JP5449118B2 - Transmission type radiation tube, radiation generator, and radiation imaging apparatus - Google Patents

Transmission type radiation tube, radiation generator, and radiation imaging apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP5449118B2
JP5449118B2 JP2010275619A JP2010275619A JP5449118B2 JP 5449118 B2 JP5449118 B2 JP 5449118B2 JP 2010275619 A JP2010275619 A JP 2010275619A JP 2010275619 A JP2010275619 A JP 2010275619A JP 5449118 B2 JP5449118 B2 JP 5449118B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
radiation
shield
target
envelope
transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010275619A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012124097A (en
JP2012124097A5 (en
Inventor
美樹 田村
和幸 上田
孝夫 小倉
安栄 佐藤
一郎 野村
修司 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2010275619A priority Critical patent/JP5449118B2/en
Priority to US13/884,370 priority patent/US9373478B2/en
Priority to CN201180058655.9A priority patent/CN103250225B/en
Priority to EP11793509.8A priority patent/EP2649634B1/en
Priority to PCT/JP2011/075645 priority patent/WO2012077445A1/en
Publication of JP2012124097A publication Critical patent/JP2012124097A/en
Publication of JP2012124097A5 publication Critical patent/JP2012124097A5/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5449118B2 publication Critical patent/JP5449118B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • X-Ray Techniques (AREA)

Description

本発明は、医療機器および産業機器分野における非破壊X線撮影等に適用できる透過型放射線管、それを用いた放射線発生装置および該放射線発生装置を備える放射線撮影装置に関する。 The present invention is a transmission type radiation tube that can be applied to non-destructive X-ray imaging or the like in the medical equipment and industrial equipment fields, a radiation imaging apparatus including a radiation generating equipment Contact and the radiation generating apparatus using the same.

一般に、放射線管(放射線発生管)は電子放出源から放出される電子を高エネルギーに加速し、タングステン等の金属から構成されるターゲットに照射して、X線等の放射線を発生させている。このとき発生した放射線は全方位に向かって放出される。そこで、必要以外の放射線を遮蔽するために、放射線管を収納した容器、もしくは放射線管の周囲を鉛のような遮蔽体(放射線遮蔽部材)で覆い、不要な放射線を外部に漏洩しないようにしている。このため、このような放射線管および放射線管を収納した放射線発生装置においては、小型軽量化が困難となっていた。   In general, a radiation tube (radiation generating tube) accelerates electrons emitted from an electron emission source to high energy and irradiates a target made of a metal such as tungsten to generate radiation such as X-rays. The radiation generated at this time is emitted in all directions. Therefore, in order to shield radiation that is not necessary, the container containing the radiation tube or the surroundings of the radiation tube is covered with a shield (radiation shielding member) such as lead so that unnecessary radiation is not leaked to the outside. Yes. For this reason, it has been difficult to reduce the size and weight of such a radiation tube and a radiation generator that houses the radiation tube.

この課題を解決する手段として、透過型放射線管において、ターゲットの放射線放出側および電子入射側にそれぞれ遮蔽体を配置することにより、簡易な構造で不要な放射線を遮蔽し、かつ装置の小型軽量化を実現する方法が提案されている(特許文献1参照)。   As means for solving this problem, in the transmission type radiation tube, by arranging shields on the radiation emission side and the electron incidence side of the target, unnecessary radiation is shielded with a simple structure, and the apparatus is reduced in size and weight. Has been proposed (see Patent Document 1).

しかし、一般に、このようなターゲット(陽極)固定型の透過型放射線管は、ターゲットの放熱性が比較的劣るため、高エネルギーの放射線を発生させることが困難であった。このターゲットの放熱に関し、特許文献1の透過型放射線管では、ターゲットと遮蔽体を接合した構造とすることにより、ターゲットで発生した熱が遮蔽体に伝わって放熱され、ターゲットの温度上昇が抑えられると記載されている。   However, in general, such a target (anode) -fixed transmission type radiation tube is relatively inferior in heat dissipation, and it is difficult to generate high-energy radiation. Regarding the heat radiation of the target, the transmission radiation tube of Patent Document 1 has a structure in which the target and the shield are joined, so that heat generated in the target is transmitted to the shield and dissipated, and the temperature rise of the target can be suppressed. It is described.

特開2007−265981号公報JP 2007-265981 A

しかしながら、特許文献1の透過型放射線管では、遮蔽体が真空容器内に配置されており、遮蔽体から真空容器外部への熱伝達領域が限られている。このため、ターゲットの放熱性が必ずしも十分ではなく、ターゲットの冷却能力と装置の小型軽量化の両立に課題があった。   However, in the transmission type radiation tube of Patent Document 1, the shield is disposed in the vacuum vessel, and the heat transfer area from the shield to the outside of the vacuum vessel is limited. For this reason, the heat dissipation of the target is not always sufficient, and there is a problem in achieving both the cooling capability of the target and the reduction in size and weight of the apparatus.

