
される。診断影像の性質又は処理の為望まれる雑音積分
は従ってＸ線影像増強管自体での高電圧変化によっての
み実現されうる。かかる雑音積分は光の損失の犠牲を生
じない。長い残光を有する出射蛍光層の活性化は特にＣ
ＣＤカメラのような非積分読出装置を介する読出しに結
合される。
【００１３】
【実施例】本発明によるいくつかの望ましい実施例を以
下図面を参照して詳細に説明する。図面は電源２を有す
るＸ線源１と、検査さるべき患者４用患者支持部３と、
Ｘ線影像増強管５と、基本対象装置６と、半透明鏡７
と、フィルムカメラ８と、テレビジョン撮像管９と、Ｘ
線検査装置のテレビジョンモニター１０とを示す。Ｘ線
影像増強管５は入射窓１１と、望ましくはＣｓＩから作
られる発光層１３を有する入射スクリーン１２と、光電
陰極１４と出射スクリーン１５とからなる。Ｘ線影像増
強管は又入射スクリーン１２と望ましくは出射窓１８の
内側に設けられる出射スクリーン１５とに加えて、別々
に示されない１つ又はそれ以上の中間電極からなる電子
−光学装置１９を含む電子光学装置１６とからなる。入
射Ｘ線ビーム２０は検査さるべき患者の一部を放射す
る。それにより透過された影像搬送Ｘ線ビーム２１は入
射スクリーン１２に入射される。入射スクリーンは入射
されたＸ線ビーム２１は例えば出射スクリーンに像を写
すよう例えば２５ｋＶに加速される光電子２２の影像搬
送ビームに入射スクリーンで変換される。出射スクリー
ン１５で形成された影像搬送光ビーム２４は出射窓１８
を介して影像増強管を出る。この光ビームは所望の如く
カメラ８の写真板２６又はテレビジョン撮像管９のター
ゲット２８を照射するのに用いられる。
【００１４】本特許出願によれば、出力部３０は出射ス
クリーン１５と、出射窓１８と、基本光学装置６とから
なる。図２の（ａ）は出射スクリーン１５用支持として
作用する出射窓３２を示す。出射窓３２は望ましくはガ
ラスから作られ、出射スクリーン１５を支持するその側
３４は凹面である。そのような凹面形状は光電子ビーム
の像を写す為の最適影像面の実現を可能とし；それは又
基本光学装置の影像面偏差を補償するのに役立ちうる。
凹面形状がレンズ光学観点からやや適さない出射窓の形
状を導びく場合、補償は図面で平坦であるとして示され
る出射窓の出射面３６により達成されうる。従って、光
電子の集束用最適凹部形状は常に基本光学装置用最適対
象面と結合されうる。
【００１５】図２の（ｂ）はこの場合ガラスリング４２
に収容されるファイバ−光学出射窓４０と、基本光学装
置の影像特性に適合の為湾曲される外端面４４を示す。
この種のファイバ−光学窓において出射面４４が次の光
学装置用対象面として役立つことに注目すべきである。
これは又最適光電子影像を達成するよう内面４６の湾曲
を可能にする。
【００１６】図２の（ｃ）はこの場合ファイバ−光学窓
であるが、又均一ガラスからなってもよい出射窓５０
と、基本光学装置の影像特性の公知の収差を補償するた
め該窓の外側５２に接着される光学レプリカ５４とを示
す。別体のレプリカの利点は、Ｘ線影像増強管と基本光
学装置が普遍的に使用可能のままであり、適合された予
補償がレプリカ及び基本光学装置の公知の影像特性によ
り達成されうることにある。
【００１７】図２の（ｄ）はファイバ−光学窓として構
成される出射窓６０と、その外側６２に取付けられる干
渉フィルタ６４とを示す。公知の如く、そのような干渉
フィルタは非常に多くの層からなってよく、所定の値を
越える角度で窓から放射する光の反射が可能である。蛍
光層１５の次の反射により、この光は再び少なくとも部
分的に影像に貢献する。従って、より高い光強度は解像
の実質的損失なしに（基本レンズ装置の開口数内で）達
成されうる。出力蛍光及び出射窓間に取付けられた干渉
フィルタを用いて、同様な効果は過度角度で蛍光層から
生じる光が再び用いられるよう反射されるので達成され
うる。
【００１８】図２の（ｅ）は出射窓７２に配置され、前
