JPS6158149A - 電子管用真空外囲器及びその製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は放射線イメージ増強管、例えば放射線医学用イ
メージ増強管その他の電子管のための真空外囲器の構造
に関する。また本発明は前記外囲器の製造方法に関する
。

〔従来技術及び問題点〕

従来公知の方法では、イメージ増強管用真空外囲器を作
るには、中央の本体ｎＳを回転させ乍ら作り、増幅すべ
き放射線を通す人力窓を作って前記中央の本体部の一方
の端部に結合させ、この本体部の他方の端部に透明な出
力窓を結合させていた。

最近まで、前記入力窓は、通常、ガラスで作られ、ガラ
スと金属とのシール方法が周知であるから、前記本体部
が一部金属で作られる場合でもシールに関しては殆んど
問題はない。然し乍ら、前記入力窓をガラスで作る場合
には、シール以外の面で多くの問題がある。例えば、放
射線、特にＸ線はガラスの入力窓を通る時に吸収される
し、その吸収退は、入力窓のガラスの厚さによって１５
％から２５％までの間で変わる。更に、前記ガラスは前
記イメージ増強管が大型になれば厚くなり、その厚さは
２乃至３．５＃ｌ＃Ｉの範囲で変動りる。更に、放射線
は前記ガラスの厚さによって著しく拡散される。

この欠点を克服するために、入力窓を、放射線を通す金
属で作ることが提案されている。

この提案された真空外囲器の入力窓は凹面形であり、チ
タン又は鋼で作られている。このタイプの入力窓は充分
に薄く、従って透過すべき放射線の吸収及び拡散が殆ん
どなく、イメージ増強管の内外の圧力差に充分耐え得る
別械強度を右するが、凹面形であるために大型化せざる
をＩＦＪない。その理由は、内蔵する入力遮へい部を、
電子光学的システム上の必要から凸面にしなければなら
ないからである。

そこで、入力窓をアルミニウム又はアルミニウム合金で
作って凸面形にす°ることが提案された。

この場合、入力窓と中央の本体部とをシールするために
は他の技術が用いられる。

フランス国特許出願２．４８２３６６号に、前記窓と中
央の本体部との熱圧着シールについての記載がある。こ
の場合、アルミニウム又はアルミニウム合金で作られた
凸面形の入力窓は、周辺部に環状のフランジを有し、こ
の入力窓と前記中央の本体部との間に、中央の本体部に
環状の７ランジを前記イメージ増強管の軸線に直角に設
置プるが、又はＬ字形かＳ字形の接続リングを設置ノな
ければならない。事実、熱圧着溶接を行なうためには、
溶接すべき部品をイメージ増強管の軸線に直角な面に置
き、前記入力窓及び中央の本体部を形成している２種類
の金属又は合金に挟んで圧力を加えるようにしなりれば
ならない。

この技術は前記イメージ増強管が大型になると欠点が現
れる。更に、この熱圧着溶接法では、特にアルミニウム
を鉄合金、例えばステンレス鋼に溶接する場合に、１易
度を上げると共に加圧接触させる時間をとる必要がある
ので、所要時間が長くなる。従ってこの方法は工業規模
Ｃ実施する場合には費用が嵩む。

前記従来技術の問題を解決するために、他の方法が提案
された。この方法では、入力窓を凸面形の小片で作り、
この小片を作るには、鋼の層をアルミニウムの層に虫ね
、この鋼の層を放射線照射により部分的に除去し、この
アルミニウムの層を前記凸面形のスカルキャップを取り
囲む平らな部分で形成される縁の高さで除去することに
より、前記２層を部分的に重ね合せる。次に前記鋼の層
の縁を、ステンレス鋼で作られた中央の本体部の舌状部
に沿ってアーク溶接する。この方法にも、イメージ増強
管が大型の場合に、前記熱圧着溶接法と同様の問題があ
る。それ丈ではなく、２届から成る材料を真空保持かぐ
さ゛る稈に気密性良く接着さぼること、及びこのような
品質を工業）Ａ模で反′？ｒＪ、製′１ｉすることは至
難である。更に前記金属を溶接前に除去しなりればなら
ない。

〔発明の目的〕

本発明の主目的は、放射線イメージ増強管用の新規構造
の真空外囲器、即ち前記従来の欠点を除去したアルミニ
ウム製真空外囲器およびぞの製造方法を提供することに
ある。

