JPS5957638A - X線撮影装置 - Google Patents

X線撮影装置

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JPS5957638A
JPS5957638A JP57168822A JP16882282A JPS5957638A JP S5957638 A JPS5957638 A JP S5957638A JP 57168822 A JP57168822 A JP 57168822A JP 16882282 A JP16882282 A JP 16882282A JP S5957638 A JPS5957638 A JP S5957638A
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slit
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ray image
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博 南
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は医療診断用X線撮影に使用して好適なX線撮
影装置に関する。
〔発明の技術的背景〕
従来、X線像増強管(X線イメー・ゾインテンシファイ
ア)を用いたX線撮影装置は第1図に示すように構成さ
れ、X線発生器1、X線グリッド2、X線像増強管3、
光学系4及び光学カメラ5からなシ、使用時にはX線発
生器1とX線グリッド20間に被写体6が位置する。
動作時には、X線発生器1でX線ケ発生し、被写体6に
投射する。この被写体6を透過したX線は、X線グリッ
ド2を通過してX線像増強管3に入射する。尚、X線グ
リッド2は被写体6で生じたM乱X線のX線像増強管3
への入射を減らずだめ、散乱X線を減少させる機能を有
する。そして、X1fJl像増強管3に入射したX線は
光に装えられ、ここで被写体6の透過X線像は光学像に
変えられる。この光学像を光学系4を通し゛C光学カメ
25のフィルム7上に撮影することにより、X線撮影す
る。
〔背景技術の問題点〕
一般にX線撮影は被写体6のわずかな組織の変化を検出
し、組織の状態を判断しようとするものでめるから、コ
ントラストの良い鮮鋭なフィルム像を得ることが必要で
ある。ところが、従来のX線撮影装置では、第1図に示
すように被写体6で発生する散乱X線を除去するように
X線グリッド2を用いているが、被写体6のX線照射域
が広いため、多量の散乱X線が発生し、xiミグリッド
で除去しても可成シ残シ、X1illil像のコントラ
ストを悪くしている。更にX線像増強管3は管内の各所
での光の拡散及び反射のため、像りコントシストを大巾
に劣化させる。
これらの要因によ一シコントラストが劣化するのが、こ
の装置の大きな欠点である。
このため従来の装置は、X線撮影に要するX線量が非常
に少なく、従ってX線発生器1の負荷が少ないのは勿論
のこと、被写体6の被曝X線量が非常に少なく、公衆衛
生上、大変好ましいにも拘らず、第2図に示すようなX
線像増強管3のない装置がもっばら使われている。即ち
、X線発生器1でシロ生じたX線を被写体6に投射し、
透過したX線はX線グリッド2を通過し、螢光膜8.9
にょシ光に変換、この元をフィルム10に露光する。こ
のX線撮影装置では、第1図のようにX線像増強管3が
ないので、この分だけコントラストの劣化が少ない。し
かし、X線像増強管3を用いていないので、装置の感度
が低く、大量のX線が必要となp、便って被写体6の被
曝X線量が多いという欠点がある。
〔発明の目的」 この発明の目的(/i、コントシストを著しく向上した
X線撮影装置を提供することである。
〔発明の概要〕
この発ヴ」は、少なくともX線発生器、X線像増強管及
び光学カメラを備えたX線撮影装置において、上記X線
発生器のX線の照射鎖酸を扇状に制限するX線制御スリ
ットを設けたことを特徴とするX線撮影装置である。
〔発明の実施(ンリ〕
この発明のX線撮影装置は第3図に示すように構成され
、従来例と同一箇所は同一符号を付すと、X線発生器1
、X線グリッド2、X線像増強管3、光学系4及び光学
カメラ5が順次所定間隔で配列されている。更にこの発
明では、上g己X線発生器1の前方にX線の照射領域を
扇状に制限するX線制御スリット11が設けられ、又、
上記光学カメラ5内にはフィルム2前曲に露光領域を制
御する露ツC制御スリット12が設けられている。尚、
図中6は被写体で必る。
さて動作時には、X線発生器1で発生したX線は、X線
制御スリット11でX線の照射域が扇状に制限される。
第4図は被写体6をX線発生器1の方向から見た図であ
り、細長い領域13がX +W制御スリット11を通し
てX線が照射さ五る部分、領域14.15がX線が照射
されないようにX線制御スリット11で遮蔽された部分
である。このスリット状に照射されたX線は被写体6を
透過し、X線グリッド2で散乱X線を除去されてX線像
増強管3に入射する。
このX線像増強管3で光学像に変えられ、光学系4を通
して光学カメラ5に入射する。この光はフィルム7に達
する直前に露光制御スリット1.2によシフィルム7面
の露光域を第5図のように制御する6第5図はカメラ5
のフィルム7面及び露光制御スリット12面をX線像増
強管3側よシ見た図であり、フィルム7面上に露光制御
スリット12の遮蔽部分と光を通すスリット部分16が
ある。又、円17は露光制御スリット12がない場合、
X線像増強管3の光学像全面の写る領域である。そこで
、X線制御スリ、l−11の照射域13による光学像の
位置と露光制御スリット12の位置を一致させることに
よシ、X線制御スリット11により照射てれた領域の被
写体のX線撮影をすることができる。
そして、両スリットll、12を同期して走査すること
により、被写体全面のX線撮影が得られる。
〔発明の効果〕
この発明によれば、X線制御スリット11と露光制御ス
リット12とを組合せて用いているので、コントラスト
が著しく向上した。即ち、従来の装置では第6図(b)
に示すように被写体6の撮影域全体に同時にX線18を
照射するので、広い部分から散乱X線J9が発生し、透
過X線の強度に対する散乱X線の割合が大きく、コント
ラストを強く劣化させる。しかし、この発明の装置では
、第6図(a)のようにX線制御スリット11で同時に
X線を照射する領域をX線2゜のり[1く狭く限定する
ので、散乱X線2)の量も少ない。更に発生した散乱X
線21の多くは、照射した領域に対応するX線受像面よ
り外れるので、後述のようにこの発明の装置では散乱X
線に対応する光像はフィルム7に露光されずコントラス
トの劣化を生じない。
次に露光制御スリット12の働きを第7図で説明する。
即ち、第7図(a) 、 (b)は従来装置のX線像増
強管3の出力光像の例で、(a)は出力光像をカメラ5
の側から見たものであシ、(b)は(a)のe −e’
断面で明るさを表わしたものである。そして、X線照射
の各点に対応する明るさの分布は、散乱X線及びX線像
増強管3の管内での光の拡散・反射のため、斜線図形の
ように対応点を中心に周辺に広がった分布となり、これ
らの分布が互いにA【なp合って光像を形成する。従っ
て、非常にコントラストの悪い像となる。ところが、こ
の発明の装置では、第8図(a) 、 (b) 。
(c)のようになる。即ち、(a)図は同じX線像増強
管3の出力像をカメラ5の側から見たものであり、斜線
部分がX線制御スリット11によって照射された領域に
対応する部分の光像で、その1、6辺に散乱X線2ノの
光像及びX線像増強管3の内部で元の拡散・反射された
光像の多くが写し出される。従って(a)のc −c’
断ii’i’rの明るさ分イ■の例は、Cb)図のよう
になる。この明るさ分布を露光制御I:11スリット1
2で、X IJl tilJ御スリラスリット11ネれ
た領域に対応する部分以外を遮光することにより(C)
図のようになる。そして、コントラストfc劣化さぜる
散乱X線21による光像及びX線像増強管3の内7r、
lHでの光の拡散・反射による光像の大部分を除去する
ことができるので、コントラストの劣化が大巾に減少し
、鮮鋭な像が得られる。両スリット11.12を走査す
ることにより、被写体6の全面の像を得ることができる
又、X線像増強管3は一般に若干の糸巻形の回形歪を持
っているため、X線制御スリット11のスリット巾を一
定にして走査すると、場所によってX1fil像増強管
3の対応する出力光像の巾が若干変化する。従って、露
光制御スリット12のスリット巾lX線制御スリット1
1のスリット巾に対応する光像の1↑」より若干小さ目
にしておくと、露光IIす御スリット12のスリット中
音スリット定食位置に対応して制御する必要がすく、装
置が簡便になる利点がある。この発明の装置では、X線
像増強管3を使用しているので、装置のX線感度が高く
、被写体6の被曝X線反は第1図の装置同様に少ない。
更にこの発明の装置は、被写体6からの散乱X線2ノの
発生する領域が狭く、且つX線像を光像に変換後にも散
乱X線2ノによる光像の大部分を除去する機能があるた
め、X線制(財)スリット11のスリット巾を小さくシ
、被写体6とX線像増強管3の間隙を広げることにより
、容易にX線グIJ 、ド2を装置から外しても、コン
トラストの良い像が得られる。一般にX線グリッド2は
散乱X線21を大巾に除去するが、同時に必要とする被
写体6の透過X線も可成り減衰させる。従って、X線グ
リッド2を外すと装置の感度は大巾に向上するので、更
に被写体6の被曝X線量が減少する利点がある。
次にこの発明の2つの変形例について説明する。先ず第
9図乃至第12図の変形例について述べる。即ち、この
変形例によるX線撮影装置は第9図に示すように構成さ
れ、X線発生器1、X線制御スリット11、X線グリッ
ド2、X線像増強管22、ミラーレンズ23、フィルム
24及びX線像増強管22、ミラーレンズ23、フィル
ム24を取囲む暗箱25からなっている。
6は被写体である。尚、図には表わしてないが、この変
形例では、X線撮影の時、X線制御スリット11とX線
像増強管22は同期して被写体60面を走査して全面を
撮影するように走査機構を有している。
上記の場合、X線像増強管22は上記実施例のX線像増
強管3とは異なシ、第10.第11図に示すようにX線
受像面が、円形でなく可成υ長軸の長い矩形又は矩形に
近い形のX線像増強管である。即ち、第10図の(a)
はX線発生器1から見た図であり、(b)はa −a’
断面である。そ1−て、26は金属外壁、27はX線が
良く通過するように設けた薄いチタニウム板又はアルミ
ニウノ・板、28は光を通す平板のガラス板であり、こ
れらで真空外囲器が形成されでいる。更に、29は薄い
アルミ基板で、この上にCg I、/Naからなる蒸屑
螢光膜30が形成されてX線を光に変換しておシ、この
上に光電面3ノが形成されている。又、上記がラス板2
8上には螢光面32が塗布形成され、この螢光面32上
にはアルミのメタルバック層33が形成されている。
そして動作時には、光電面31とメタル・々ツクJ員、
? 、?の間に高電圧例えば25 kVの電圧を印加す
る。すると入射したX線は螢光膜3θで光に変゛換され
、この光にょシ光醒面3ノから光電子が放出される。こ
の光電子は光電面31とメタルバック層33の間の強い
電界によりメタルバック層33の方向に強く加速され、
高エネルギーの電子となって螢光膜3oに衝突し明るい
光に変換される。
第11図(a) 、 (b) 、 (e)は更に光の強
烙を増倍する場合の41q成例であり、34はX線透過
の良い薄いチタニウム板又はアルミ板、35は金属の外
枠、36は光を通す平板のガラス板、37は光学ファイ
バーガラス板、38は1 筒7:9丁が平板のガラス筒
であp、これらにょシ真空外囲器が形成されている。又
、39は薄いアルミ基板、4θはCs I/’N aの
蒸着螢光面、41は光電面、42はアルミのメタルバッ
ク層、43は螢光膜であり、これらの働きは上記と同様
である。第11図(a)の場合は、薄いガラス板44中
に螢光膜45、メタルバック層46が塗布形成きれてい
て、反対側に光電面47が形成きれている。
動作時には、光電面4ノとメタルバック層46の間に尚
′電圧例えば25 kVが印加され、更に光′東面47
とメタルバック層42の間にも同じ高′亀圧が印加され
る。そして、光電面4ノで発生した光電子は加速集束さ
れて螢光膜45で明るい光に変えられ、この光は薄いガ
ラス板44を通って光電面47がらよシ多量の光電子を
放出し、この光電子も同じく加速集束きれて螢光膜43
を発yt、−aせる。このように第10図のX線源増強
管に比べ一段増倍機能が優れているので、光のJ・11
倍率が非常に大きくなる。次に第11図(b)は、(a
)図の薄いガラス板44の代りに光学ファイバーガラス
板37を用いたものである。又、第11図(e)は、光
電面41とメタルバック層42の間に電子を増倍するマ
イクロチャンネルグレート48を配置したものである。
尚、真望外囲器としては、1箇所が平板のガラス筒38
を用いた例である。
きて、上記のようなX線像増強管22を用いたX線撮影
装置の動作について説明する。即ち、X線発生器1で発
生したX線はX線制御スリット1ノで照射野を制御して
被写体6を照射する。
このときの被写体6におけるX線が照射されている領域
と照射されていない領域とは、上記実施例の第4図と同
様である。このようにして被写体6を通ったX線はX線
グリッド11で散乱X線を減少させてX線像増強管22
に入射する。
このX線像増強管22でX線像は光に変換され、増倍さ
れて明るい光像を作る。この像はミラーレンズ23によ
りフィルム24上に結像される。
そこで、X線制御スリット11とX線像増強管22を同
期して被写体6の面を走査することによシ、被写体6全
而がX線撮影される。
この変形例の場合も上記実施例と同様の効果が得られ、
散乱X線によるコントラストの低下は非常に少ない。更
にこの変形例では、被写体6とフィルム24の間に光を
増強するX線像増強管22を有しているので、被写体6
の被曝X線量を大巾に減らす利点もある。更に経済的な
面では、従来の装置では非常に大口径のX線像増強管が
必要となシ高価なものとなるが、この変形例で採用する
X線像増強管22は上記のように非常にコンパクトで且
つ細長いものなので、大きな視野の装置に用いるX線像
増強管が容易にできる。又、X線制御グリッド11のス
リット中を狭くすればする程、散乱X線の影響が少なく
なるので、走査時間を長く設定できる場合はスリット中
を充分狭くしてX線グリッド2を使わずにX線撮影する
こともできる。この場合、被写体6の透過X線のX線グ
リッド2による減衰がなくなるので、装置の感度が向上
し、被写体6の被曝X線1社を更に低減できる。
次にX線像増強管22の内部での光の拡散・反射による
コントラストの低下が如何に防げるかについて説明する
。第12図(a)に示すように、従来の装置のx IP
J像増強管3にX線発生器1からスリット状のX線49
を照射したとする。X線源増強管3のX線発生器1側か
ら兄ると、第12図(b)に示すようにX線像」・ρ強
管3のX線受像面50の帯状領域51にX線が照射きれ
る。
このX線像はX線源増強管3で明るい光の像に、変えら
れ、第12図(c)のように写し出される。
第12図(c)は、X線源増強管3をカメラ5の方から
見た図で、スリット状のX線49に対応する像は明るい
光像綿52である。ところがX線源増強管3はその構造
上、管内で光が拡散・反射を行ない、第12図(c)の
領域52以外の受像面53も明るくなる。例えば、第1
2図(C)のC−c′断面の明るさ分布を求めると、第
12図(d)のようにスリット状のX線49に対応する
位置即ち領域52の部分は最も明るくなるが、その周辺
にも可成りの明るさが生じる。それ故、従来のように全
面照射すると、X11ii3!像増強管3内で光の拡散
・反射が重なり合って非常にコン]・ラストの悪い像と
なる。しかし、この変形例では、第9図のようにスリッ
ト状X線54に対応する部分しかX線像増強管22に受
像しないため、上記のような光の拡散・反射による影響
を受けずコントラストが低下しない。
次に、第13図及び第14図の変形例について述べる。
即ち、この変形例によるX線撮影装置は第13図に示す
ように構成され、X線発生器1、X線制御スリットl 
1 、55、長方形のスリット状視野56を有するX線
像増強管571、光学系4、フィルム(又は電、Z的撮
像素子)58からなっている。6は被写体である。そし
て、動作時には、X線発生器1、X線制御スリット11
.55及びX線像増強管57を、被写体6に対して相対
的に矢印で示すように逆方向にX線制御スリット11.
55の短い開口方向に走rZL、装置の倍率に比例して
フィルム58を被写体6と相対的に動かすことにより、
X線像増強管57の有効視野56に比べて長い被写体の
撮影を可能ならしめている。
この変形例によれば、X線制御スリット11によってX
線の照射野が制限され、X線制御スリット55によシ被
写体6がら発生した散乱X線を制限することにょシ、撮
影されるX線画像の画質は向上する。又、X線像増強管
57のX線入射窓、螢光而などにおける散乱線は、入射
X線の照射野依存が大きいので、視野が一スリット状に
制限されていることにより、X線像増強管単体での画質
も向上する。又、この変形例の実施によシ、大視野も容
易に撮影できるため、拡大撮影法を用いることにより、
更に画質を向上させることが可能である。
現在、X線像増強管の多くは電子レンズの問題から断面
は円形をなしておシ、従って視野も円形でおる。この変
形例の実施によシ円形の広い視野は不必要となるので、
適当なスリット状に入力螢光膜及びそれに隣接した光電
面を形成すれば良い。一般にX線像増強管におい、では
、大視野即ち大口径管では、入力螢光膜、これに隣接し
た光電子放出面を形成する際、不均一になシ易い。しか
し、この変形例によれば、不均一性の発生は少ない。そ
して、長方形のスリット状視野に対応する入力部にのみ
、入力螢光膜を形成したX線像増強管を用いた場合は、
一方のX線制御スリット56を設けなくても良質の画像
を提供することができる。
更に、この変形例で用いるX線像増強管57の視野56
は細長いスリット状であるため、従来、価格面から敬遠
きれていた光学繊維を束ねたフェースプレートを用いる
ことも、ブラウン管用の部品を流用することにょシ、比
較的安価に実現できる。即ち、第14図は光学繊維を束
ねたフェースグレートを用いたX線像増強管の人力1i
ls分図である。図中、59は真壁外囲器、6θは光学
繊維からなるフェースプレート、6ノは螢光体、62は
光電子放出面である。既に、人力部分に第14図に示す
ように管外のフェースグレートに螢光体を密層させて管
内に光電子放出面を設けた場合、X線にょシ励起された
螢光は拡散することなく光学繊維を通シ光電子を放出き
せるので、X線像増強管のコントラストが同上すること
は広く知られているが、X線診断に必要な視野を得る大
きさの光学繊維からなるフェースル−トは非常に高価で
実用に至らなかった。しかしながら、この変形例により
、入力部はスリット状の視野を確保すればよい訳けで、
その目的とする大きさの光学繊維からなるフェースプレ
ートは既に記録用ブラウン管に広く用いられており、比
較的安価である。又、上記偏平記録用ブラウン管用の光
学繊維からなるフ、−スプレートをこの変形例に用いる
ことは容易であり、X線像増強管の視野がスリット状で
あることと、X線撮影装置を用いることに加え、光学繊
維板を用いることにより、入力螢光面での発光のクロス
トーク、入力部真望外囲器でのX線の散乱が減少し、更
に画質は向上する。又、X線+1ill (illスリ
ット11.55により被写体6から発生する散乱X線を
除去できるので、従来の撮影法で不可欠とも昌°えるX
線グリッド2も不要となシ、その結果、被写体6への入
射X線量を減少させることが可能であシ、X線発生器1
への負担の減少、被検者の被曝線量の低減に効果大であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は従来のX線撮影装置を示す414成
図、第3図はこの発明の一実施例に係るX線撮影装置を
示す構成図、第4図はX線制御スリットでX線の照射域
を制限した状態を示す正面図、第5図は露光制御スリッ
トで露光域を制御した状態を示す正面図、第6図(a)
 + (b)はこの発明及び従来における散乱X線の発
生状態を示す説明図、第7図及び第8図はそれぞれ従来
及びこの発明における出力光像の明るさを示しだ1時性
図、第9図乃至第12図はこの発明の一変形例を示す構
成図、断面図、説明図、第13図及び第14図はこの発
明の他の変形例を示す斜視図と断面図である。 1・・・X線発生器、2・・・X線グリッド、3・・・
X線像増強管、4・・・光学系、5・・・光学カメラ、
6・・・披写体、7・・・フィルム、1ノ・・X線制御
スリット、12・・・露光制御スリット、22・・X線
像JtR強管、23・・・ミラーレンズ、24・・フィ
ルム、25・・・暗箱、55・・・X線制御スリット、
57・・・X 線tl川用llスリット、58・・・フ
ィルム。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第 1 図 第2図 6  第3図 第 4[′・パ1      第 5図第6図 第 7 トj 第10図 第11図 (a)     (b)     (c)第12図 (a)        (b) 0 (C)        (cl)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)少なくともX線発生器、X線1家増強管及び光学
    カメラを備えたX線撮影装置において、上記X線発生器
    のX線の照射領域を扇状に制限するX線制御スリットを
    設けたことを特徴とするX線撮影装置。 (2)上記光学カメラの露光領域を制御する露光制御ス
    リットを設けた特許請求の範囲第1項記載のX線撮影装
    置。 (3)上記X線制御スリットと上記露光制御スリットが
    同期して動作する特許請求の範囲第2項・記載のX線撮
    影装置。 (4)上記露光制御スリ、トのスリット中を、上記X線
    制御スリットのスリット中により照射されるX線の照射
    域による被写体透過X線像を上記X線像増強管で光学像
    に変換し、上記光学カメラVこ投影される光学像の露光
    制御スリット面でのl〕より小さく設定した特許請求の
    範囲第2項及び第3項記載のX線撮影装置。 (5)上記X線制御スリットと上記X線像増強管を走査
    する特許請求の範囲Qf、 1項記載のX線撮影装置。 (θ)上記X瞭制jliスリットと上記X線像増強管を
    、X線1家増強管上のX線受像面の長軸に垂直な方向に
    走査してX線撮影を行なう特許請求の範囲第5項記載の
    X線撮影装置。 (7)上612X線像増強管のX線受像間が、互いに直
    交する長きの異なる2軸を有する受像面でおる特許61
    を求の範囲第6項記載のX線撮影装置。 (8)  上記X線発生器、X線制御スリット及びX線
    像増強管を、被写体に対してX線像増強管及びX線制御
    スリットの短辺方向に走査するようにした特許請求の範
    囲第1項記載のX線撮影装置。 (9)上記X線像増強管は、長方形のスリット状視野を
    備えている特許請求の範囲第8項記載のX線撮影装置。 0〔)  上自己X線像増強管は、長方形のスリット状
    視野に対応する入力部にのみ、入力螢光膜が形成されて
    いる特許請求の範囲第9項記載のX線撮影装置。 Qυ 上記X線像増強管は、入力部の真空壁が光学繊維
    板のフェースプレートからなシ、該フェースプレートの
    外側に螢光膜、内側に光電子放出面を備えている特許請
    求の範囲第8項乃至第10項記載のX線撮影装置。
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