そこで、本発明は、簡易な構造で不要な放射線の遮蔽とターゲットの冷却を可能とし、かつ小型軽量化を可能とする透過型放射線管、それを用いた放射線発生装置およびそれを備える放射線撮影装置を提供することを目的とする。 The present invention provides radiation having possible and then, and transmission type radiation tube which allows reduction in size and weight, the radiation generating equipment Contact and it using the same cooling unnecessary radiation shielding and targets with a simple structure An object is to provide a photographing apparatus.

上記課題を解決するために、本発明は、開口部を有する外囲器と、
前記外囲器の内部に配置された電子放出源と、
前記電子放出源から放出された電子の照射により放射線を発生するターゲット部とからなる透過型放射線管であって、
前記ターゲット部は、ダイヤモンドの透過基板と、前記透過基板の表面に配置されたターゲットとからなり、
さらに、前記ターゲットを囲み、前記開口部に配置されているとともに、一部が前記外囲器の外部に突出した遮蔽体を有し、
前記遮蔽体は、前記ターゲットから放出された放射線の一部を遮ることを特徴とする透過型放射線管を提供するものである。
また、本発明は、上記本発明の透過型放射線管を内部に収納した収納容器と、前記収納容器と前記透過型放射線管との間に満たされた冷却媒体とを有し、前記遮蔽体の前記外囲器の外部に突出している部分が、前記冷却媒体に接していることを特徴とする放射線発生装置、及び、上記本発明の放射線発生装置と、該放射線発生装置から放出され、被検体を透過した放射線を検出する放射線検出器と、前記放射線発生装置と前記放射線検出器とを制御する制御部とを備えることを特徴とする放射線撮影装置を提供するものでもある。
In order to solve the above problems, the present invention includes an envelope having an opening,
An electron emission source disposed inside the envelope;
A transmission radiation tube comprising a target unit that generates radiation by irradiation of electrons emitted from the electron emission source;
The target portion is composed of a diamond transmissive substrate and a target disposed on the surface of the transmissive substrate,
Furthermore, the shield surrounds the target , is disposed in the opening, and has a shield partly protruding to the outside of the envelope ,
The shield is intended to provide a transmission type radiation tube, wherein the benzalkonium shielding a portion of the target is collected by either et emission radiation.
Further, the present invention includes a storage container in which the transmission radiation tube of the present invention is stored, and a cooling medium filled between the storage container and the transmission radiation tube. A portion of the envelope projecting to the outside is in contact with the cooling medium, the radiation generator of the present invention, and the subject emitted from the radiation generator and subject The present invention also provides a radiation imaging apparatus comprising: a radiation detector that detects radiation transmitted through the light source; and a control unit that controls the radiation generation apparatus and the radiation detector.

本発明によれば、ターゲットを支持する透過基板に遮蔽体を接合し、遮蔽体の少なくとも一部が冷却媒体と接する構造をとる。したがって、ターゲットで発生した熱が遮蔽体に伝わり、遮蔽体を介して冷却媒体に伝わって速やかに放熱される。これにより、簡易な構造で不要な放射線の遮蔽とターゲットの冷却を可能とする放射線発生装置を実現できる。また、不要な放射線を遮蔽する部材を低減できるため、放射線発生装置の小型軽量化を実現できる。   According to the present invention, the shield is bonded to the transmission substrate that supports the target, and at least a part of the shield is in contact with the cooling medium. Therefore, the heat generated in the target is transmitted to the shielding body, is transmitted to the cooling medium through the shielding body, and is quickly radiated. Thereby, it is possible to realize a radiation generating apparatus that can shield unnecessary radiation and cool a target with a simple structure. In addition, since the number of members that shield unnecessary radiation can be reduced, the radiation generator can be reduced in size and weight.

第1の実施形態の放射線発生装置とターゲット周辺部の模式図である。It is a schematic diagram of the radiation generator of 1st Embodiment and a target peripheral part. 本発明の放射線発生装置を用いた放射線撮影装置の構成図である。It is a block diagram of the radiography apparatus using the radiation generator of this invention.

以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。なお、本明細書で特に図示または記載されない部分に関しては、当該技術分野の周知または公知技術を適用する。   Hereinafter, although embodiment of this invention is described using drawing, this invention is not limited to these embodiment. In addition, the well-known or well-known technique of the said technical field is applied regarding the part which is not illustrated or described in particular in this specification.

