X射线图像增强器制造技术

一种Ｘ射线图像增强器，包括：具有金属制的Ｘ射线输入窗的真空外壳、在上述Ｘ射线输入窗内表面上形成的输入面、在上述真空外壳内沿着从上述输入面发射的电子的前进方向顺序设置的聚焦电极、阳极和输出面。上述Ｘ射线输入窗在形成输入面一侧的面上具有凹凸表面硬化层，上述输入面具有在上述凹凸表面硬化层上形成的荧光体层和在该荧光体层上形成的光电面。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及X射线图像增强器。近年来，X射线图像增强器将由X射线管电压小于30KV(管电流1mA)的低能X射线及大于30KV(管电流1mA)的高能X射线得到的X射线图像变换为可见光图像应用于医疗诊断及非破坏检查等已得到了普及。这种先有的X射线图像增强器如附图说明图1和图2所示，其基本结构为在真空外壳(以下简称为外壳)11内从X射源A一侧开始顺序设有输入面12、聚焦电极13、阳极14、输出面15。外壳11由入射X射线的金属制输入窗11a、支撑集电极的玻璃制壳体部11b和兼作输出面15或支撑输出面15的光学玻璃制输出部11c构成。与输入窗11a相隔指定间隔而设置的输入面12起阴极的功能，由向X射线源A一侧呈凸状的形成曲面的输入基板，例如铝制金属基板12a、在该金属基板12a的凹面一侧形成的将X射线变换为可见光的荧光体层12b、在该荧光体层12b上形成的透明导电膜12c和在该透明导电膜12c上形成的将由荧光体层12b发出的可见光变换为电子的光电面12d构成。这里，透明导电膜12c通常由氧化铟、ITO(氧化铟和氧化锡的化合物)等构成，用于阻止构成荧光体层12b的碱卤化物例如碘化钠激活的碘化铯与构成光电面12d的材料发生反应和用于得到荧光体层表面上的连续导电性。另一方面，在输入面12相对的设置输出面(这里，是支撑输出荧光体的光学玻璃基板兼作外壳的一部分的结构)15的一侧，设置由外壳输出部11c一侧支撑的阳极14，在阳极14与作为阴极的输入面12之间，例如沿外壳壳体部11b的内壁设有第一聚焦电极13a，在该聚焦电极13a与输出面15之间，设有圆筒状的第二聚焦电极13b。由第一和第二聚焦电极13a，13b构成静电电子透镜系统。在上述结构的X射线图像增强器中，从X射线源A发射的X射线B穿过被照射体C后到达输入窗11a，投射到该输入窗11a上的X射线图像在后面所述的输入面上变换为电子图像。该电子图像在由施加在作为阴极的输入面12与阳极14之间的例如30KV的管电压分压的电压的第一聚焦电极极13a和第二聚焦电极13b形成的静电电子透镜系统中被加速、聚焦，在输出面15上再次变换为可见光。这时，与输入面12上的可见光强度相比，例如可以得到增强1000倍以上的可见光图像。上述先有的X射线图像增强器的输入面如其放大2所示的那样，由于外壳的输入窗11a与输入面12相隔指定间隔，所以，会使X射线的散射增大，降低对比度。下面，以输入面有效直径为4英寸的X射线图像增强器为例，参照图3说明这一问题。获得图3的数据所使用的X射线管的管电压为50KV，管电流为1mA，纵轴表示X射线图像增强器的对比度(%)及对比度比，横轴表示铅圆板的直径(mm)。这里，所谓对比度(%)，是用百分比表示在输入有效视野的中心部设置指定直径的铅时的输入有效视野的亮度相对于X射线图像增强器的输入有效视野的亮度的值。另外，对比度比是根据对比度(%)定量计算的比率。图3的曲线C是图2所示的先有结构的X射线图像增强器的特性，由图可知，对比度测量时铅圆板的直径(mm)以40mm为界限，直径越小，对比度降低的程度越显著。这就意味着尺寸小的被照射体的对比度远远小于尺寸大的被照射体的对比度，于是，在工业应用中就难于判断细小部位的缺陷。另外，图4是使用相同的X射线图像增强器只将X射线管的管电压变为30KV时对比度的实验数据。由图4的曲线e可知，和图3的曲线c一样，对比度测量时的铅圆板的直径(mm)以40mm为界限，直径越小，对比度降低的程度越显著。但是，其降低的急剧程度比图3的情况大。另一方面，实公照34-20832号公报等发表了在铝制输入窗的内表面直接形成输入面的X射线图像增强器。但是，对于这种在输入窗内表面直接形成输入面的结构，以铝为输入窗还未达到实用化。