述の窓は任意の他の窓の夫々が用いられうる出射スクリ
ーン７０と、防ハロー厚窓とを示す。出射スクリーン７
０は２つのサブ層からなる。第１のサブ層７４は比較的
に長い残光を有し、実質的雑音低減が達成されうるよう
比較的長い期間に亘って内部像積分を可能にする蛍光体
からなる。第２のサブ層７６は適例か又は比較的短かい
残光を有する蛍光体からなり、それにより影像積分は比
較的に短かい期間行なわれ、比較的高い解像度が得られ
うる。影像に対する２つの積分時間間の選択は光電子速
度の変化によりなされうる。
【００１９】図３は蛍光層１５からなり、内面８２の凹
部分に付着された出射窓８０と、平坦外側８４に設けら
れ、基本光学装置６の第１のレンズを構成するレンズ８
６とを示す。光電子光学装置に対する所望の如き支持面
８８の湾曲は、物質ガラス窓が用いられる時でも、基本
光学装置用最適対象面と結合されうる。出射窓と基本光
学装置の第１のレンズとの間に間隙がないので、最適集
束及び正しい堅固取付けが行なわれる。出射窓８０は又
出射影像のハロー現像の発生も避けられるよう比較的厚
い出射窓をレンズ８６と共に構成する。かかる構造は最
適影像伝送を高い光発生と結合する。勾配が出射窓の基
本光学装置の第１のレンズへの結合で避けられ、光の損
失がファイバ光学装置におけるより実質的に小さい均一
ガラスから作られるので、後者は達成される。第２のレ
ンズ８８は基本光学装置６を完成し、それにより所望の
影像が通常の方法で形成されうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によりＸ線検査装置を示す図である。
【図２】該Ｘ線検査装置用出射スクリーン及び出射窓の
異なる組立体を示す図である。
【図３】関連する基本光学装置の第１のレンズに光学的
に結合される出射窓の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１ Ｘ線源 ２ 電源 ３ 患者支持部 ４ 患者 ５ Ｘ線影像増強管 ６ 基本光学装置 ７ 半透明鏡 ８ フィルムカメラ ９ テレビジョン撮像管 １０ テレビジョンモニター １１ 入射窓 １２ 入射スクリーン １３ 発光層 １４ 光電陰極 １５，７０ 出射スクリーン １６，１９ 電子光学装置 １８，３２，５０，６０，７２，８０ 出射窓 ２０ 入射Ｘ線ビーム ２１ Ｘ線ビーム ２２ 光電子 ２４ 影像搬送光ビーム ２６ 写真板 ２８ ターゲット ３６，４０ 出射面 ４２ ガラスリング ４４ 外部端面 ５２，６２，８４ 外側 ５４ 光学レプリカ ６４ 干渉フィルタ ７４，７６ サブ層 ８２ 内面 ８６ レンズ ８８ 支持面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴィレム ヒルデブラント ディーマー オランダ国 ヒールレン ヤン カンペル ストラート ５番地 (72)発明者 ローレン ヘンリク ヤコブ ヨンク オランダ国 ヒールレン ヤン カンペル ストラート ５番地 (72)発明者 エンゲルベルツ ロンゲン オランダ国 ヒールレン ヤン カンペル ストラート ５番地 (72)発明者 ヨハネ ヴィルヘルム ヤコブ シェウエ ルマン オランダ国 ヒールレン ヤン カンペル ストラート ５番地 (72)発明者 ヘンリク マリア デ ブリエッツ オランダ国 5621 ベーアー アインドー フェン フルーネヴァウツウェッハ １番 地 (72)発明者 アウグストゥ レオナルト ヘルマン シ モン オランダ国 ヒールレン ヤン カンペル ストラート ５番地

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光電陰極を有する入射スクリーン（１
    ２）と、電子−光学影像装置（１９）と、出射窓（１
    ８）及び出射蛍光スクリーン（１５）を設けられた出射
    部（３０）と、光−光学影像伝送装置（６）とを設けら
