辐射线象增强管及其制造方法

专利名称：辐射线象增强管及其制造方法
技术领域：
本发明涉及把辐射线象转换成可见光象或电气图象信号的辐射线象增强管及其制造方法。作为本发明对象的对输入荧光起屏激发作用的辐射线包含X射线、α射线、β射线、γ射线、中子射线、电子射线，或重带电粒子射线等的广义辐射线。
以X射线象增强管为代表对辐射线象增强管进行说明。X射线象增强管用于检查人体或物体的内部构造，把研究照射在人体或物体上的辐射线的透射分布的辐射线透视系统或辐射线摄影系统的辐射线象转换成可见光象或电气的图象信号。
虽然对X射线象增强管的要求是能将辐射线象的对比度和分辨度保真且高效率地变成可见光象或电气图象信号，但是实际上该保真度取决于内部的各构成要素。特别是由于辐射线的输入部分比输出部分的转换性差，所以输出象的保真度主要由这个输入部分特性决定。对作为实用的已有输入部件的结构即将透过X射线的薄铝基板配置在真空容器的X射线入射窗的内侧，在这个基板内面上附着输入屏即荧光层和光电阴极层的结构，其X射线的总透射率是低的，而且由于X射线的散射严重而很难获得十分高的对比度和分辨度特性。
关于直接把由荧光层和光电阴极层组成的输入屏直接附着在真空容器的X射线入射窗里面的结构，特开昭56-45556公报和欧洲专利公开第540391A号公报中已有记载，是公知的。因为透过X射线的基板仅仅是真空容器的X射线入射窗，所以这些结构可以防止透射率降低和X射线散射而具有比较高的对比度和分辨度。
为了使电子透镜系统在输出屏上的图象畸变限制到最小，可以将荧光层和光电阴极层组成的输入屏设置为最适当的曲面。为此与把输入屏制成单一曲率半径的输入屏相比，输入屏设定为抛物面或双曲面的情况居多。
可是，关于由荧光层和光电阴极组成的输入屏直接附着在具空容器的X射线入射窗里面的结构是广为人知的，但在实用上尚不十分完美。其主要原因是由于真空容器的X射线入射窗在大气压作用下发生变形，使输入屏不能稳定地附着，或者容易使电子透镜系统形成的图象产生畸变。在通常的X射线象增强管中，尽管最佳地设计含有输入屏的电子透镜系统，但是，只要输入屏在真空侧或大气侧部分地变形移动例如0.5mm，则由于电子透镜系统的变形而不能获得满意的输出图象。
另外，为了获得高分辨度和X射线检测效率，输入屏的特别是X射线激发荧光层是经真空蒸镀成膜的以便成为微细的、膜比较厚的柱状结晶结构。但是，将X射线入射窗置在成膜装置内部并真空蒸镀的方法中，获得的荧光体层的结晶结构，受X射线入射窗基板温度影响较大。例如由钠激活的碘化铯(CsI)组成的荧光体层，其厚度沉积到400μm所以蒸发材料附着到入射窗基板上时的升华热和来自蒸发装置的辐射热等引起基板的温升是不能忽视的。如果要在短时间内制成所用的厚度的膜，则由于基板的温度急骤上升而不能获得非常细的柱状结晶。为了提高X射线透射率、入射窗做得越薄越好，但成膜的窗基板的温升更加高，所以也不能获得非常细的柱状结晶。
为了防止出现这个问题，虽然可以采用减少每单位时间内在基板上附着的量，但是这又使得达到所用厚度的蒸镀时间变长，缺少工业实用性。
鉴于上述的情况，本发明的目的是提供一种具有优良对比度和分辨度的辐射线象增强管，该象增强管通过抑制直接附着输入屏的真空容器X射线入射窗的变形而使辐射线透射率的均匀性不受到严重影响。本发明的另一目的是提供一种可以使具有所期望性能的输入屏成膜的辐射线象增强管的制造方法。
本发明的辐射线象增强管的特征是内面上直接附着输入屏的辐射线入射窗的断面的子午线曲率半径在入射窗的边缘部分比中心部分大，而边缘部分的板的厚度比中心部分厚。
本发明的制造方法特征是将周围接合在支持框上的凸球面状辐射线入射窗固定在输入屏形成用成膜装置的减压器上，使入射窗成为这个减压容器的一部分，使减压容器内减压到所定的压力，然后在辐射线入射窗内面上对输入屏进行成膜。
本发明通过设定辐射线入射窗断面的子午线曲率半径使在边缘部分比中心部分大可以防止边缘部分的辐射线透射率比中心部分的透射率降低，另一方面又通过使辐射线入射窗的板厚在边缘部分比中心部分厚，可以抑制在边缘部分的窗的变形，可以抑制输入屏的剥离或电子透镜系统的变形，从而防止了辐射线透射率的均匀性变差，从而形成具有优良的对比度和分辨度特性的辐射线象增强管。
此外，根据本发明的制造方法，因为在输入屏的成膜工艺中，可以直接地控制露在大气中的凸球面状的辐射入射窗的温度，所以可以以较好的再现性制造具有所期望特性的输入屏。例如在上述的已有的成膜方法中，要保持在2个小时的所需蒸镀时间内入射窗温度约达到180℃，在5小时的所需蒸镀时间约160℃以下是困难的，因此所获得的柱状结晶的平均直径约为10μm。与此相反，如采用本发明成膜时的入射窗的温度几乎可以按照所期望的温度和分布精确地控制，因此可以获得的柱状结晶的平均直径约为6μm，从而获得高的分辨度。另外，根据需要，通过改变入射窗的温度在各个部分的适合的分布和使其随时间变化，可以使例如周边部分的柱状结晶比中心部分粗或者反之使周边部分的柱状结晶比中心部分细并且膜也较厚，从而可以改善周边的X射线检测效率和分辨度。
另外，由于利用真空蒸镀等成膜输入屏时的辐射线入射窗的状态是受到同完成时的象增强管几乎相同的大气压影响的状态，所以输入屏的成膜状态原封不动地成为完成时的象增强管的输入屏，从而防止了输入屏的膜结构和X射线检测特性变劣。另外，通过使辐射线入射窗的断面的子午线曲率半径在周边部分比在中心部分大，并且使板厚在周边部分比中心部分厚，可以抑制边缘部分的辐射线透射率比中心部分的降低，同时可以抑制由于大气引起入射窗的变形，从而防止了在入射窗整个范围内的辐射线透射率均匀性的劣化，并且可以防止输入屏的剥离和抑制电子透镜系统的变形。因此可以得到不但能抑制辐射线透射率均匀性劣化而且具有优良对比度和分辨度的辐射线象增强管。
下面结合


本发明。
图1是本发明实施例辐射线象增强管的局部放大纵剖视图；图2是图1的X射线入射窗的纵剖视图；图3是表示本发明的X射线入射窗同支持框间的接合状态的纵剖视图；图4是由图3的接合所获得的X射线入射窗的纵剖视图；图5是表示图4的X射线入射窗的曲率半径和厚度的分布图；图6是X射线入射窗的辐射线透过率的对比特性曲线；图7示出了距X射线入射窗中心的距离同变形量间的关系曲线；图8是显示本发明的输入屏成膜状态的纵剖视图；图9是显示本发明的真空容器的接合状态主要部分的纵剖视图；图10是本发明的另一实施例的成膜装置的主要部分的纵剖视图；图11是图10的传热罩的顶面展开图；图12是本发明的又一个实施例的辐射线入射窗部分的纵剖视图；图13是显示图12的入射窗同支持框之间接合状态的纵剖视图；图14是显示图13入射窗的输入屏成膜状态的纵剖视图；图15是显示本发明的其它实施例的输入屏的成膜状态纵剖视图；图16是显示本发明的又一个实施例的入射窗同支持框的接合状态纵剖视图；图17是显示由图16的接合获得的入射窗部分的主要部分纵剖视图；图18是显示本发明的另一实施例的入射窗同支持框之间接合状态的纵剖视图；图19是显示本发明的又一实施例的入射窗同支持框之间接合状态的纵剖视图；图中的符号说明如下11.真空容器13.X射线入射窗
14.支持框17.输入屏18.19.20.电极21.输出屏33.成膜装置34.减压容器41.温度控制装置R.入射窗的曲率半径L.入射窗的厚度实施例下面以适用于本发明的输入屏的最大有效直径约230mm的X射线象增强管为例参考图1说明本发明。如图1所示，真空容器11包括由玻璃组成的圆筒状壳体12，X射线入射窗13，把这些部件气密接合的高强度支持框14，接合金属环15和由透光玻璃组成的输出窗16。作为真空容器的一部分的X射线入射窗13，其中心部分制成向大气侧突出的曲面，在这个真空空间侧的内面直接附着形成输入屏17。在真空容器11的内侧配置构成电子透镜系统的若干个会聚电极18、19和接有高加速电压的圆筒状阳极20，还配置具有接近输出窗16的阴极的电子激发荧光体层的输出屏21。
首先，采用铝或铝合金的薄板作为X射线入射窗13，将其加工成如图3所示的中心部向大气侧突出、并具有所定曲率半径R分布和所定厚度t分布，并在其外周部分形成沿横向延伸的平坦法兰部分13a。
接着，按图3所示，将X射线入射窗13的平坦的外周法兰部分13a装在厚度比这个X射线入射窗的厚度还厚的和预先镀镍的铁或不锈钢等合金制的高强度金属支持框14上并使其位于由上下一对压膜组成的接合装置31和32之间，通过加热和加压进行气密接合。通过这个热压形成的气密接合部分用符号22表示，另外，这个气密结合也可以通过在法兰部分13a和支持框14之间夹上薄的焊料，然后通过边稍稍加热边焊接的方法完成。
通过下述的采用成膜装置的成膜方法，在同这个高强度支持框14接合的X射线入射窗13的内面上，按照图4中虚线所示，附着形成输入屏17。X射线入射窗13如图4和图5所示那样，其断面的子午线曲率半径R在周边部分比在中心部分的大，并且是连续变化的。这里所说的周边部分是指从输入屏17的最大有效直径Dm到其70％左右的位置。图4中用双点划线表示的曲线B是为了比较目的而表示的具有单一曲率半径曲面的X射线入射窗。此外，入射窗13的厚度在周边部分比中心部分的厚并且几乎是连续变化的。
下面说明从这样的X射线象增强管的X射线入射窗的中央部分到周边部分的X射线透射率和由大气压引起的变形量。。
图6是从X射线入射窗的中央部分到周边部分的X射线透射率的比较图，图中的曲线A1、A2、A3是对应本发明的断面子午线曲率半径R中心部分为135mm，中间部分为193mm，最边缘部分338mm的情形。曲线B1、B2、B3是用于比较的曲线，相应于曲率半径为定值170mm(相当图4中的曲线B)的情形。但是，X射线入射窗都是铝制的球面，其直径为230mm，厚为1.2mm。将X射线源到入射窗中心部的距离定为1m，对距离这个入射窗内面中心的各个不同位位置的X射线透射率进行测量。曲线A1、B1对应X射线能量为30KeV的情形，曲线A2、B2对应X射线能量为50KeV的情形，曲线A3、B3对应X射线能量为70KeV情形。
从图6中可以发现，采用本发明的入射窗的子午线半径在周边部分比中心部分大的设计方案，与单一曲率子午线的入射窗相比，X射线透率在周边部分增高，特别是在入射X射线能量低的情形(30KeV情形)这个差值更为显著，这个差值主要是由于在周边部分X射线透过方向的入射窗的实质厚度不同引起的。
对真空容器的内部进行排气后成为真空情形下，由大气压引起的X射线入射窗的变形量，其计算结果示在图7中。图中的虚线曲线C相应于X射线入射窗的板厚一定时，把子午线半径设定为周边部分比中心部分的大的情形，也就是说由大气压引起的X射线入射窗的变形量同中心部分相比，在曲率半径最大的周边部分的向内侧变位最大，由此引起电子透镜系统的变形，这也是引起直接附着在内面上的输入屏材料部分地剥落的原因。
而在本发明中，周边部分窗口的板厚比中央部分设计得厚，因此如图7中的曲线A所示，在抑制入射窗的变形的同时还使从中心部分到周边部分的变形量保持一定值。特别是在距中心100％的位置即最外周上，由于在任何场合下都有高强度支持框支持，所以该位置上的变形量几乎为零。
内面上直接附着输入屏的X射线入射窗成为已完成的X射线象增强管中的承受大气压的真空容器的一部分。由于本发明中的入射窗的变形量少且在整个范围内基本上是均匀的，从而防止了输入屏和聚焦电极构成的电子透镜系统发生的不希望的变形。