〔第1の実施形態〕
まず、図1を用いて本発明の第1の実施形態について説明する。図1(a)は本実施形態の放射線発生装置の模式図であり、図1(b)は図1(a)におけるターゲット周辺部を拡大して表した模式図である。本実施形態の放射線発生装置は、透過型放射線管10を備えており、この透過型放射線管10は収納容器1の内部に収納されている。この収納容器1の内部に透過型放射線管10を収納した余空間には冷却媒体8が充填されている。収納容器1の内部には、本実施形態のように不図示の回路基板および絶縁トランス等から構成される電圧制御部3(電圧制御手段)を設けても良い。電圧制御部3を設けた場合、例えば透過型放射線管10に端子4、5、6、7を介して電圧制御部3から電圧信号が印加され放射線の発生を制御することができる。
[First Embodiment]
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Fig.1 (a) is a schematic diagram of the radiation generator of this embodiment, FIG.1 (b) is the schematic diagram which expanded and represented the target periphery part in Fig.1 (a). The radiation generating apparatus according to the present embodiment includes a transmissive radiation tube 10, and the transmissive radiation tube 10 is accommodated in the storage container 1. The extra space in which the transmissive radiation tube 10 is accommodated inside the storage container 1 is filled with a cooling medium 8. The storage container 1 may be provided with a voltage control unit 3 (voltage control means) including a circuit board (not shown) and an insulating transformer as in the present embodiment. When the voltage control unit 3 is provided, for example, a voltage signal is applied from the voltage control unit 3 to the transmission radiation tube 10 via the terminals 4, 5, 6, and 7, so that the generation of radiation can be controlled.

収納容器1は、容器としての十分な強度を有していれば良く、金属やプラスチックス材料等から構成される。収納容器1には、本実施形態のようにガラス、アルミニウム、ベリリウム等からなる放射線透過窓2を設けても良い。放射線透過窓2を設けた場合、透過型放射線管10から放出された放射線はこの放射線透過窓2を通して外部に放出される。   The storage container 1 only needs to have sufficient strength as a container, and is made of metal, plastics material, or the like. The storage container 1 may be provided with a radiation transmission window 2 made of glass, aluminum, beryllium or the like as in the present embodiment. When the radiation transmissive window 2 is provided, the radiation emitted from the transmissive radiation tube 10 is emitted to the outside through the radiation transmissive window 2.

冷却媒体8は、電気絶縁性を有していれば良く、例えば絶縁媒体および透過型放射線管10の冷却媒体としての役割を有する電気絶縁油を用いるのが好ましい。電気絶縁油としては、鉱油、シリコーン油等が好適に用いられる。その他に使用可能な冷却媒体8としては、フッ素系電気絶縁液体が挙げられる。   The cooling medium 8 only needs to have electrical insulation, and it is preferable to use, for example, an insulating medium and an electrical insulating oil having a role as a cooling medium for the transmission type radiation tube 10. As the electrical insulating oil, mineral oil, silicone oil or the like is preferably used. Another usable cooling medium 8 is a fluorine-based electrically insulating liquid.

透過型放射線管10は、外囲器19、電子放出源11、ターゲット14、透過基板15および遮蔽体16を備えている。透過型放射線管10には、本実施形態のように引出し電極12とレンズ電極13を設けても良い。これらを設けた場合、引出し電極12によって形成される電界によって電子放出源11から電子が放出され、放出された電子はレンズ電極13で収束され、ターゲット14に入射し放射線が発生する。また、本実施形態のように排気管20を設けても良い。排気管20を設けた場合、例えば排気管20を通じて外囲器19内を真空に排気した後、排気管20の一部を封止することで外囲器19の内部を真空にすることができる。   The transmission radiation tube 10 includes an envelope 19, an electron emission source 11, a target 14, a transmission substrate 15, and a shield 16. The transmission radiation tube 10 may be provided with an extraction electrode 12 and a lens electrode 13 as in the present embodiment. When these are provided, electrons are emitted from the electron emission source 11 by the electric field formed by the extraction electrode 12, and the emitted electrons are converged by the lens electrode 13 and incident on the target 14 to generate radiation. Moreover, you may provide the exhaust pipe 20 like this embodiment. When the exhaust pipe 20 is provided, for example, after the inside of the envelope 19 is evacuated through the exhaust pipe 20, the inside of the envelope 19 can be evacuated by sealing a part of the exhaust pipe 20. .

外囲器19は、透過型放射線管10の内部を真空に保つためのもので、ガラスやセラミクス材料等が用いられる。外囲器19内の真空度は10-4〜10-8Pa程度であれば良い。外囲器19の内部には真空度を保つために、不図示のゲッターを配置しても良い。また、外囲器19は、開口部を有しており、その開口部には遮蔽体16が接合されている。この遮蔽体16は外囲器19の開口部に連通する通路を有しており、その通路に透過基板15が接合されることにより外囲器19が密閉される。 The envelope 19 is for keeping the inside of the transmissive radiation tube 10 in a vacuum, and glass, ceramic material, or the like is used. The degree of vacuum in the envelope 19 may be about 10 −4 to 10 −8 Pa. A getter (not shown) may be disposed inside the envelope 19 in order to maintain the degree of vacuum. The envelope 19 has an opening, and the shield 16 is joined to the opening. The shield 16 has a passage communicating with the opening of the envelope 19, and the envelope 19 is sealed by joining the transmission substrate 15 to the passage.