また本発明の他の目的は、容易且つ迅速に製造し得る新
規構造の放射線イメージ増強管用真空外囲器を提供する
ことにある。

（発明の概要） 前記目的は、放射線イメージ増強管又はこれに類似する
電子管用の真空外囲器に、中央本体部及び入力窓を設け
、この人力窓をアルミニウム又はアルミニウム合金で作
って前記中央本体部の一方の端部に取り付け、前記入力
窓の周辺部にスカートを設け、このスカートを断面形状
が同一のリングに整合させ、このリングを鉄又は鉄合金
で作つて前記中央本体部の前記一方の端部に−・体にな
るように取りイ」け、前記スカートを前記リングに誘導
磁気溶接法を用いて真空を保持し躾ノるように気密溶接
することにより達成される。

前記誘導磁気溶接技術は、細い管を５！！なる種類の流
体の圧力差に耐えて良くシールタる方法としては公知で
あり、フランス国特許 第１５７９４６１号にも記載されてはいるが、この技術
がイメージ増強管に用いられたことは皆無である。

事実、前記イメージ増強管は直径が人き゛いので、従来
は熟練者でも、誘導磁気を用いＣ真空保持ができる程気
密に全周を溶接することが不可能とされていたのである
。

〔実施例〕

以下１図を用いて本発明の好ましい実施例を説明りる。

第１図に示ず如く、本発明の真空外ＵＪＪ器は、イメー
ジ増強管として使用する場合には、検出すべき放射線、
例えばＸ線を入力するための窓１ど、回転Ｊる中央部本
体２とを右し、この本体２【、Ｌ主として円筒形のガラ
スより成り、端部に出力窓３を有し、この出力窓３は本
体２と一体である。更に外囲器の内側には、略図形に示
ず如く、イメージ増強管を形成する主要素子、例えば光
電陰極４、加速及び集束用型ｍ５，６．７、及び出力遮
へい部８があり、この出力スクリーン８は最終電極即ち
陽ｍ９となる。

入力窓１はアルミニウム又はアルミニウム合金、好まし
くはアルミニウムとマグネシウムとの合金、例えばＡｇ
４ＭＣで作られ、この合金は外囲器の外部と内部との圧
力差に充分耐え得る剛性を右する。

前記入力窓は凸面のスカルキレツブの形である。

本発明によれば、前記入力窓は周縁部にスカート１０を
右し、このスカート１０は前記中央部本体に沿って延び
るリング１１にかぶさるように整合する。図に示り′実
施例では、入力窓１は周縁部１′を有し、この周縁部１
′はイメージ増強管の軸線に平行な面内で折り返えされ
る。前記周縁のスカート１０は環状であり、断面がほぼ
Ｔ形をなリ部分を右しアルミニウム又はアルミニウム合
金、好ましくはアルミニウムで作られ、リング１１に溶
接される。このリング１１は鉄又は鉄合金、好ましくは
後述の如くステンレス鋼で作られる。前記環状部の一方
の分岐部分１０′は前記周縁部１′に溶接される。然し
乍ら前記人力窓及びスカート１０は、同じ材料で作る時
には一体に作ることもできる。第２図に示す如く、リン
グ１１を溶接する前に、前記スカートの端部に円錐形の
鐘に似た形の部分１０”を作る。本発明に基き誘導磁気
で溶接するためには、前記鐘形状部分１０″の開口部の
角度を、前記イメージ増強管の軸線に対して１乃至３０
°にする。

更に第１図に示す如く、中間リング１２を前記中央部本
体２のガラスの部分とリング１１との間に設ける。この
中間リングは鉄又は鉄合金、好ましくは鉄とニッケルと
コバルトの合金、例えば「ディルバ」のような合金、又
は「カーペンタ−」のような鉄とニッケルの合金で作る
。

前記中間リングは前記ガラス部分に、特にリング１１が
ステンレス鋼で作られている場合に、溶接を施すための
ものである。然し乍ら、この分野の熟達壱ｒあれば周知
の如く、前記２つのリング１１．１２は、同一材料で作
られる場合には一体に形成される。

第４図及び第６図を用いて、鉄又は鉄合金、好ましくは
ステンレス鋼で作られたリング１１とアルミニウムで作
られたスカート１０とを真空に気密シールする方法を説
明する。このシールは、本発明に基いて、誘導磁気溶接
、特にパルス磁気溶接によって行なう。

このような溶接を行なうためには、リング１１をマンド
レル１３に取り付け、スカート１０の鐘形状の端部をリ
ング１１にかぶヒるように整合さＵる。第１図に示す如
く、リング１１とスカート１０とに曲げる程度に識別の
ためのノツチ形の目印をつける。この識別された部分は
ステンレス鋼で作られたリング１１に剛性を与え、スカ
ートの鐘形状の部分の回転する点となる。