本发明的X射线入射窗的X射线透射率，虽然比图6中的A1～A3所示的分布在周边处稍低，但是这个降低量是小的，同比较例B1～B3相比，保持的值还是高的。在把透过入射窗中心部分的X射线象增强并再现的放大模式中，只使用高X射线透射率的范围，可以获得高X射线检测效率。
考虑到X射线透射率的均匀性和变形量允许范围，X射线入射窗的周边部分的厚度同中心部分厚度的比值应在105％至150％范围内，最好是在108％至130％范围内。作为实现这个厚度分布的X射线入射窗的制造方法，例如在挤压成型凸面形状时，按上述的厚度分布要求来设计模具，便可容易地高精度完成成形工艺。
在用铝或铝合金制作X射线入射窗的情况下，入射窗的中心部分厚度i最好是在输入屏的最大有效直径Dm的0.2％以上并在0.4％以下的范围内。因此以输入屏的最大有效直径Dm为230mm的X射线象增强管为例，则将X射线入射窗的中心部分厚度设定在0.46mm至0.92mm范围内就可以确保相当高的X射线透射率和机械强度。此外，放大模式中使用的有效视野50％以内部分的X射线入射窗厚度，即使比上述值再减薄20％左右，变形量的增大也是很小的，所以可以用这种方法提高这个范围内的射线透射率、X射线的检测效率，从而可以改善对比度和分辨度。
在用铝合金制作X射线入射窗的情形下，机械强度高的日本工业标准(JIS)5000号或6000号是可取的。另外，在利用焊接同支持框接合的场合下，从易于焊接的观点出发3000号标准是可取的。关于这些铝合金的添加化学成分大致如下，即JIS5000号Si为0.3～0.6％，Cu为0.05～0.3％，Mn为0.8-1.5％，Mg为0.2～1.3％，和其它。另外，JIS6000号Si为0.2～0.45％，Cu为0.04～0.2％，Mn为0.01～0.5％，Mg为0.5～5.6％和其它。JIS3000号Si为0.3～1.2％，Cu为0.1～0.4％，Mn为0.3～0.8％，Mg为0.35～1.5％和其它。
下面说明直接将输入屏17附着形成在图2所示的同高强度支持框14处在接合状态的X射线入射窗13内面上的方法。首先对X射线入射窗13的内面进行珩磨处理，以便形成数μm高度的材料硬化凹凸面，对内表面进行材料硬化处理。
接着将处理过的入射窗安装在图8所示的成膜装置上，即把同高强度支持框14接合的X射线入射窗13固定在形成输入屏用的成膜装置33的减压容器34上，使其成为该减压容器壁的一部分即盖部分。减压容器34的一部分同真空泵35相连接，在成膜装置33内部的所定位置上配置着蒸发源36，并配置用于规定下一步成膜范围的掩模37。同X射线入射窗13气密接合的高强度支持框14的外周部分的里面通过气密垫片38载置至减压容器34的上侧开口部34a上，并用紧固环39和若干个紧固螺钉40进行气密固定，借此将X射线入射窗13和支持框固定成为成膜装置的减压容器34的容器壁的一部分。此外，X射线入射窗13的内面对着蒸发源36并位于距其所定距离的位置上。
温度控制装置41的传热罩42邻接配置在同大气接触的X射线入射窗13的外面。这个传热罩42是一个具有沿着X射线入射窗13的球面内表面形状的圆顶状容器，它的上部同送风管43相连以便沿箭头a方向导入冷却空气。从形成在内面的很多通风孔44将冷却空气吹到入射窗13的外面上。另外在入射窗外面的适当位置上配置适当数目的用于测量X射线入射窗13温度及其分布的温度传感器(图中未示出)。
这样便将X射线入射窗13安装到形成入射屏用的成膜装置33上，而成为其减压容器壁的一部分，使减压容器达到所定的真空度，先在入射窗13的内面形成约2000厚的铝薄膜(图1的17a)作为光反射物质。
接着通过配置在X射线入射窗13的大气侧的温度控制装置41，边使入射窗的温度及其分布控制到所期望的程度，边在铝薄膜17a上形成X射线激发荧光层(图1的17b)。这个荧光层是钠激活典化銫(CsI)，先在4.5×10-1Pa压力下蒸镀约400μm厚，再在4.5×10-3Pa压力下蒸镀20μm厚。然后在这个荧光层17b上附着一层透明导电膜(图1的17c)。
在这样的输入屏成膜期间，X射线入射窗13虽然受到相当于大气压的外压，但是因为同高强度支持框14接合固定在一起，变形很小，所以X射线入射窗13保持同成为象增强管的真空容器一部分时的完成状态同样的状态因此是以与完成状态同样的形状在内面上成膜输入屏。另外，通过比较自由地控制X射线入射窗的温度，可以成膜所期望晶粒和结构的输入屏。
接着按图9所示，把与形成输入屏17的一部分的X射线入射窗13成整体的支持框14同由预先在真空容器的一部分即玻璃制的管壳12端部接合的铁镍铝合金组成的接合金属环15吻合，然后用氦弧焊接装置对整个周边进行气密焊接，再对真空容器内进行排气，在管内蒸镀构成入屏17的一部分的光电阴极层而完成X射线象增强管。由于X射线入射窗在大气压下的变形小，所以对在入射窗的整个范围内的辐射线透射率的均匀性的损害不怎么严重，从而不会引起输入屏的剥离和电子透镜系统的变形，这样便可以获得具有良好对比度和分辨度的辐射线象增强管。
图10和11示出了边对X射线入射窗的温度按大至分成中心区，外周区和这两个区的中间区分别独立进行温度控制边对输入屏成膜的方法和其装置的实施例。所用的温度控制装置41构成如下即传热罩42分为中心部分42a，环状的外周部分42b和环状中间部分42c，同用于将控制在适合温度的温度控制用介质(以下简称气体)独立导入到这三个部分中的导管43a～43c相连，作为温度控制用气体例如可以使用空气、高温蒸汽或极低温度的氮气，或者使用这些气体的混合气以便获得适合的温度。
为了向传热罩42的各个部分供给不同温度的气体，可以准备两个气源45H，45L。在一个气体供给源45H中贮存例如加热到200℃的气体，而在另一个气体源45L中贮存例如加热到80℃的气体。两个气体供给源分别经过独立连接的流量控制阀46a～47c同气体导管43a～43c相连接，以便分别向传热罩的中心部分42a，外周部分42b和中间部分42c供给适当混合比例的气体。为了控制这个混合比例，由主控制器48输出的信号供给各个控制器49a～49c以便根据这些输出的信号独立地对各个流量控制阀46a～47c的流量进行控制。另外在X射线入射窗13的外面的各个部分上，将适当数量的温度传感器50a～50c配置在适当位置上，以便检测入射窗的温度，这些温度信号沿箭头方向送入主控制器48。
这样，通过温度控制装置41的主控制器48对X射线入射窗13的温度按区分的中心部分，外周部分和中间部分几乎可以独立地随时间任意控制。例如使X射线入射窗13的温度在中心部分恒定维持120℃，中间部分恒定维持140℃，外周部分维持160℃，或者可以边缓慢降低温度边蒸镀由NaI激活的CsI组成的荧光层。借此可以成膜为从中心部分向外周逐渐变粗分布的柱状结晶的荧光层。顺便指出，如果采用具有这种输入屏的象增强管，由于周边部分的辉度比中心部分辉度得到提高，而提高了相应X射线象的输出图象辉度分布的均匀性。
使用这种温度控制装置，通过根据要求正确地设计吹入X射线入射窗的气体的温度控制程序，可以按时间在宽范围内精确地控制成膜中的X射线入射窗的温度及其分布。另外，如果适当采用各部分密闭结构和非水通道，也可以采用水和其它液体作为温度控制介质。
在图12中所示的实施例中是将X射线入射窗和高强度支持框分别制成预定的形状和结构，然后按图13所示使它们结合成一体。X射线入射窗13是用铝合金制作，将其外周部整体弯曲成形为短圆筒部分13b。高强度支持框14是将厚的铝合金制的第1环14b和铁合金或不锈钢制的第2环14c通过薄的中间材料14a气密封接而或。将X射线入射窗的外周部分同形成在第1环14b内周上的台阶部14e吻合，该台阶部14e与入射窗的外周法兰部分13a和短圆筒13b相适配，接着将第1环14b的薄壁端部和X射线入射窗的短圆筒部分13b之间的接触端部的整个周边气密焊接，在图12中这个焊接部分用23a表示。
接着，按图14所示，将同X射线入射窗接合的支持框14的第2环14c的内周面固定到输入屏形成用的成膜装置33的减压容器上，使入射窗成为减压容器壁的一部分。然后，使减压容器内达到所定的压力，同时通过配置在X射线入射窗13的大气侧的温度控制装置41的传热罩42边按照要求控制X射线入射窗温度及其分布，边蒸发入射屏材料，使蒸发材料在入射窗内表面上沉积，在这个实施例中，是在温度控制装置41的传热罩42被区分成三个范围的同时内装送风装置和若干个加热灯丝42h，面可以各自独立控制温度的例子。当然，也可以将冷却装置和加热装置合在一起设置。
然后将支持框的第2环14c的开口端部14f同图中没有示出的真空容器的筒形部分气密焊接。由于该焊接部分距X射线入射窗较远，所以焊接损伤输入屏的危险少。
图15所示的实施例是边使X射线入射窗13旋转边在其内表面成膜输入屏的装置例子。成膜装置33在其盖33a的中央有一个气密轴承53，旋转支持体54的轴55穿过轴承53，轴55由温度控制装置41的二重结构的通风管43a、43b构成，从而使旋转支持体54同轴55一起旋转。为此，通过固定在盖33a上的电动机56经过齿轮57旋转驱动轴55。同X射线入射窗13接合的支持框14气密性地安装在位于成膜装置33内部的旋转支持体54上。这些事先安装在成膜装置的盖33a上，这个盖33a由垫片58和固紧螺钉59气密固定在减压容器壁34的上部。借此，X射线入射窗13同旋转支持体54一起构成减压容器壁的一部分。然后，边使这些部件沿箭头X旋转边在X射线入射窗内面成膜输入屏。在这种场合下，也可以通过温度控制装置41根据要求控制X射线入射窗的温度及其分布进行成膜。
图16所示的实施例是在支持框14的内周部分上整体地形成弯折卡合部分14a，卡合部分14a的端部14g成形为圆弧状，X射线入射窗13的平坦的外周法兰部分13a配置支持框14的圆周状凹部14h上，借助接合装置31、32将入射窗的外周法兰部分13a强制地压入凹部14h中并进行接合。同入射窗的外周法兰部分相接触的封接装置32的外周部有一个缺口32a，它的作用是使压接时的法兰部分13a的基材基本上不流到内方而大部分流到外方。同入射窗的外周法兰部分13a接触的加压面32b的沿径向的宽度在0.5mm至5mm范围内，例如设计为2mm。
采用这样的气密压合工艺，如图17所示，可以使X射线入射窗的外周法兰部分13a沿着支持框14的弯曲卡合部分14a的外周形成短的锥状上升部分13c。这个上升部分是13c具有抑制大气压引起X射入射窗外周部变形的作用，从而在把这个X射线入射窗作为成膜装置的减压器壁的一部分对输入屏成膜时，可有效防止入射窗的变形。
在图18所示的实施例中，在对X射线入射窗的外周法兰部分13a加压的接合装置32的外周上形成锥面32c，以便使基材容易向外方流动。这个锥面32c的角度可以为例如6°左右。借此可以限制在接合工艺中的X射线入射窗的变形。
在图19所示的实施例中，对外周法兰部分13a加压的接合装置32的内周上形成一个缺口32d。在支持框14内周部分上整体地形成卡合部14a，可防止入射窗的变形。
另外，对外周法兰部分13a加压的接合装置32不形成缺口或锥面，而是使同法兰部分13a相接触的加压面的半径方向的宽度W在上述的尺寸范围内，则基材不会被压碎，从而可以获得可靠性高的气密接合状态。
X射线入射窗的材料不限于铝或铝合金，也可以采用钹或钹合金或钛或钛合金等对X射线具有透过性的薄的金属材料。
如果采如上所述的本发明，可以抑制辐射线入射窗因大气压的变形保持辐射线透过率在入射窗的整个范围内的均匀性，并且可以限制输入屏的剥离和电子透镜系统的变形。从而可以实现辐射线透射率几乎不变劣并且具有优良对比度和分辨度的辐射线象增强管。
如果采用本发明的制造方法，在输入屏成膜工艺中，可以直接控制露在大气中的凸球面状的辐射线入射窗的温度，可以再现性好地制造出具有所期望特性的输入屏。此外由于用真空蒸镀等方法，输入屏成膜时的辐射线入射窗的状态是同完成时的象增强管处在受到相同大气压影响的状态，所以输入屏的成膜状态几乎就是完成时的象增强管的输入屏。由于输入屏成膜时和完成的象增强管的辐射线入射窗的变形很小，所以可以获得具有所期望特性的辐射线增强管。
权利要求
1.一种辐射象增强管，包括真空容器(11)、由作为这个真空容器一部分、设置在辐射线入射侧并且制成中心部分突出在大气侧的凸球面状的能透过辐射线的金属板构成的辐射线入射窗(13)，同这个辐射线入射窗的周边接合的高强度支持框(14)、叠置在所述辐射线入射窗(13)的真空空间侧面上的把辐射线象转换成光电子象的输入屏(17)、构成使所述光电子加速，聚焦的电子透镜系统的多个电极、将所述的光电子转换成光学图象或电气图象信号的输出屏(21)，其特征在于，所述的辐射线入射窗的断面子午线曲率半径(R)在入射窗的周边部分比在中心部分大，而且板厚度(i)在周边部分比在中心部分厚。
2.如权利要求1所述的辐射线象增强管，其特征在于，辐射线入射窗(13)是由铝或铝合金制成的，而且，周边部分的厚度是在中心部分厚度的105％至150％范围内。
3.一种制造辐射线象增强管的方法包括将成形的凸球面状的辐射线入射窗(13)的周边气密接合在支持框14上，在这个辐射线入射窗(13)的内面上形成把辐射线象转换成光电子象的输入屏的膜，将这个辐射线入射窗(13)气密接合在真空容器(11)的圆筒部分(12)的开口端部，然后对所述真空容器(11)内进行排气，其特征在于，将所述入射窗13固定在输入屏(17)形成用的成膜装置33的减压容器上，并使入射窗(13)成为这个减压容器壁的一部分，然后在所述辐射线入射窗13的内面上进行输入屏(17)成膜。
4.如权利要求3所述的辐射线象增强管的制造方法，其特征在于使辐射线入射窗(13)的支持框(14)同减压容器(34)进行机械和真空气密接合，对输入屏(17)进行成膜。
5.如权利要求3所述的辐射线象增强管的制造方法，其特征在于予先使辐射线入射窗的断面子午线曲率半径(R)的周边部分比中心部分大，并且使厚度(i)在周边部分比中心部分厚，再同支持框(14)接合。
6.如权利要求3所述的辐射线象增强管的制造方法，其特征在于将控制所述入射窗温度的温度控制装置(41)按照传热要求配置在辐射线入射窗的接触大气的那侧，在利用这个温度控制装置控制所述入射窗(13)温度的同时对输入屏(17)进行成膜。
7.如权利要求6所述的辐射线象增强管的制造方法，其特征在于，在对辐射线入射窗的几个区域进行不同的温度控制的同时，对输入屏进行成膜。
全文摘要
本发明为一种辐射线象增强管，该象增强管能抑制射线入射窗的变形，且不会使辐射线的透射率的均匀性变劣；其特征为输入屏直接附着在内面的辐射线入射窗的断面的子午线曲率半径在周边部分比中心部分大，而且周边部分的板厚度比中心部分的厚度厚。其制造方法的特征是将周围结合在支持框上的凸球面状的辐射线入射窗固定在输入屏成型用的成膜装置的减压器上，将减压器内减到所定的压力，再进行输入屏成膜。
文档编号H01J31/08GK1117651SQ9411869
公开日1996年2月28日 申请日期1994年10月28日 优先权日1993年10月29日
发明者山田均, 佐藤正三, 久保宏, 吉田笃也 申请人:株式会社东芝