電子放出源11は、外囲器19の内部に、外囲器19の開口部に臨んで配設されている。電子放出源11にはタングステンフィラメントや、含浸型カソードのような熱陰極、またはカーボンナノチューブ等の冷陰極を用いることができる。電子放出源11の近傍には引出し電極12が配置され、引出し電極12によって形成される電界によって放出された電子は、レンズ電極13で収束され、ターゲット14に入射し放射線が発生する。このとき、電子放出源11とターゲット14間に印加される電圧Vaは、放射線の使用用途によって異なるものの、概ね40〜120kV程度である。   The electron emission source 11 is disposed inside the envelope 19 so as to face the opening of the envelope 19. The electron emission source 11 may be a tungsten filament, a hot cathode such as an impregnated cathode, or a cold cathode such as a carbon nanotube. An extraction electrode 12 is disposed in the vicinity of the electron emission source 11, and electrons emitted by the electric field formed by the extraction electrode 12 are converged by the lens electrode 13 and incident on the target 14 to generate radiation. At this time, the voltage Va applied between the electron emission source 11 and the target 14 is approximately 40 to 120 kV, although it varies depending on the intended use of radiation.

透過基板15は、ターゲット14を支持し、ターゲット14で発生する放射線の少なくとも一部を透過するものであり、外囲器19の開口部に連通する遮蔽体16の通路に設けられている。透過基板15を構成する材料は、ターゲット14を支持できる強度を有し、ターゲット14で発生した放射線の吸収が少なく、かつターゲット14で発生した熱をすばやく放熱できるよう熱伝導率の高いものが好ましい。例えばダイヤモンド、窒化シリコン、窒化アルミニウム等を用いることができる。透過基板15についての上記要求事項を満たすため、透過基板15の厚みは0.1mm〜数mm程度が適当である。   The transmissive substrate 15 supports the target 14 and transmits at least part of the radiation generated by the target 14, and is provided in a passage of the shield 16 that communicates with the opening of the envelope 19. The material constituting the transmissive substrate 15 is preferably strong enough to support the target 14, has little absorption of radiation generated by the target 14, and has high thermal conductivity so that heat generated by the target 14 can be quickly dissipated. . For example, diamond, silicon nitride, aluminum nitride, or the like can be used. In order to satisfy the above requirements for the transmissive substrate 15, the thickness of the transmissive substrate 15 is suitably about 0.1 mm to several mm.

ターゲット14は、透過基板15の電子放出源側の面に設置されている。ターゲット14を構成する材料は、融点が高く、放射線発生効率の高いものが好ましい。例えばタングステン、タンタル、モリブデン等を用いることができる。発生した放射線がターゲット14を透過する際に生じる吸収を軽減するため、ターゲット14の厚みは数μm〜十数μm程度が適当である。   The target 14 is installed on the surface of the transmission substrate 15 on the electron emission source side. The material constituting the target 14 is preferably a material having a high melting point and high radiation generation efficiency. For example, tungsten, tantalum, molybdenum, or the like can be used. In order to reduce the absorption that occurs when the generated radiation passes through the target 14, the thickness of the target 14 is suitably about several μm to several tens of μm.

遮蔽体16は、ターゲット14から放出された放射線を遮るものであり、外囲器19の開口部に接合され、その開口部に連通する通路を有しており、その通路に透過基板15が接合されている。ターゲット14はその通路に接合されていなくても良い。また、遮蔽体16は、本実施形態のように円筒等の筒型形状からなる2つの遮蔽体(第1の遮蔽体17と第2の遮蔽体18)で構成しても良い(図1(b))。   The shield 16 shields radiation emitted from the target 14. The shield 16 is joined to the opening of the envelope 19 and has a passage communicating with the opening. The transmission substrate 15 is joined to the passage. Has been. The target 14 may not be joined to the passage. Further, the shield 16 may be composed of two shields (first shield 17 and second shield 18) having a cylindrical shape such as a cylinder as in the present embodiment (FIG. 1 ( b)).

第1の遮蔽体17は、ターゲット14に電子が入射し放射線が発生した際に、ターゲット14の電子放出源側に散乱した放射線を遮蔽する機能を備えており、外囲器19の開口部に連通する通路を有する。電子放出源11から放出された電子は外囲器19の開口部に連通する第1の遮蔽体17の通路を通過し、ターゲット14の電子放出源側に散乱した放射線は第1の遮蔽体17で遮蔽される。   The first shield 17 has a function of shielding radiation scattered toward the electron emission source side of the target 14 when electrons enter the target 14 and radiation is generated. There is a communicating passage. The electrons emitted from the electron emission source 11 pass through the passage of the first shield 17 communicating with the opening of the envelope 19, and the radiation scattered to the electron emission source side of the target 14 is the first shield 17. It is shielded with.