    れたＸ線影像増強管（５）からなるＸ線検査装置であっ
    て、出射部はわずかな光収差を有する密な高解像度影像
    搬送光ビーム（２４）を形成するよう作動することを特
    徴とするＸ線検査装置。
  2. 【請求項２】 Ｘ線影像増強管の出射窓は次の光学影像
    伝達装置用予補償影像面湾曲を示すことを特徴とする請
    求項１記載のＸ線検査装置。
  3. 【請求項３】 出射窓はファイバ−光学面からなり、予
    補償対象影像面はその出射側に設けられることを特徴と
    する請求項２記載のＸ線検査装置。
  4. 【請求項４】 電子光学装置の影像面湾曲に適合された
    湾曲は出射蛍光スクリーン用支持として作用する出射窓
    の内側に付与されることを特徴とする請求項３記載のＸ
    線検査装置。
  5. 【請求項５】 対象面を構成する面は出射窓に結合され
    たレプリカに設けられることを特徴とする請求項２，３
    及び４のうちいずれか一項記載のＸ線検査装置。
  6. 【請求項６】 干渉フィルタがファイバ−光学出射窓に
    付加されることを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ
    線検査装置。
  7. 【請求項７】 出射蛍光スクリーンが設けられる内側の
    出射窓は光学影像伝達装置の一部を形成することを特徴
    とする請求項１，２及び６のうちいずれか一項記載のＸ
    線検査装置。
  8. 【請求項８】 出射窓は出射蛍光スクリーンが設けられ
    る凹部面の凹部、平坦レンズを構成し、その平坦面は光
    学影像伝達装置用入射レンズに結合されることを特徴と
    する請求項７記載のＸ線検査装置。
  9. 【請求項９】 出射蛍光スクリーンは２つの連続蛍光層
    からなり、その一つは通常に又は比較的短かい残光を示
    し、比較的長い残光を示す出射窓の近くに位置する第２
    の層は光電陰極と出射スクリーンの間の大きい電位差に
    より活性可能であることを特徴とする請求項１乃至８の
    うちいずれか一項記載のＸ線検査装置。
  10. 【請求項１０】 比較的短かい残光を有する出射蛍光層
    の活性化は一体化でない読出装置により読出されるよう
    結合されることを特徴とする請求項１乃至９のうちいず
    れか一項記載のＸ線検査装置。
  11. 【請求項１１】 入射スクリーンに面する出射スクリー
    ンの側に化学的遮蔽層が設けられることを特徴とする請
    求項１乃至１０のうちいずれか一項記載のＸ線検査装
    置。
  12. 【請求項１２】 金属裏当て層、化学的遮蔽層又は両方
    は半径方向に変化する厚さを有することを特徴とする請
    求項１乃至１１のうちいずれか一項記載のＸ線検査装
    置。
JP4271734A 1991-10-10 1992-10-09 Ｘ線検査装置 Pending JPH05217529A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
NL91202637:4 1991-10-10
EP91202637 1991-10-10

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JP4271734A Pending JPH05217529A (ja) 1991-10-10 1992-10-09 Ｘ線検査装置

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US (1) US5329116A (ja)
EP (1) EP0536833B1 (ja)
JP (1) JPH05217529A (ja)
DE (1) DE69216749T2 (ja)

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