更に、前記円筒形のスカート１０を磁気誘導コイルしで
囲む。パルス誘導磁気溶接を行なうためには、コイルＬ
に、第５図に示ず如く、キＩ７バシタＣ及びスイッチ■
をつけて発振回路を形成する。

このようにして、前記アルミニウム製スカートの鐘形状
の端部１０″を誘導磁気でステンレス鋼のリングに溶接
するためには、キ１１パシタＣを高電圧で充電した後に
コイルしで放電する。

コイルＬの磁界では、導電性の良い材料であるアルミニ
ウムで作られたスカート１０の鐘形状の部分に、第６図
に示す形の誘２３電流が生ずる。そのために第３図に示
す如く、スカー１−１０の鐘形状の部分をステンレス鋼
のリング１１に押しつける機械的な力が生ずる。そのエ
ネルギーが充分に大きければ、前記アルミニウムの表面
の酸化物が飛ばされて前記アルミニウムとステンレス鋼
が融合する。これは、前記余病が分子レベルで励起され
るためであると考えられる。

この誘導電流が生ずるのは、前記鐘形状の部分１０″の
表層のみであるから、この鐘形状の部分１０″の肉厚を
前記誘導電流が生ずる表層の厚さに等しくなるようにす
る。この場合、この肉厚を厚くしても良いが、そのため
には誘導磁気溶接のためのエネルギーレベルを畠クシな
ければならない。

次に前記外囲器の主要部分の寸法及び前記溶接を行なう
ためのパラメータについて例示する。

厚さが０．８乃至１１Ｉｖｎの凸面形のＡｇ４ＭＣで作
られた入力窓を、ステンレス鋼で作られた厚さ０゜５面
の鐘形状部分を有する厚さ２ｍｍの円筒形のスカー１−
に、パルス化された磁気で気密溶接を行なうものと仮定
する。前記鐘形状の部分の開口部を見込む角度は７″で
あるとづる。

この条件の下で、前記アルミニウム部の電流が生ずる表
層の厚さは である。

芸に、Ｆは振動の自然周波数 μは空気の透過度、４π１Ｏ−７ Ｐはアルミニウムの抵抗、２μΩｃｍ である。

τ＝０．５ｍとすれば、これは前記鐘形状の部分の厚さ
に対応Ｖる鎮であるが、 となる。

従って前記放電用キャパシタについてはとなる。益に φ＝πＤ Ｄ＝ニリン／１の直径：３８０＃ ｄ＝前記鐘形状部分の開口部の直径：３ｍＷ＝前記鐘形
状部分の深ぎ：２０ｍｍ 従って し＝２００ｎＨ Ｃ＝３００μＦ： となる。

この４Ｉシバシタを２０にＶで充電Ｊ”ると、６０キロ
ジユールのエネルギーを利用できる。エネルギー伝達効
率を４％と覆れば、溶接に利用し得るのは２．４ギロジ
ユールとなる。この溶接を行なうためには、アルミニウ
ムの飛出速度を４００メ一トル毎秒以上にしなければな
らない。前記鐘形状の部分の質量は、この場合３２グラ
ムであるから、前記運動のエネルギーを２．５キロジユ
ールにする必要がある。この値は前記溶接に要するとさ
れた２、４ギロジユールの値と同等である。

〔効果〕

本発明に基く外囲器製造の方法は、キャパシターの放電
を利用して瞬間的に実施し得るらのであるから、迅速法
である。従って安価に工業規楔に応用できる。のみなら
ず、２箇の円筒状部材を相互にぴったりとシールできる
し、従来の方法では出来なかった細い管も溶接すること
かできる。更に本方法の発明によれば与えられたスペー
スに応じて管を細くすることもできるので、管９ｍｍを
減らすこともできる。