第2の遮蔽体18は、透過基板15を透過し放出された放射線の中で、不要な放射線を遮蔽する機能を備えており、外囲器19の開口部に連通する通路を有する。透過基板15を透過した放射線は外囲器19の開口部に連通する第2の遮蔽体18の通路を通過し、不要な放射線は第2の遮蔽体18で遮蔽される。   The second shield 18 has a function of shielding unnecessary radiation out of the radiation transmitted through the transmissive substrate 15 and has a passage communicating with the opening of the envelope 19. The radiation that has passed through the transmissive substrate 15 passes through the passage of the second shield 18 that communicates with the opening of the envelope 19, and unnecessary radiation is shielded by the second shield 18.

本実施形態では、図1(b)のように透過基板15よりも電子放出源と反対側において、第2の遮蔽体18の通路の開口面積が徐々に大きくなっている(透過基板15から離れるほど大きくなっている)のが好ましい。これは、透過基板15を透過した放射線が放射状の広がりをもっているからである。   In the present embodiment, as shown in FIG. 1B, the opening area of the passage of the second shield 18 is gradually increased (away from the transmissive substrate 15) on the side opposite to the electron emission source from the transmissive substrate 15. Is preferable). This is because the radiation transmitted through the transmission substrate 15 has a radial spread.

また、本実施形態では、透過基板15よりも電子放出源側と、透過基板15よりも電子放出源と反対側とで、各々の側における通路の開口の重心(第1の遮蔽体17の通路の開口の重心と第2の遮蔽体18の通路の開口の重心)が一致しているのが好ましい。即ち、図1(b)のように第1遮蔽体17の通路の開口と第2の遮蔽体18の通路の開口が、透過基板15を挟んで透過基板15のターゲット設置面に垂直な同一直線上に配置されているのが好ましい。これは、本実施形態では、ターゲット14に電子を照射して放射線を発生させ、透過基板15を透過した放射線を放出するからである。   Further, in the present embodiment, the center of gravity of the opening of the passage on each side (the passage of the first shield 17) on the electron emission source side with respect to the transmission substrate 15 and on the opposite side of the transmission substrate 15 with respect to the electron emission source. The center of gravity of the opening of the second shield 18 preferably coincides with the center of gravity of the opening of the passage of the second shield 18. That is, as shown in FIG. 1B, the opening of the passage of the first shield 17 and the opening of the passage of the second shield 18 are in the same vertical direction perpendicular to the target installation surface of the transmission substrate 15 with the transmission substrate 15 in between. It is preferable to arrange on a line. This is because in the present embodiment, the target 14 is irradiated with electrons to generate radiation, and the radiation transmitted through the transmission substrate 15 is emitted.

遮蔽体16(第1の遮蔽体17および第2の遮蔽体18)を構成する材料は、放射線の吸収率が高く、かつ熱伝導率の高いものが好ましい。例えばタングステン、タンタル等の金属材料を用いることができる。不要な放射線を遮蔽するため、第1の遮蔽体17と第2の遮蔽体18の厚みは3mm以上が適当である。   The material constituting the shield 16 (the first shield 17 and the second shield 18) is preferably a material having a high radiation absorption rate and a high thermal conductivity. For example, a metal material such as tungsten or tantalum can be used. In order to shield unnecessary radiation, the thickness of the first shield 17 and the second shield 18 is suitably 3 mm or more.

本実施形態の放射線発生装置では、ターゲット14と第1の遮蔽体17および第2の遮蔽体18とは、直接または透過基板15を介して、機械的かつ熱的に接触している。また、透過基板15の電子放出源と反対側の面と第2の遮蔽体18は、外囲器19の外壁の一部を構成しており、収納容器1の中で冷却媒体8に接触している。このため、ターゲット14に電子が入射した際に発生する熱は、透過基板15の電子放出源と反対側の面から冷却媒体8に放熱されるとともに、第2の遮蔽体18を介しても冷却媒体8に速やかに放熱される。よって、ターゲット14の温度上昇が抑制される。   In the radiation generator of this embodiment, the target 14, the first shield 17, and the second shield 18 are in mechanical and thermal contact with each other directly or through the transmission substrate 15. Further, the surface of the transmission substrate 15 opposite to the electron emission source and the second shield 18 constitute a part of the outer wall of the envelope 19, and contact the cooling medium 8 in the storage container 1. ing. For this reason, the heat generated when electrons enter the target 14 is radiated to the cooling medium 8 from the surface of the transmission substrate 15 opposite to the electron emission source, and is also cooled via the second shield 18. Heat is quickly radiated to the medium 8. Therefore, the temperature rise of the target 14 is suppressed.

このように、本実施形態の放射線発生装置によれば、簡易な構造で不要な放射線の遮蔽とターゲットの冷却が可能となるとともに、放射線発生装置の小型軽量化を実現できる。   As described above, according to the radiation generator of the present embodiment, unnecessary radiation can be shielded and the target can be cooled with a simple structure, and the radiation generator can be reduced in size and weight.