将具有由这种很薄的材料构成的输入窗的X射线图像增强器组装后进行抽真空排气时，由于管内外的压力差，输入窗将发生变形，当然输入面也发生变形，从而不能获得所希望的光电面，因此，输出图像也发生畸变。本专利技术的目的旨在提供一种可以克服上述缺点、保持高亮度并且可以得到高对比度的X射线图像增强图。本专利技术提供的X射线图像增强器包括具有金属制X射线输入窗的真空外壳、在上述X射线输入窗内表面形成的输入面、在上述真空外壳内沿着从上述输入面发射的电子的前进方向顺序设置的聚焦电极、阳极和输出面。上述X射线输入窗在形成输入面一侧的面上具有凹凸表面硬化层，上述输入面具有在上述凹凸表面硬化层上形成的荧光体层和在该荧光体层上形成的光电面。在本专利技术的X射线图像增强器中，作为金属制X射给输入窗的材质，可以使用铝或铝合金等X射线透过率高、加工容易、并且利用表面硬化处理使表面硬化后具有能耐X射线图像增强器的内外压力差的强度的材质。金属制X射线输入窗的凹凸表面硬化层，可以通过对构成金属制X射线输入窗的金属板施行例如凹凸表面硬化处理而形成。该凹凸表面硬化层的形成方法，例如可按如下方法进行。即，通过使用直径为50-200μm的硬球例如玻璃珠以1-4kg/cm2的压力、加工时间1-5分钟轰击金属板，进行表面硬化处理。结果，金属板的表面成为凹凸面，同时形成凹凸表面硬化层。本专利技术的X射线图像增强器使用X射线，管电压小于30KV(管电流1mA)的低能X射线时特别有效。图1是说明先有的X射线图像增强器和X射线摄影方法的示意图。图2是将图1所示先有的X射线图像增强器的一部分取出所示的剖面图。图3是使用高能X射线时本专利技术的X射线图像增强器的一个实施例和先有的X射线图像增强器的对比度特性的数据的曲线图。图4是使用低能X射线时本专利技术的X射线图像增强器的一个实施例和先有的X射线图像增强器的对比度特性的数据的曲线图。图5是本专利技术的X射线图像增强器的一个实施例的主要部分的放大剖面图。图6是将图5的一部分放大的剖面图。图7是表示经过表面硬化处理的A1板的表面的粗糙度与表面硬化层的硬度的关系的曲线图。本专利技术的X射线图像增强器除了在输入窗的内表面直接形成输入面和对输入窗的内表面进行凹凸硬化处理外，具有和图1所示的先有的X射线图像增加器相同的结构。即，如图1所示，其基本结构是在真空外壳11内，从X射线源A一侧开始，顺序设置输入面12、聚焦电极13、阳极14和输出面15，外壳11由入射X射线的金属制输入窗11a、支撑聚焦电极的玻璃制壳体11b和兼作输出面15或者支撑输出面15的玻璃制输出部11c构成。如图5所示，输入窗11a的内表面利用凹凸表面硬化处理形成具有凹凸面的凹凸表面硬化层11d。这里所用的输入窗11a的材质是铝合金，特别使用ASTM5000系列的Al-Mg合金。输入窗11a通过利用冲床将这种铝合金板加工成形为碟形进行上述凹凸表面硬化处理而得到。在该凹凸表面硬化层11d的凹凸面上，直接形成输入面12。输出面12由在凹凸表面硬化层11d的凹凸面上形成的光反射性物质层12a、在该光反射性物质层12a上形成的将X射线变换为可见光的荧光体层12b、在该荧光体层12b上形成的透明导电膜12c和在该透明导电膜12c上形成的将由荧光体层12b发射的可见光变换为电子的光电面12d构成。这里，透明导电膜12c通常由氧化铟、ITO(氧化铟和氧化锡的化合物)等构成，用于阻止构成荧光体层12b的碱卤化物例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种X射线图像增强器，包括具有金属制的X射线输入窗的真空外壳、在上述X射线输入窗内表面上形成的输入面、在上述真空外壳内沿着从上述输入面发射的电子的前进方向顺序设置的聚焦电极、阳极和输出面。上述X射线输入窗在形成输入面一侧的面上具有凹凸表面硬化层，上述输入面具有在上述凹凸表面硬化层上形成的荧光体层和在该荧光体层上形成的光电面。2.按权利要求1所述的X射线图像增强器，其特征在于上述金属制的X射线输入窗的材质为铝或铝合金。3.按权利要求1所述的X射线图像增强器，其特征在于上述...

【专利技术属性】
技术研发人员：山岸城文，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：