また更に、この分野の熟達者には自明なことであるが、
本発明はイメージ増強管に限定されるものではなく、ア
ルミニウム又はアルミニウム合金で作られた窓がある真
空外１ＩＩｌ器を有する全ての電子管に応用し得るもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好ましい実施例であるイメージ増強管
用真空外囲器の断面略図である。 第２図は第１図の真空外囲器の主要部分の溶接前の断面
図である。 第３図は第２図の真空外囲器の溶接後のｒＢｉ面図であ
る。 第４図は本発明に基く真空外囲器製造方法の説明図であ
る。 第５図は本発明に基く真空外囲器製造方法に用いる電気
的回路図である。 第６図は第５図の回路のキャパシタの放電曲線を承り図
である。 １・・・入力窓、１′・・・周縁部、２・・・中央本体
部、３・・・出力窓、４・・・光電陰極、５，６．７・
・・加速及び集束用電極、８・・・出力遮へい部、９・
・・ｐＡ極、１０・・・スカート、１０′・・・スカー
トの分岐部分、１０″・・・鐘形状部分、１１・・・リ
ング、１２・・・中間リング、１３・・・マンドレル、
Ｃ・・・キャパシタ、Ｄ・・・リングの直径、ｄ・・・
鐘形状部分の開口部の直径、Ｉ・・・スイッチ、Ｌ・・
・コイル、Ｗ・・・鐘形状の深さ。 丁　李、°ｃ　ン山　住　訃：　（）′ｊ式）１１ばｆ
ｉ＋　（３０年９月−６Ｆ１ １０許庁艮官　宇　賀　通　部　殿 、　１．小作の表示 ｎｌ相６０年　Ｍ　Ｋ’Ｆ　ｍ　　第１１５５／１５′
；：２、発明の名称 電子管用真空外囲器及びその製造方法 ３、ン１１正をＩＪｏる名 事件との関係　　特許出願人 トムソンーヒーエスエフ ４、代　理　人　（郵便笛舅１００） Ｉｌｌ　　和　６０年　８　月　７　日（発送Ｌ−Ｊ　
　ｎＯ和６０年８月２７１：ｌ　）６゜ン市正のス４象 願出の出願人の欄、委任状、明細出。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、中央本体部及び入力窓を有し、この入力窓はアルミ
   ニウム又はアルミニウム合金で作られて前記中央本体部
   の一方の端部に設けられ、前記入力窓は周辺部にスカー
   トを有し、このスカートはリングにかぶさるように整合
   し、このリングは前記スカートと断面形状が同一であっ
   て鉄又は鉄合金で作られ、前記中央本体部の前記一方の
   端部に一体化構造となるように取り付けられ、前記スカ
   ートは前記リングに誘導磁気溶接法により真空を保持し
   得る如く気密溶接されたものであることを特徴とする放
   射線イメージ増強管又はこれに類似するタイプの電子管
   用真空外囲器。 ２、前記スカートは端部が鐘形状の部分であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の真空外囲器。 ３、前記鐘形状の部分の開口部の角度が１乃至３０°で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の真
   空外囲器。 ４、前記鐘形状の部分の厚さが誘導磁気溶接の際に前記
   アルミニウム又はアルミニウム合金の部分の誘導電流が
   流れる表層の厚さに等しいことを特徴とする特許請求の
   範囲第２項記載の真空外囲器。 ５、前記入力窓が窓及びスカートにより適当に形成され
   、前記窓及びスカートが異なる材料で作られ、真空を保
   持し得るように気密に合わせて固定されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の真空外囲器。 ６、前記窓がアルミニウム合金で作られ、前記スカート
   がアルミニウムで作られることを特徴とする特許請求の
   範囲第５項に記載の真空外囲器。 ７、前記鉄合金製リングがステンレス鋼、鉄ニッケル合
   金又は鉄ニッケルコバルト合金で作られることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の真空外囲器。 ８、前記中央本体部と前記窓が溶接されるリングとの間
   に中間リングを有することを特徴とする特許請求の範囲
   １項に記載の真空外囲器。 ９、前記中間リングが鉄ニッケル合金又は鉄ニッケルコ
   バルト合金その他の鉄合金で作られることを特徴とする
   特許請求の範囲第８項に記載の真空外囲器。 １０、アルミニウム又はアルミニウム合金で作られたス
   カートの端部が鉄又は鉄合金で作られたリングにかぶせ
   られるように整合され、前記スカートの端部が、前記リ
   ングに誘導磁気溶接によりシールされ、その間、前記ス
   カートの端部が前記リングに当てられてしっかりと保持
   されることを特徴とする放射線イメージ増強管又はこれ
   に類似するタイプの電子管用真空外囲器の製造方法。 １１、前記誘導磁気溶接は前記スカートの端部を取り囲
   む誘導コイルを用いて行なわれ、この誘導コイルにキャ
   パシタの放電エネルギーが供給され、このキャパシタは
   発振回路に接続されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の真空外囲器の製造方法。 １２、前記発振回路の自然発振周波数は、誘導電流が流
   れる表層の厚さを前記スカートの端部の厚さに等しくな
   るように調節し得ることを特徴とする特許請求の範囲第
   １１項に記載の真空外囲器の製造方法。