また、本実施形態の放射線発生装置では、遮蔽体16を第2の遮蔽体18のみで構成しても良い。この場合も、ターゲット14に電子が入射した際に発生する熱は、透過基板15の電子放出源と反対側の面から冷却媒体8に放熱されるとともに、第2の遮蔽体18を介しても冷却媒体8に速やかに放熱される。よって、ターゲット14の温度上昇が抑制される。なお、ターゲット14の電子放出源側に散乱した放射線を遮蔽するために、別の遮蔽部材(例えば外囲器19の外壁の一部を覆う、鉛板からなる遮蔽部材等)が必要となるが、放射線管の全面を覆う必要はないため、放射線発生装置の小型軽量化を実現できる。   Further, in the radiation generating apparatus according to the present embodiment, the shield 16 may be configured by only the second shield 18. Also in this case, the heat generated when electrons are incident on the target 14 is radiated to the cooling medium 8 from the surface of the transmission substrate 15 opposite to the electron emission source, and also through the second shield 18. Heat is quickly radiated to the cooling medium 8. Therefore, the temperature rise of the target 14 is suppressed. In order to shield the radiation scattered toward the electron emission source side of the target 14, another shielding member (for example, a shielding member made of a lead plate covering a part of the outer wall of the envelope 19) is required. Since it is not necessary to cover the entire surface of the radiation tube, the radiation generator can be reduced in size and weight.

また、本実施形態の放射線発生装置における電圧制御手段としては、陽極接地方式と中点接地方式のいずれの方式も採用することができるが、中点接地方式を採用するのが好ましい。陽極接地方式とは、ターゲット14と電子放出源11との間に印加する電圧をVa[V]としたとき、陽極であるターゲット14の電圧をグランド(0[V])に設定し、電子放出源11の電圧を−Va[V]に設定する方式である。一方、中点接地方式とは、ターゲット14の電圧を+(Va−α)[V]、電子放出源11の電圧を−α[V]、(ただし、Va>α>0)に、それぞれ設定する方式である。αの値はVa>α>0の範囲内の任意の値であるが、一般的にはVa/2に近い値である。中点接地方式を採用することで、グランドに対する電圧の絶対値を小さくすることができ、沿面距離を短くすることができる。沿面距離とは、ここでは電圧制御部3と収納容器1との距離、および透過型放射線管10と収納容器1との距離である。沿面距離を短くすることができると、収納容器1のサイズを小さくすることができ、その分冷却媒体8の重量も小さくすることができるため、放射線発生装置をより小型軽量化することが可能となる。   Further, as the voltage control means in the radiation generating apparatus of the present embodiment, either an anode grounding method or a midpoint grounding method can be adopted, but it is preferable to adopt a midpoint grounding method. In the anode grounding method, when the voltage applied between the target 14 and the electron emission source 11 is Va [V], the voltage of the anode target 14 is set to the ground (0 [V]), and the electron emission is performed. In this method, the voltage of the source 11 is set to -Va [V]. On the other hand, in the midpoint grounding method, the voltage of the target 14 is set to + (Va−α) [V], and the voltage of the electron emission source 11 is set to −α [V] (where Va> α> 0). It is a method to do. The value of α is an arbitrary value within the range of Va> α> 0, but is generally a value close to Va / 2. By adopting the midpoint grounding method, the absolute value of the voltage with respect to the ground can be reduced, and the creepage distance can be shortened. Here, the creepage distance is a distance between the voltage control unit 3 and the storage container 1 and a distance between the transmission radiation tube 10 and the storage container 1. If the creepage distance can be shortened, the size of the storage container 1 can be reduced, and the weight of the cooling medium 8 can be reduced accordingly, so that the radiation generator can be further reduced in size and weight. Become.

〔第2の実施形態〕
次に、図2を用いて本発明の放射線発生装置を用いた放射線撮影装置について説明する。図2は本実施形態の放射線撮影装置の構成図である。本実施形態の放射線撮影装置は、放射線発生装置30、放射線検出器31、信号処理部32、装置制御部33および表示部34を備えている。放射線発生装置30としては、例えば第1の実施形態の放射線発生装置が好適に用いられる。放射線検出器31は信号処理部32を介して装置制御部33に接続され、装置制御部33は表示部34および電圧制御部3に接続されている。
[Second Embodiment]
Next, a radiation imaging apparatus using the radiation generator of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a configuration diagram of the radiation imaging apparatus of the present embodiment. The radiation imaging apparatus according to the present embodiment includes a radiation generation apparatus 30, a radiation detector 31, a signal processing unit 32, an apparatus control unit 33, and a display unit 34. As the radiation generator 30, for example, the radiation generator of the first embodiment is preferably used. The radiation detector 31 is connected to the device control unit 33 via the signal processing unit 32, and the device control unit 33 is connected to the display unit 34 and the voltage control unit 3.

