CN104160469B - X射线管 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种X射线管，可在于所求方向延伸的照射区域内以所求条件稳定地照射X射线。解决手段具有：衬底(4)，是由形成开口部(6)的426合金所制作；X射线穿透窗(5)，是以塞住衬底(4)的开口部(6)的方式而设置的钛箔；容器部(3)，是装设于衬底(4)且内部为真空状态的扁平箱型；X射线靶(7)，是设置于容器部(3)内部的开口部(6)；电子源，是在容器部(3)内部使电子射入X射线靶(7)。而电子源具有线状的阴极(9)、由阴极(9)引出电子的第1控制电极(10)、限制引出电子的照射范围的第2控制电极(11)。由所述X射线穿透窗(5)射出的X射线，是成为由开口部(6)的开口形状而扩散为辐射状的态样。

Description

X射线管

技术领域

本发明是涉及一种X射线管，是在成为真空状态的包装的内部，由电子源射出电子并射入于X射线靶，再将由X射线靶所产生的X射线由包装的X射线穿透窗射出至外部。

背景技术

下述专利文献1中是揭示一种在既定方向延伸的长形X射线管的发明。该X射线管是在长形的真空容器的内部收纳线圈状的灯丝，并使来自灯丝的热电子碰撞成为窗的阳极，借此产生X射线并射出至外部。

(背景技术文献)

(专利文献)

专利文献1：日本特开平10-39100号公报。

发明内容

(发明所欲解决的课题)

但是，专利文献1所记载的以往的X射线管中，因真空容器的一面整体以兼作阳极的窗密封，为了获得维持真空的必要强度，而必须加大窗构件的厚度，但另一方面，若窗构件的厚度大则所产生的X射线难以射出至外部。即难以兼具X射线管中的真空维持能及X射线照射能。此外，由灯丝释出的电子有可能不均一，此时由窗射出的X射线量在照射区域内也会不均一。如此，而难以在于既定方向延伸的照射区域内以所求条件稳定地照射X射线。

本发明是鉴于所述问题点进行研究而完戊，目的为公开一种X射线管，是可在于既定方向延伸的照射区域内，以所求条件稳定地照射X射线。

(用以解决课题的手段)

型态1是一种X射线管，其具有：

衬底，是由形成开口部的金属材料所构成；

X射线穿透窗，是以塞住所述开口部的方式而设置；

容器部，是装设于所述衬底且内部成为真空状态的扁平箱型；

X射线靶，是设置于所述容器部的内部的所述开口部，并紧贴所述X射线穿透窗而设置；

电子源，是设置于所述容器部的内部，并至少具有对应所述衬底开口部而延伸的线状的阴极、以及具有对应该阴极的长方向的开口的多个控制电极，由所述阴极所释出的电子通过所述多个控制电极而控制，并使电子射入所述X射线靶；

且由所述X射线穿透窗射出的X射线，是成为由所述开口部的开口形状而扩散为辐射状的态样；

所述控制电极至少具有配置于所述阴极与所述X射线穿透窗之间的第1控制电极、配置于所述第1控制电极与所述X射线穿透窗之间的第2控制电极，且所述第1控制电极及所述第2控制电极的至少一个以围住所述阴极的方式而设置；

所述第2控制电极的开口是较所述第1控制电极的开口窄。

型态2是如型态1所述的X射线管，其中，所述第2控制电极是以围住所述阴极及所述第1控制电极的方式而设置。

型态3是如型态1或2所述的X射线管，其中，所述电子源是具有面对所述第1控制电极而形成于所述容器部内面的背面电极。

型态4是如型态1至3中任一型态所述的X射线管，其中，所述X射线穿透窗是使用钛。

型态5是如型态1至4中任一型态所述的X射线管，其中，所述衬底是使用426合金。

型态6是如型态1至5中任一型态所述的X射线管，其中，所述控制电极的所述各开口是形成格子状或蜂巢状的网。

(发明的功效)

根据型态1所述的X射线管，在具有扁平箱型的容器部的X射线管中，以金属材料构成衬底，并以塞住其开口部的方式设置X射线穿透窗，故可使X射线管兼具真空维持能及X射线照射能。而且，在电子源具有线状的阴极及多个控制电极，且线状阴极的延伸方向及控制电极的开口是对应所述衬底的开口部的形状，故可使X射线从衬底开口部几乎全部区域均一地射出。因此可在既定方向延伸的照射区域内以所求条件稳定地照射X射线。

此外，根据型态1所述的X射线管，控制电极是以第1控制电极及第2控制电极构成，且第1控制电极及第2控制电极的至少一个为围住线状的阴极的构成，故可使阴极周围的电位稳定并以所求条件稳定地照射X射线。

另外，根据型态1所述的X射线管，通过第2控制电极的开口较第1控制电极的开口狭窄，而可限制电子的射出位置，并以电子集中于X射线靶的方式限制由第2控制电极的电子的射出位置，故可防止电子于衬底不必要的范围碰撞，并可以所求条件稳定地照射X射线。

根据型态2所述的X射线管，第2控制电极是以围住阴极及第1控制电极的方式设置，故可使阴极周围的电位更为稳定并以所求条件稳定地照射X射线。

根据型态3所述的X射线管，具有面对第1控制电极而形成于所述容器部内面的背面电极，故可抑制电子射入面对阴极的容器内面，并可使阴极周围的电位更为稳定，故可以所求条件稳定地照射X射线。

根据型态4所述的X射线管，因未在X射线穿透窗使用如铍的产生毒性的物质，故可得安全的效果。

根据型态5所述的X射线管，可得提升衬底强度的效果。尤其因衬底形成开口部而难以获得强度，但通过使用426合金而即使在开口部也可得充分强度。

根据型态6所述的X射线管，因在控制电极的开口设置格子状或蜂巢状的网，故可提升控制电极的强度，并获得稳定电子源内的电位的效果。

附图说明

图1本发明的实施型态的截面图。

图2本发明的实施型态的正面图。

图3表示本发明的实施型态的电极构造的分解扩散立体图。

(主要组件符号说明)

1X射线管

3容器部

4衬底

5X射线穿透窗

6开口

7X射线靶

9阴极

10控制电极(第1控制电极)

11控制电极(第2控制电极)。

具体实施方式

参照图1至3说明本发明的一实施型态。

如图1所示，X射线管1是以扁平箱型的包装2作为主体。该包装2是于将玻璃板组合为扁平箱型的容器部3，并在其开放侧边缘部装设设置有后述X射线穿透窗5的衬底4并密封，并排气使其内部为真空状态。衬底4是426合金所成的矩形板。426合金是42％Ni、6％Cr、剩余为Fe等的合金，与构成容器部3的钠钙玻璃(soda-limeglass)的热膨胀系数大略相等。

另外，所述容器部3的材质为钠钙玻璃以外的玻璃板时，所述衬底4也可使用与所述容器部3的热膨胀系数大略相等的其他材质的金属板。

如图2所示，在衬底4中央沿着长方向形成细长的矩形的开口部6。该开口部6是图中所例示的宽长的矩形，但也可形成更细的狭缝状。

如图1所示，在衬底4一边的面(成为包装2外侧的面)中以塞住开口部6的方式设置X射线穿透窗5。X射线穿透窗5是使用钛箔。钛不会如铍般产生毒性，且以X射线穿透性良好而言，是适于X射线穿透窗5的材料。

如图1所示，在位于衬底4的容器部3内的另一面(成为包装2内侧的面)的开口部6设置有X射线靶7。X射线靶7是以从所述开口部6的内侧紧贴于所述X射线穿透窗5的内面的方式，而通过蒸镀而形成钨膜。此外，X射线靶7也可使用钼等钨以外的金属。

如图1及3所示，在容器部3的内部，即在包装2的内部的面对X射线穿透窗5的内面，设置有用以防止因电子射入玻璃而带电的背面电极8。背面电极8的下方(X射线穿透窗5侧)拉伸有供给射入X射线靶7的电子的线状阴极9，在阴极9及X射线穿透窗5之间照顺序配设有用以由该阴极9引出电子的控制电极(第1控制电极10)、以及在第1控制电极10及X射线穿透窗5之间加速第1控制电极10所引出的电子的控制电极(第2控制电极11)。

另外，线状的阴极9是在钨等所构成的线状芯线表面施以碳酸盐，故通过将芯线通电加热而释出热电子。此外，背面电极8是以挟着线状的阴极9并面对第1控制电极10的方式而设置的板状电极。

此外，第1控制电极10及第2控制电极11是面对线状的阴极9并具有延伸的平面部的电极，在平面部对应于阴极9的位置具有网状开口。更具体来说第1控制电极10是直接面对阴极9的控制电极，其中，设置有网状的开口部的平面部，其覆盖范围是较由X射线穿透窗5侧所见的线状的阴极9广。另一方面，第2控制电极11其在与线状的阴极9对应的平面部中，是比第1控制电极10的开口狭窄(由X射线穿透窗5来看是第1控制电极10的开口所含的大小)且延着长方向的细长狭缝状开口12处设置有网13。第2控制电极11的开口12及网13的构成，是对应所述衬底4的开口部6及设于其旁边的X射线靶7，并限制由阴极9所释出的电子的放射范围，通过电子碰撞于X射线靶7而有效率地产生X射线并射出至包装2外。此外，第2控制电极11是具有由该平面部向着阴极9侧的容器部3平面而略垂直地延伸的侧壁部，借此成为侧边四周以板体围住的箱型形状，并使其内部空间收纳背面电极8、阴极9、第1控制电极10的方式将这些围住。

接着通过背面电极8、阴极9、第1控制电极10、第2控制电极11而构成电子源。因此阴极9是其周围成为被施加特定电位的电极包围的构成，故不会受到容器部3内面带电的影响，可使阴极9周围的电位稳定。

而且，第2控制电极11是在其内部空间收纳背面电极8、阴极9、第1控制电极10而将这些围住，故其本身也具有抑制下述情形的机能：通过第1控制电极10而由阴极9所引出的电子射入X射线靶7以外的处，例如射入容器部3的内面等而使容器3内面带电。

另外，背面电极8若与容器部3及线状的阴极9保持充分距离，则少有因射入容器部3的电子的带电所影响，故也可无背面电极8。此外，控制电极是除了第1控制电极10、第2控制电极11以外，也可因应线状阴极9与X射线靶7的距离、管电压、或由X射线穿透窗5射出的X射线的聚焦度(focusingdegree)而追加。

此外，为了与所述衬底4相同地使第1控制电极10及第2控制电极11的热膨胀系数略等于容器部3，故优选为使用426合金。

根据本实施型态的X射线管1，以第1控制电极10而由阴极9引出的电子，是在第2控制电极11的电场下使其照射范围被限制在X射线靶7附近，使电子射入X射线靶7并产生X射线，该X射线是由以衬底4的开口部6所限制的X射线穿透窗5而射出。此时如图1的双点虚线所示般，由X射线穿透窗5起以由开口部6的开口形状而扩散为辐射状的态样而射出X射线。即使X射线的照射范围变为广范围，如图2所示般，若开口部6为宽长的矩形，则该照射即成为面状。因此，根据X射线管1，可适合使用于将X射线照射于例如空气等而生成离子化的气体，并以该气体将带电的抗静电体进行抗静电处理的目的。

此外，若以所求尺寸、形状而形成开口部6，则可形成所求的X射线照射区域，例如使用在消除带电用的X射线照射等的目的时，可对应对象物的大小、范围等而以较高的自由度容易地设定照射区域。

以上说明的实施型态的X射线管1，是说明于对象物照射X射线并进行抗静电的用途所使用，但当然并不限定用途，也可使用于例如杀菌等其他用途。

Claims (6)

1.一种X射线管，其特征在于具有：

衬底，是由形成开口部的金属材料所构成；

X射线穿透窗，是以塞住所述开口部的方式而设置；

容器部，是装设于所述衬底且内部成为真空状态的扁平箱型；

X射线靶，是设置于所述容器部的内部的所述开口部，并紧贴所述X射线穿透窗而设置；

电子源，是设置于所述容器部的内部，并至少具有对应所述衬底开口部而延伸的线状的阴极、以及具有对应该阴极的长方向的开口的多个控制电极，由所述阴极所释出的电子通过所述多个控制电极而控制，并使电子射入所述X射线靶；

且由所述X射线穿透窗射出的X射线，是成为由所述开口部的开口形状而扩散为辐射状的态样；

所述控制电极至少具有配置于所述阴极与所述X射线穿透窗之间的第1控制电极、配置于所述第1控制电极与所述X射线穿透窗之间的第2控制电极，且所述第1控制电极及所述第2控制电极的至少一个以围住所述阴极的方式而设置；

所述第2控制电极的开口是较所述第1控制电极的开口窄。

2.如权利要求1所述的X射线管，其特征在于，所述第2控制电极是以围住所述阴极及所述第1控制电极的方式而设置。

3.如权利要求1或2所述的X射线管，其特征在于，所述电子源是具有面对所述第1控制电极而形成于所述容器部内面的背面电极。

4.如权利要求1所述的X射线管，其特征在于，所述X射线穿透窗是使用钛。

5.如权利要求1所述的X射线管，其特征在于，所述衬底是使用426合金。

6.如权利要求1所述的X射线管，其特征在于，所述第1控制电极的所述开口及所述第2控制电极的所述开口是形成格子状或蜂巢状的网。