X光图像增强管及其制造方法技术

本发明专利技术的目的在于提供一种既可抑制直接的附着输入屏的真空容器的铝材制Ｘ光入射窗的变形，同时又具有高可靠性的密封接合部并具有良好辉度分布及高析像清晰度特性的Ｘ光图像增强管及其制造方法。包括使硬钎焊片与Ｘ光入射窗的周缘部密封接合的钎焊材料不到达输入屏形成区域的手段，并设有将靠近Ｘ光入射窗周缘部的平面状部的凸球面部从真空空间侧进行机械固定的手段。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及X光图像变换为可见光图像或电子图像信号的。X光图像增强管采用与将照射到人体或物体上的X光的透过浓度分布或X光图像变换为可见光图像或电子图像信号，对于检查人体或物体的内部结构很有用。对X光图像增强管的要求是将X光图像的对比度和析像清晰度忠实地、高效地变换为可见光图像或电子图像信号，但其忠实程度实际上取决于内部各构成要素。尤其是因为X光输入部分的变换特性与输出部分相比较差，故输出图像的忠实程度在很大程序上取决于其输入部分的特性。输入部的结构以往是采取在真空容器的X光入射窗的内侧配置一块很薄的铝基板并在该基板内面附着作为输入屏的荧光层和光电阴极层，这种结构存在着入射X光的缩合透过率很低，而且X光散乱较多、难以得到很高的对比度特性和析像清晰度特性的问题。因此，在日本专利公开1981年第45556号公报和欧洲专利公开第540391A1号公报中已提出了一种将由荧光层和光电阴极层组成的输入屏直接附着形成在构成真空容器一部分的X光入射窗的里面的结构。这种结构由于透过X光的基板仅为真空容器的X光入射窗，故能减少入射X光的透过率、减少X光的散乱，得到较高的对比度及析像清晰度特性。另一方面，由荧光层和光电阴极层组成的输入屏被设定为将由电子透镜系统产生的输出屏上的图像歪斜度减小到最低限度所要求的最适宜曲面。为此，输入屏被设定为抛物面和双曲面的情况比为单一曲率半径要多。但是，这种将由荧光层和光电阴极层组成的输入屏直接附着形成真空容器的X光入射窗里面的结构虽然作为技术已经广为人知，却还未完全进入实用阶段。其主要原因是真空容器的X光入射窗因大气压而变形，从而随输入屏不能稳定地附着或容易发生因电子透镜系统产生的图像歪斜度。在一般的X光图像增强管中即使对包含输入屏的电子透镜系统采用最优化设计，只要输入屏在真空侧或大气侧作0.5mm的部分变形移动，就会因电子透镜系统的歪斜度而不能得到满意的输出图像。还有，特别是输入屏的X光激发荧光体层为得到较高的析像清晰度和X光检测效率、采取微细方面较厚膜厚的柱状结晶构造而采用真空镀膜加以成膜。但在将X光入射窗放入成膜装置内部进行真空镀膜的方法中，X光入射窗的基板温度对所得荧光体层的结晶构造有很大影响。例如由于由钠(Na)活化铯(CsI)组成的荥光体层被堆积到大约400μm的厚度，就不能忽视因蒸发材料附着在入射窗基板上时的升华热和从蒸发装置发出的幅射热等引起的基板温度的上升。如在短时间内成膜为所用厚度，则基板温度急刷上升，就得不到非常细的柱状结晶。由于X光的透射率高，故入射窗越薄，则成膜时窗基板的温度上升显著，就得不到非常细的柱状结晶。为了避免这种问题，最好是减少单位时间内基板上的附着量，但这样一来堆积到所用厚度所需真空镀膜的时间就变得非常长，因此缺乏工业实用性。作为将较薄的铝制X光入射窗密封连接到较厚的铁合金制支承架的技术，通过加热和加压进行连接的热压接已进入实用。但那样做的主要目的是构成真空容器的一部分，作为将输入屏直接附着形成在这样制作的X光入射窗内面的X光图像增强管在实用性方面仍感缺乏。其原因是由于热压接时的加压力高，X光入射窗的变形不可避免，从而得不到很高的析像清晰度。另一方面，在日本专利公开1976年第253166号公报和日本专利公布1989年第25704号公报中揭示了一种在铁合金制支承架和铝材料X光入射窗之间通过夹入硬钎焊片进行钎焊接合的技术。但按照所揭示的钎焊接合结构，因接合体本身而产生X光入射窗的变形几乎没有，从X光入射窗周缘的平面部变为凸球面的折弯部及其内周侧附近为无高强度部件支承的结构，由于作为X光图像增强管完成情况下的大气压通过在X光入射窗周缘部尤其折弯部施加的应力，其附近容易产生较大的弯形。从而引起电子透镜系统的歪斜度，得不到高的析像清晰度。如附图说明图17所示，成形为半剖面曲柄状的铁合金制环状支承架21的平面部21a与铝材制凸球面状X光入射窗22的外周平面部22a间夹有一很宽的硬钎焊片23，考虑采用加热并密封钎焊接合方法。还有，硬钎焊片23系由铝材制成的芯体部23a和在其两面作为金属包层并一体成形的钎焊材料层23b、23c组成。当采用这种结构进行钎焊接合时实际上如图18所示，熔化的钎焊材料可从X光入射窗22的平面部22a和折弯部22b的内面进一步上升并流动到凸球面部22c的区域而形成一固化的流动钎焊材料层B。特别是为了提高向X光入射窗内面的CsI荧光体层的附着强度，入射窗内面通常全部形成微细凹凸，以便于钎焊接合时熔化的钎焊材料广泛流动至这样形成的微细凹凸面上；如图所示，流动钎焊材料层B已经升高到输入屏24的形成区域。输入屏的形成区域中一旦有流动钎焊材料层B，则即使该钎焊材料层非常薄，由于在铝基板本身区域和钎焊材料层B区域对于CsI荧光体层发出光的反射率不同，输出图像的辉度差异特别在周缘部表现得比较明显。而荧光体层的附着强度则有所损失。本专利技术的目的即在于为解决上述问题而提供一种一方面可抑制直接附着输入屏的真空容器的铝材制X光入射窗的弯形，另一方面又具有高可靠性的密封接合部，对输入屏特性无不良影响并具有良好辉度分布及高析像清晰度特性的。本专利技术X光图像增强管包括设于X光入射部分并构成真空容器的一部分、且中心部向大气侧凸出的凸球面状的由铝材制成的X光入射窗，该X光入射窗的周缘部通过具有芯体部和在该芯体部面上形成钎焊材料层的硬钎焊片密封钎焊接合的高强度支承架，将在除X光入射窗的周缘部外的真空空间侧规定区域的面上积存而形成的X光图像变换为光电子像的输入屏，构成将光电子加速、集束用的电子透镜系统的多个电极，将光电子变换为光学图像或电子图像信号的输出屏，其特征在于，还包括使硬钎焊片和X光入射窗周缘部密封钎焊接合的钎焊材料不到达输入屏形成区域的防止钎焊材料升高的手段。其特点同样在于将靠近X光入射窗周缘部的平面状部的凸球面部从真空空间侧设置机械固定装置。本专利技术X光图像增强管的制造方法，包括将作为真空容器一部分的凸球面状铝材制X光入射窗的周缘密封接合到高强度支承架，将在该X光入射窗内面把X光像变换为光电子像的输入屏成膜，将该X光入射窗密封接合到真空容器的壳体部并对真空容器进行排气，其特点在于，X光入射窗与高强度支承架间夹入具有钎焊材料层的硬钎焊片，同时采用防止钎焊时的熔融钎焊材料到达输入屏形成区域的手段并密封钎焊接合。采用本专利技术可以抑制直接附着输入屏的真空容器的铝材制X光入射窗的变形并得到高可靠性的密封接合部，还可得到输入屏特性不受不良影响的具有良好辉度分布及高析像清晰度特性的X光图像增强管。以下结合附图介绍实施例。对附图的简单说明图1为表示本专利技术实施例的纵剖面图及局部放大图。图2为表示图1中X光入射窗的纵剖面图。图3为表示图2的X光入射窗的曲率半径及厚度分布的图。图4为表示本专利技术一实施例钎焊状态的要部纵剖面图。图5为表示本专利技术的真空容器接合状态的要部纵剖面图。图6为表示本专利技术钎焊前状态的要部放大剖面图。图7为表示图6钎焊后接合状态的要部放大剖面图。图8为表示本专利技术另一实施例钎焊前状态的要部放大剖面图。图9为表示本专利技术又一实施例钎焊前状态的要部放大剖面图。图10为表示图9钎焊接合状态的要部放大剖面图。图11为表示本专利技术又一实施例钎焊前状态的要部放大剖面图。图12为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ｘ光图像增强管，包括：设于Ｘ光入射部分并构成真空容器（３１）的一部分、且中心部向大气侧凸出的凸球面状的由铝材制成的Ｘ光入射窗（３３），该Ｘ光入射窗的周缘部通过具有芯体部（４２ａ）和在该芯体部面上形成的钎焊材料层（４２ｂ，４２ｃ）的硬钎焊片（４２）密封钎焊接合的高强度支承架（３４），在除所述Ｘ光入射窗（３３）的真空空间侧的所述Ｘ光入射窗周缘部外的规定区域的面上将积存而形成的Ｘ光图像变换为光电子像的输入屏（３７），构成将所述光电子加速、集束用的电子透镜系统的多个电极（３８－４０），将所述光电子变换为光学图像或电子图像信号的输出屏（４１），其特征在于，还包括使所述硬钎焊片（４２）和Ｘ光入射窗（３３）周缘部密封钎焊接合的钎焊材料不到达所述输入屏（３７）形成区域的防止钎焊材料升高的手段。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 1995-4-26 102204/95;JP 1994-11-25 291190/941.一种X光图像增强管，包括设于X光入射部分并构成真空容器(31)的一部分、且中心部向大气侧凸出的凸球面状的由铝材制成的X光入射窗(33)，该X光入射窗的周缘部通过具有芯体部(42a)和在该芯体部面上形成的钎焊材料层(42b，42c)的硬钎焊片(42)密封钎焊接合的高强度支承架(34)，在除所述X光入射窗(33)的真空空间侧的所述X光入射窗周缘部外的规定区域的面上将积存而形成的X光图像变换为光电子像的输入屏(37)，构成将所述光电子加速、集束用的电子透镜系统的多个电极(38—40)，将所述光电子变换为光学图像或电子图像信号的输出屏(41)，其特征在于，还包括使所述硬钎焊片(42)和X光入射窗(33)周缘部密封钎焊接合的钎焊材料不到达所述输入屏(37)形成区域的防止钎焊材料升高的手段。2.如权利要求1所述的X光图像增强管，其特征在于，所述防止钎焊材料升高的手段由所述硬钎焊片(42)的比所述X光入射窗(33)周缘部处钎焊接合区域内侧的芯体部(42a)除去面上的钎焊材料层(42b)构成。3.如权利要求1所述的X光图像增强管，其特征在于，所述防止钎焊材料升高的手段由所述硬钎焊片(42)的紧靠所述X光入射窗(33)周缘部处钎焊接合区域内侧形成圆周状沟槽(42f)并除去芯体部(42a)面上钎焊材料层构成。4.如权利要求3所述的X光图像增强管，其特征在于，所述沟槽(42f)深至芯体部(42a)厚度方向的中间。5.如权利要求1所述的X光图像增强管，其特征在于，所述防止钎焊材料升高的手段由所述硬钎焊片(42)的芯体部(42a)除去内周端部的钎焊材料层并将该内周缘部朝所述X光入射窗(33)的凸球面部侧折弯(42g)而构成。6.如权利要求1所述的X光图像增强管，其特征在于，所述防止钎焊材料升高的手段由所述硬钎焊片(42)的芯体部(42a)除去内周端部的钎焊材料层并将该内周缘部朝所述X光入射窗的凸球面部侧折弯而形成的芯体折弯部(42g)构成。7.如权利要求6所述的X光图像增强管，其特征在于，所述芯体折弯部(42g)其前端面成为沿所述X光入射窗(33)的凸球面部内面的斜面(42h)，且该斜面与所述入射窗(33)的凸球面部的内面接合。8.如权利要求1所述的X光图像增强管，其特征在于，所述防止钎焊材料升高的手段由所述高强度支承架(34)的内周端部朝所述X光入射窗(33)的凸球面部侧折弯而形成的支承架折弯部(34g)构成。9.如权利要求8所...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田均，清水忠，
申请(专利权)人：东芝株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]