放射線発生装置30における処理は装置制御部33によって統括制御する。例えば、装置制御部33は放射線発生装置30と放射線検出器31による放射線撮影を制御する。放射線発生装置30から放出された放射線は、被検体35を介して放射線検出器31で検出され、被検体35の放射線透過画像が撮影される。撮影された放射線透過画像は表示部34に表示される。また例えば、装置制御部33は放射線発生装置30の駆動を制御し、電圧制御部3を介して透過型放射線管10に印加される電圧信号を制御する。   The processing in the radiation generating apparatus 30 is comprehensively controlled by the apparatus control unit 33. For example, the device control unit 33 controls radiation imaging by the radiation generator 30 and the radiation detector 31. The radiation emitted from the radiation generator 30 is detected by the radiation detector 31 through the subject 35 and a radiation transmission image of the subject 35 is taken. The captured radiation transmission image is displayed on the display unit 34. Further, for example, the device control unit 33 controls driving of the radiation generating device 30 and controls a voltage signal applied to the transmission radiation tube 10 via the voltage control unit 3.

1:収納容器、8:冷却媒体、10:透過型放射線管、11:電子放出源、14:ターゲット、15:透過基板、16:遮蔽体、19:外囲器   1: storage container, 8: cooling medium, 10: transmission radiation tube, 11: electron emission source, 14: target, 15: transmission substrate, 16: shield, 19: envelope

Claims (10)

開口部を有する外囲器と、
前記外囲器の内部に配置された電子放出源と、
前記電子放出源から放出された電子の照射により放射線を発生するターゲット部とからなる透過型放射線管であって、
前記ターゲット部は、ダイヤモンドの透過基板と、前記透過基板の表面に配置されたターゲットとからなり、
さらに、前記ターゲットを囲み、前記開口部に配置されているとともに、一部が前記外囲器の外部に突出した遮蔽体を有し、
前記遮蔽体は、前記ターゲットから放出された放射線の一部を遮ることを特徴とする透過型放射線管。
An envelope having an opening;
An electron emission source disposed inside the envelope;
A transmission radiation tube comprising a target unit that generates radiation by irradiation of electrons emitted from the electron emission source;
The target portion is composed of a diamond transmissive substrate and a target disposed on the surface of the transmissive substrate,
Furthermore, the shield surrounds the target , is disposed in the opening, and has a shield partly protruding to the outside of the envelope ,
The shield, transmission radiation tube, wherein the benzalkonium shielding a portion of the target is collected by either et emission radiation.
前記遮蔽体は、前記ターゲットから前記電子放出源側に散乱した放射線を遮蔽することを特徴とする請求項1記載の透過型放射線管。 The transmission radiation tube according to claim 1 , wherein the shield shields radiation scattered from the target toward the electron emission source . 前記遮蔽体は、前記ターゲット部に対して前記電子放出源側に配置された第1の遮蔽体と、前記ターゲット部に対して第1の遮蔽体と対向する側に配置された第2の遮蔽体とからなり、
前記第1の遮蔽体は、前記外囲器の内部において前記第1の遮蔽体により形成された第1の通路を有し、
前記第2の遮蔽体は、前記外囲器の外部において前記第2の遮蔽体により形成された第2の通路を有し、
前記電子放出源から放出された電子は、前記第1の通路を通って前記ターゲット部に照射され、
前記ターゲット部から放出された放射線は、前記第2の通路を通って前記外囲器の外部に放射されることを特徴とする請求項1に記載の透過型放射線管。
The shield includes a first shield disposed on the electron emission source side with respect to the target portion, and a second shield disposed on a side facing the first shield with respect to the target portion. The body,
The first shield has a first passage formed by the first shield inside the envelope;
The second shield has a second passage formed by the second shield outside the envelope;
The electrons emitted from the electron emission source are irradiated to the target unit through the first passage,
The transmission radiation tube according to claim 1, wherein the radiation emitted from the target unit is radiated to the outside of the envelope through the second passage.
前記第2の通路の開口径が、外側に向かって、徐々に大きくなっていることを特徴とする請求項に記載の透過型放射線管。 The transmission radiation tube according to claim 3 , wherein the opening diameter of the second passage gradually increases toward the outside. 前記第1の通路の開口の中心と前記第2の通路の開口の中心とが同一直線上に配置されるように、前記第1の遮蔽体と前記第2の遮蔽体とが配置されていることを特徴とする請求項3又は4に記載の透過型放射線管。 The first shielding body and the second shielding body are arranged so that the center of the opening of the first passage and the center of the opening of the second passage are arranged on the same straight line. The transmission radiation tube according to claim 3 or 4 , characterized by the above. 前記ターゲットは、タングステンからなることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の透過型放射線管。 The transmission radiation tube according to any one of claims 1 to 5 , wherein the target is made of tungsten. 請求項1に記載の透過型放射線管を内部に収納した収納容器と、
前記収納容器と前記透過型放射線管との間に満たされた冷却媒体とを有し、
前記遮蔽体の前記外囲器の外部に突出している部分が、前記冷却媒体に接していることを特徴とする放射線発生装置。
A storage container storing therein the transmission radiation tube according to claim 1;
A cooling medium filled between the storage container and the transmission radiation tube;
A radiation generating apparatus, wherein a portion of the shield projecting outside the envelope is in contact with the cooling medium.
前記冷却媒体は電気絶縁油であることを特徴とする請求項に記載の放射線発生装置。 The radiation generating apparatus according to claim 7 , wherein the cooling medium is an electrical insulating oil. 前記ターゲット部の電圧を+(Va−α)[V]、前記電子放出源の電圧を−α[V]、(ただし、Va>α>0)に、それぞれ設定する電圧制御手段を更に有することを特徴とする請求項に記載の放射線発生装置。 It further has voltage control means for setting the voltage of the target unit to + (Va−α) [V], the voltage of the electron emission source to −α [V] (where Va>α> 0), respectively. The radiation generator according to claim 7 . 請求項7乃至9のいずれか1項に記載の放射線発生装置と、該放射線発生装置から放出され、被検体を透過した放射線を検出する放射線検出器と、前記放射線発生装置と前記放射線検出器とを制御する制御部とを備えることを特徴とする放射線撮影装置。 A radiation generator according to any one of claims 7 to 9 , a radiation detector that detects radiation emitted from the radiation generator and transmitted through a subject, the radiation generator, and the radiation detector A radiation imaging apparatus comprising: a control unit that controls
JP2010275619A 2010-12-10 2010-12-10 Transmission type radiation tube, radiation generator, and radiation imaging apparatus Expired - Fee Related JP5449118B2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010275619A JP5449118B2 (en) 2010-12-10 2010-12-10 Transmission type radiation tube, radiation generator, and radiation imaging apparatus
US13/884,370 US9373478B2 (en) 2010-12-10 2011-11-01 Radiation generating apparatus and radiation imaging apparatus
CN201180058655.9A CN103250225B (en) 2010-12-10 2011-11-01 Radioactive ray generation device and radiation imaging apparatus
EP11793509.8A EP2649634B1 (en) 2010-12-10 2011-11-01 Radiation generating apparatus and radiation imaging apparatus
PCT/JP2011/075645 WO2012077445A1 (en) 2010-12-10 2011-11-01 Radiation generating apparatus and radiation imaging apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010275619A JP5449118B2 (en) 2010-12-10 2010-12-10 Transmission type radiation tube, radiation generator, and radiation imaging apparatus

