JPS598253A - 偏平型ｘ線螢光増倍管 - Google Patents

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〕 本発明はＸ線蛍光増倍管の小型、軽量化を図った偏平型
Ｘ線蛍光増倍管に関するものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

Ｘ線蛍光増倍管は、主としてＸ線ＴＶを使用したＸ線診
断装置において、被検体透過Ｘ線像の受像装置として使
用されている。

従来のＸ線蛍光増倍管は、第１図および第２図に示すよ
５ＧＣ％前面なｘａ入力部１とし、後部を可視光出力部
２とし、胴部内面を円筒状にするガラス容器３を具備し
、このガラス容器３におけるＸ、ｌｉｌ入力部１の内側
には、Ｘ線吸収率の小さい材質たとえばＡｌ、Ｔｉ等で
形成した湾曲円板の凹面にＣｓ１等の蛍光体層および光
電効果を有する光電層がこの順に積層形成された陰極４
を配置し、また、このガラス容器６における可視光出力
部２の内側忙は、光電子を蛍光に変換する出力蛍光体層
５を有する陽極６を配置し、さらに、ガラス答暮６内の
前記陰極４と陽極６との間圧は、複数の中間電極７α、
７Δを円筒状に配置している。そして、前記Ｘ線蛍光増
倍管は、通常、陰極４ＫＯｖ、陽極６に２５ＫＶ、中間
電極７αに５０〜３００・Ｖおよび中間電極７ｂに５０
０〜２５００Ｖ程度の電圧を印加しており、Ｘ線入力部
１より入射するＸ線を陰極４で光電子に変換し、変換し
た光電子の流れを中間電極７α、７ｈにより円錐状に集
束して陽極乙における出力蛍光体層５に衝突させ、出力
蛍光体層５において光電子を蛍光に変換して、可視化さ
れた縮小Ｘ線撮影像として出力する。なお、通常の場合
、可視光出力部２より出力される縮少Ｘｉ撮影像は光学
系装置を介して、フィルムに撮影されたり、あるいはテ
レビモニタに表示゛されたりして、観察が容易になるよ
うに処理されている。

以上、従来のＸ線蛍光増倍管の一例を説明したが、従来
のＸ線蛍光増倍管の共通の欠点としてＸ線蛍光増倍管の
奥行き寸法が長いことが挙げられよ る。従つＸ線診断装置等に取付けた際に大きな容積を占
めるとい５弊害°が生じていた。８考として、最新型の
Ｘ線蛍光増倍管の形状等を表１に示す。

表　　１ 以上説明したＸ線蛍光増倍管に対して、平板型ＸＩＶｌ
ｌＪ増倍管も従来より提供されている。第６図に平板型
Ｘ線蛍光増倍管の一例を示す。第３図は平板型Ｘ線蛍光
増倍管の横断面図である。第６図において、平版型Ｘ線
蛍光増倍管は入力窓８とガラス外囲器１６とで構成され
る平板型の筒体形状をなしている。前記入力窓８はＸ線
吸収の少ないチタン又はアルミニウムの薄板で形成され
ている。

この入力窓８とガラス外囲器１６とで構成される平板型
の筒体内には、前記入力窓８を介してＸ、ｌｊｌを入射
するごとく配置さ牡た入力ターゲット９と該入力ターゲ
ット９に対向配置された光透過性の基板１２とが設けら
れている。前記入力ターゲット９は、前記入力窓８と同
様ＫＸ線吸収の少ないチタン、アルミニウム又はガラス
等の薄板で形成されると共に、入力ターゲット９におけ
る出力面には、入射Ｘｌ１ｌ！に応じて電子を発生する
光電物質１０が塗布されている。この光電物質１０は入
射Ｘ線に応じて直接電子を発生するもの罠限らず、入射
Ｘ線を先ず光に変換してその光に応じて電子を発生する
ものであってもよい。又、前記光透過性の基板１２上で
あって前記光電物質１０に対向した面上には出力蛍光面
１１が塗布されている。

ガラス外囲器１６の外部には電源１４が設けられると共
に、該電源１４を前記光電物質１０と出力蛍光面とに接
続して光電物質１０と出力蛍光面１１との間に１０〜２
０ＫＶ程度の電圧が印加されている。

以上のように構成された平板型Ｘ線蛍光増倍管において
、入力窓８を介して入力ターゲット９にＸ線が入射する
と、Ｘ線強度に応じた電子が光電物質１０より発生し、
この電子が出力蛍光膜１１に照射されること罠よって出
力蛍光膜１１上にＸｍ透過像を結像することができる。

このＸ線透過像はガラス外囲器１６を介して被検体の原
寸大の像として直接観察が可能であり、しかもモニタ上
に表示される画像よりも明るい像として折供されるため
観察が容易である利点を有している。ところが、前記Ｘ
線透過像をＸ線１’Ｖ像として観察する場合には、第４
図に示すよ５に構成しなげ【ばならない。即ち、第５図
において、Ｘ線管１５より照射されたＸ線は図示矢印Ａ
方向に沿って被検体１６に入射し、被検体１６を透過し
たＸ線が前記平板型ｘｍ蛍光増倍管１７に入射してＸｉ
透過像を結像する。このＸｇＪ透過像は、前記平板型Ｘ
線蛍光増倍管１７より図示矢印Ａ方向ＶＣ沿って設けら
れた光遮断用のフード１８の末端に配置した光学レンズ
系１９によって縮小されて撮像管２０を介してＣＲＴ２
１に画像表示される。従って、前記Ｘ線透過像をＣＲＴ
２１に画像表示するためには、平板型Ｘ線蛍光増倍管の
奥行き寸法αが縮小さ粁ても、Ｘｍの入射方向（図示矢
印Ａ方向）に清つて配置される前記平板型ｙｇＨ蛍光増
倍管１７．光学レンズ系１９．撮像管２０（以下受像系
と略記する）によって占められる全体の奥行寸法２を短
縮するのには余り効果的′ではない。

以上説明したように、従来のＸ線蛍光増倍管によると、
Ｘ線入射方向に対する奥行き寸法を縮小することが困難
であつ７こ。従って、例えばＸ線診断装置において、被
検体を載置する寝台を挾んで前記Ｘ線管１５と前記受像
系とを対向配置する場合に、前記受像系を寝台の下方に
配ｆｊるタイプにあっては、寝台と床面との距離を大き
くとら１．ｃけ扛ばならず、不安定な構造となると共に
患者を寝台に載せる際に不都合な構造となる。又、逆に
前記受像系を寝台の上部に取り付けるタイプにあっては
、上部に相当重量のＸ線蛍光増倍管その他の装置が配置
されるため構造的に不安定であると共に患者に対し工圧
迫感を与える等の問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、受像系
におけるＸ線入射方向に対する奥行き寸法を大幅に縮小
することかできる偏平型Ｘ線蛍光増倍管を提供すること
を目的とするものである。

〔発明の概要〕

前記目的を達成するための本発明の概要は、Ｘ線入力面
に入射するＸ、ｌを該Ｘ線強度に応じた電子に変換する
Ｘ線入力部と、該Ｘ線人力部に対するＸ線人躬方向後方
に分割して対向配置されると共に、前記Ｘ線入力部に対
して順次異１よる高電位が印加される複数の電子吸引用
電極と、前記Ｘ線入力部と電子吸引用電極との間におい
て前記Ｘ線入射方向に交叉する方向に磁界を発生させて
電子を屈曲させる磁界発生手段と、前ｎｃＸ線入線入上
部発生する電子の磁界発生手段に、ｌづく屈曲運動方向
に沿って設けられろと共に該電子を吸引、集束する電子
吸引、集束用電極と、該電子吸引、集束用電極への電子
の入射方向後方に配置されると共に、該電子を入射する
こと罠より発光する蛍光面とを有することを特徴とする
偏平型Ｘ線蛍光増倍管である。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第
５図、第６図は偏平型Ｘ線蛍光増倍管の欅断面図、横断
面図である。第５図、第６図において、偏平型Ｘ線蛍光
増倍管２２は図示矢印Ａ方向に沿って入射するＸ線を入
力するＸ線入力面２６と、Ｘ１ｆ８入射方向（図示矢印
Ａ方向）と例えば直角方向に配置された出力面２４と、
前記Ｘ線入力面２６と出力面２４とを連結する外囲器２
５とから成る外形形状を有している。前記Ｘ線入力面２
３の裏面には例えばＣｓ■等より構成るＸ線入力蛍光面
２３αが形成されると共に、該Ｘ線入力蛍光面２３αよ
り発せられる光を受光するごとくＸ線入力蛍光面２３α
に積層配置された光電面２６が形成されている。この光
電面２６は受光量に応じた電子を発生させる。前記Ｘ＋
ｗ入力蛍光面２３α及び光電面２６の一端には電界調整
用電極２７が設けられている。

前記Ｘ線入力面２３．Ｘｍ入力蛍光面２３α１元電面２
６及び電界調整用電極２７でＸ線入力部２Ｂを構成して
いる。前記Ｘ線入力部２８に対するＸ線入射方向後方罠
は、例えば３つに分割配置されると共に外囲器２５に沿
って円弧状を成す電子吸引用電極２９．５０．３１が設
けられている。この電子吸引用電極２９．ろ０，６１は
分圧器６２にそれぞれ接続されている。該分圧器６２は
前記Ｘ線入力部２８における電界調整用電極２７の一端
をも接続することにより、前記電子吸引用電極２９．３
０．３１と前記Ｘ線入力部との間に所定の電位差（例え
ば１０ＫＶ前後）を設けるようになっている。又、前記
Ｘ線入力部２８と前記電子吸引用電極２９，３０．３１
との間の電位差はそれぞれ異なっており、電子吸引用電
極２９の電位が最も低く、電子吸引用電極ろ１の電位が
最も高くなっている。第６図において外囲器２５の外側
に対向配置さ扛た６６は磁界発生手段例えば電磁コイル
であり、前記ｘｌＩｉＡ入力部２８と電子吸引用電極２
９，３０．３１との間において、Ｘ線入射方向に交叉す
る方向（例えば第６図図示矢印Ｂ方向）に磁界をかける
。この磁界方向を第５図において示すと、図面の表面よ
り裏面へ向う方向である。

外囲器２５内における前記電子吸引用電極６１と。

前記出力面２４との間には断面筒状の電子吸引兼集束用
電極３４．３５が設けられている。この電子吸引兼集束
用電極３４．３５はそれぞれ図示矢印Ｃ方向に沿って電
子を吸引すると共にこれを集束するごとく案内する。こ
の電子吸引兼集束用電極３４．３５は前記と同様に分圧
器６２に接続されており、例えば前記電子吸引兼集束用
電極６４゜３５と前記Ｘ線入力部２８との電位差がそれ
ぞれ１０ＫＶ　、１５ＫＶとなっている。前記電子吸引
兼集束用電極６５に対する図示矢印Ｃ方向後方には筒状
の陽極６６が設けられその出力面２４側の一端には蛍光
面３７が設げられている。前記陽極は前記分圧器３２に
接続され、陽極６６と前記入力部２８との電位差は例え
ば２５ＫＶに設定されている。

以上のように構成された偏平型Ｘ線蛍光増倍管２２の作
用について説明する。図示矢印Ａ方向に浴ってＸ線入力
面２３に入射するＸ′ｍは、Ｘ線入力蛍光面２５におい
て前記入射Ｘａの強度に応じた光に変換される。この元
は光電面２６に入射すると共にこの光電面２６において
受光量に応じた電子を発生させろ。この電子はＸ線入力
部２８に対して高い電位を有する電子吸引電極２９，３
０゜３１に吸引されることとなるが、この際、電子の吸
引方向（図示矢印Ａ方向）に対して交叉する方向に磁界
が生じているため、この磁界によって電子の運動方向が
屈曲されることになる。この屈曲方向は、第５図におい
て例えば図面の表面より裏面に向う方向に磁界が発生し
ているとフレミングの右手の法則により図示矢印Ｃ方向
となる。又、前記電子吸引用電極２９　、３０　、３１
とＸ線入力部２８との電位差がそれぞれ異なり、かつ、
前記電子吸引用電極２９とＸ線入力部２８との電位差が
最も低く、前記電子吸引用電極６１とＸ線入力部シ８と
の電位差が最も高く設定されて℃・る。従って、電子の
吸引力が低い電子吸引用電極２９に吸引される電子はＸ
Ｉｍ入力部２８に近い位置で屈曲するが、電子の吸引力
が高い電子吸引用電極６１に吸引される電子は、該電子
吸引用電極６１に近い位置で屈曲することになる。各電
子吸引用電極２９、ろ０，６１及び電磁コイル６６によ
ってそれぞれ所定の位置で図示矢印Ｃ方向に屈曲された
電子は、次に筒状の電子吸引兼集束用電極６４に吸引さ
れると共に集束さオする。そして、口径がさらに小さな
筒状の電子吸引兼集束用電極６５によって吸引されると
共にさらに集束される。前記電子吸引兼集束用電極６５
を通過した電子は、次に筒状の陽極６６に吸引され、陽
極６６の末端に配置された蛍光面６７に入射して蛍光体
を発光させろ。以上の作用により、Ｘ線入力部２８に入
力したＸ線像を蛍光面６７上に光学像として再生するこ
とができる。

以上説明しブこよ５に、このＸ線蛍光増倍管２２はＸ線
入射方向（図示矢印Ａ方向）に対して蛍光面６６を直角
方向に配置することができるため、偏平型Ｘｍ蛍光増倍
管、２２のＸ線入射方向に沿った奥行き寸法を大幅に縮
小することができる。前記奥行き寸法を大幅に縮小でき
る効果は従来の平板型Ｘ線蛍光増倍管１７と同様である
が、本発明に係る偏平型Ｘ線蛍光増倍管２２が従来の平
板型Ｘ線蛍光増倍管１７と最も相違する点は、蛍光面６
６をＸｌＬａ入躬方入射対して直角方向に配置可能とし
たことにある。このため、第７図に示すように、この偏
平型Ｘ線蛍光増倍管２２をＸ線診断装置に適用した場合
、偏平型Ｘ＃ｉ！蛍光増倍管２２以下の受像系をＸ線入
射方向に沿って直列に配列する必要がなく、従ってＸ線
診断装置におけるＸ線入射方向の奥行きをも大幅に短縮
することができる。さらに詳しく言えば、被検体を載置
する寝台を挾んでＸｐ管と受像系とを対向配置する場合
において、受像系を寝台の下方に配置するタイプにあっ
ては寝台と床面との距離の縮小を図ることができ、安定
した構造となると共に患者を寝台に載置する際の匣宜と
、もなる。又、逆に受像系を寝台の上部に取り付けるタ
イプにあっては、患者の真上に受像系を直列配置する必
要もな（、患者に対する圧迫感を軽減することができる
。

本発明は前記実施例に限定されろものではなく、本発明
の要旨の範囲内で種々の変形例を包含することは言うま
でもない。例えば電子吸引用電極刃。

５０．３１は６つに分割することに限定さｎず複数取上
であればよい。又、その形状も円弧状に限定されず平板
形状であってもよい。即ち、電子吸引用電極は電子が磁
界によって屈曲される際に、Ｘｉ入力部２８から照射さ
れた電子の二次元面上の配列を損なうことなく屈曲でき
るようにその屈曲位置を決定するものであり、この屈曲
位置はＸ線入力部２８と電子吸引用電極との電位差で決
定されるものであるからである。さらに、Ｘ線入射方向
に対して電子を屈曲させる方向も９００に限定されるも
のではない。又、Ｘ線入力面２′り及び出力面２４は円
形であってもよいし、矩形であってもよい。尚、Ｘ線入
力面２３に入射するｘＨ像は、磁界によって屈曲される
電子の飛翔距離の違いでゆがんだ像として蛍光面６７に
結像される恐れも生ずるが、このゆがみは偏平型Ｘｉ蛍
光増倍管２２以後の受像系で電気的に補正することが可
能であり、モニタ上に再生される画像が損なわれる恐れ
はない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によると、Ｘ＃ｉｌ入力
部に入射するＸ線像を、Ｘ線入射方向に交叉する方向に
配置された蛍光面圧光学像として結像することができる
ため、ＸＩｖｉ！入射方向に対する奥行き寸法を大幅に
縮小することが可能な偏平型Ｘ線蛍光増倍管な提供する
ことができる。従って、例えばＸ線診断装置に適用した
場合には、Ｘ線入射方向に対する装置全体の奥行き寸法
を縮小できるため、Ｘ線診断装置の構造を安定した構造
に改良することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来のＸ線蛍光増倍管の一例を示す概
略斜視図、横断面図、第３図は従来の平板型Ｘ線蛍光増
倍管の一例を示す横断面図、第４図は平板型Ｘａ蛍光増
倍管な用いたＸ線診断装置の配置構成を示す概略説明図
、第５図、第６図は本発明の一実施例である偏平型Ｘ線
蛍光増倍管の縦断面図、横断面図、第７図は偏平型Ｘ線
蛍光増倍管な用いたＸ線診断装置の配置構成を示す概略
説明図である。 ２８・・・Ｘ線入力部、　　２９，３０，３１・・・電
子・　　吸引用電極、　　３６・・・磁界発生手段、　
　３４．３５・・・電子吸引、集束用電極、　３６・・
・陽極、６７・・・蛍光面。 代理人　弁理士　則　近　憲　佑（ほか１名）弔６図 ２２ １セ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｘ線入力面に入射するＸ線を該Ｘ線強度に応じた電子に
   変換するＸ線入力部と、該Ｘ線入力部に対するＸ＃Ｊ入
   射方向後方に分割して対向配置されると共に１前記Ｘ線
   入力部に対して順次具なる高電位が印加される複数の電
   子吸引用電極と、前記Ｘ線入力部と電子吸引用電極との
   間において前記Ｘ線入射方向に交叉する方向に磁界を発
   生させて電子を屈曲させる磁界発生手段と、前記Ｘ＃Ｊ
   入力部より発生する電子の磁界発生手段に基づく屈曲運
   動方向に沿って設けられると共に賦電子を吸引。 集束する電子吸引、集束用電極と、該電子吸引。 集束用電極への電子の入射方向後方に配置されると共に
   、該電子を入射することにより発光する蛍光面とを有す
   ることを特徴とする偏平型ｘｍ蛍光増倍管。