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2012124097A JP2012124097A (en) 2012-06-28
JP2012124097A5 JP2012124097A5 (en) 2013-09-26
JP5449118B2 true JP5449118B2 (en) 2014-03-19

Family

ID=46505315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010275619A Expired - Fee Related JP5449118B2 (en) 2010-12-10 2010-12-10 Transmission type radiation tube, radiation generator, and radiation imaging apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5449118B2 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19934987B4 (en) * 1999-07-26 2004-11-11 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. X-ray anode and its use
US6661876B2 (en) * 2001-07-30 2003-12-09 Moxtek, Inc. Mobile miniature X-ray source
JPWO2006009053A1 (en) * 2004-07-15 2008-05-01 株式会社日立メディコ Fixed anode X-ray tube, X-ray inspection apparatus and X-ray irradiation apparatus using the same
JP2009043651A (en) * 2007-08-10 2009-02-26 Toshiba Corp Rotating anode type x-ray tube device
JP5294653B2 (en) * 2008-02-28 2013-09-18 キヤノン株式会社 Multi X-ray generator and X-ray imaging apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012124097A (en) 2012-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9373478B2 (en) Radiation generating apparatus and radiation imaging apparatus
JP6039282B2 (en) Radiation generator and radiation imaging apparatus
JP6039283B2 (en) Radiation generator and radiation imaging apparatus
JP5455880B2 (en) Radiation generating tube, radiation generating apparatus and radiographic apparatus
JP5825892B2 (en) Radiation generator and radiation imaging apparatus using the same
JP5796990B2 (en) X-ray generator and X-ray imaging apparatus using the same
JP5791401B2 (en) Radiation generator and radiation imaging apparatus using the same
JP2013020792A (en) Radiation generating device and radiography device using it
US20140362972A1 (en) X-ray generator and x-ray imaging apparatus
JP6153314B2 (en) X-ray transmission type target and manufacturing method thereof
JP5449118B2 (en) Transmission type radiation tube, radiation generator, and radiation imaging apparatus
JP5725827B2 (en) Radiation generator and radiation imaging system
JP2015005337A (en) Radiation generation target, radiation generation tube using the same, radiation generation device, and radiation imaging system
JP2015090840A (en) Radiation generator and radiography system
JP2016042425A (en) Radiation generator and radiation imaging system using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120911

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121012

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130719

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130725

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20130725

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20130807

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130813

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131011

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131126

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131224

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5449118

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees