CN109478486A - X射线管 - Google Patents

X射线管 Download PDF

Info

Publication number
CN109478486A
CN109478486A CN201780037960.7A CN201780037960A CN109478486A CN 109478486 A CN109478486 A CN 109478486A CN 201780037960 A CN201780037960 A CN 201780037960A CN 109478486 A CN109478486 A CN 109478486A
Authority
CN
China
Prior art keywords
slot
accommodating groove
ray tube
filament
focus
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.)
Granted
Application number
CN201780037960.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109478486B (zh
Inventor
下野隆
高桥直树
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 Electron Tubes and Devices Co Ltd
Original Assignee
Canon Electron Tubes and Devices Co Ltd
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 Electron Tubes and Devices Co Ltd filed Critical Canon Electron Tubes and Devices Co Ltd
Publication of CN109478486A publication Critical patent/CN109478486A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109478486B publication Critical patent/CN109478486B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00X-ray tubes
    • H01J35/02Details
    • H01J35/14Arrangements for concentrating, focusing, or directing the cathode ray
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00X-ray tubes
    • H01J35/02Details
    • H01J35/04Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
    • H01J35/06Cathodes
    • H01J35/066Details of electron optical components, e.g. cathode cups
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00X-ray tubes
    • H01J35/02Details
    • H01J35/04Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
    • H01J35/06Cathodes
    • H01J35/064Details of the emitter, e.g. material or structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00X-ray tubes
    • H01J35/02Details
    • H01J35/04Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
    • H01J35/08Anodes; Anti cathodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00X-ray tubes
    • H01J35/02Details
    • H01J35/14Arrangements for concentrating, focusing, or directing the cathode ray
    • H01J35/147Spot size control

Landscapes

  • X-Ray Techniques (AREA)

Abstract

本发明的X射线管包括阴极(2)和阳极。阴极具有丝极线圈(5);以及包含谷底部分(M)、由谷底部分(M)向阳极方向倾斜上升的第1倾斜平面(11)、第1聚焦槽(21)及第1收纳槽(31)的聚焦电极(10)。阳极具有靶面。则θ1>0°。丝极线圈(5)、第1收纳槽(31)及第1聚焦槽(21)位于第1基准面(S1)的第3延长线侧。与第1收纳槽(31)的一个端部(31e1)相比,另一个端部(31e2)更靠近第1基准面(S1)。

Description

X射线管
技术领域
本发明的实施方式涉及X射线管。
背景技术
通常,X射线管被用在画像诊断等用途。这种情况下的X射线管的阴极包括2个电子枪。各个电子枪具有释放电子的丝极线圈、以及对释放出的电子进行聚焦的聚焦槽。2个电子枪共用1个聚焦电极。通过由各个电子枪释放出聚焦后的电子在靶的靶面产生碰撞,从而在靶面上形成焦点。2个电子枪位于夹持着焦点且分别被倾斜配置,以使得焦点形成于靶面上相同的位置。
靶面与主辐射方向以称为靶角度的角度倾斜。在从与主辐射方向及X射线管双方正交的方向观察的情况下,靶面以及与电子枪的靶面相对侧的面大致倾斜与靶角度对应的量。在丝极线圈的长度方向的两端中,由于从一端释放的电子的飞行距离与从另一端释放的电子的飞行距离不同,因此焦点成为失真的形状。在此,为了校正这种焦点形状的失真,已知有将电子枪整体相对于主辐射方向以适当地角度倾斜的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开5-121020号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
本实施方式提供一种小型的且能够降低焦点形状失真的X射线管。
解决技术问题所采用的技术方案
一个实施方式所涉及的X射线管包括:阳极,该阳极具有从由电子射束的碰撞形成的第1焦点向主辐射方向辐射X射线的靶面;以及
阴极,该阴极具有与该阳极的靶面相对地进行配置且释放出所述电子射束的第1丝极、和使得从该第1丝极释放出的电子射束聚焦的聚焦电极,所述聚焦电极包含:离所述第1焦点最远(最短距离是最长)的谷底部分、由该谷底部分向所述阳极方向倾斜上升的第1倾斜平面、在该第1倾斜平面开口的第1聚焦槽、和在该第1聚焦槽的底面开口且收纳所述第1丝极的第1收纳槽;
若将与通过所述第1焦点的中心的X射线管轴平行的轴设为基准轴,
将包含所述基准轴和所述主辐射方向的平面设为第1基准面,
在辐射所述X射线侧相对于所述基准轴的相反侧中相交的第1延长线和第2延长线在内侧构成为第1角度,所述第1延长线是沿着所述第1基准面由所述谷底部分与所述第1倾斜平面的边界直线延伸的假想直线,所述第2延长线是沿着所述第1基准面及所述靶面由所述靶面延伸的假想直线,将所述第1角度设为θ1,则
θ1>0°,
所述第1收纳槽具有长轴,
相比所述第1收纳槽的所述第1延长线侧的一个端部,所述第1收纳槽的另一个端部更靠近所述第1基准面。
附图说明
图1是表示一个实施方式所涉及的X射线管的简要结构图。
图2是将图1中示出的阴极及阳极放大表示的图。
图3是表示图2中示出的阴极的俯视图。
图4是表示上述阴极及上述阳极的图,是用于说明第1角度的图。
图5是表示上述阴极及上述阳极的主视图,是用于说明第2角度的图。
图6是表示上述阴极及上述阳极的图,是用于说明第1直线距离和第2直线距离的关系的图。
图7是表示上述阴极及上述阳极的图,是用于说明第3直线距离和第4直线距离的关系的图。
图8是表示垂直投影到与上述实施方式的第1面平行的假想平面的丝极线圈、第1聚焦槽及第1收纳槽的图。
图9是表示垂直投影到与上述实施方式的第2面平行的假想平面的丝极线圈、第2聚焦槽及第2收纳槽的图。
图10是通过仿真表示从上述实施方式的丝极线圈的一个端部向靶面照射电子射束的状态的图。
图11是通过仿真表示从上述实施方式的丝极线圈的另一个端部向靶面照射电子射束的状态的图。
图12是通过仿真表示于上述实施方式的靶面中所形成的第1焦点的图像的图。
图13是将阴极及阳极放大表示的图,是表示第2聚焦槽形成为比第1聚焦槽要大的状态的图。
图14是表示在上述实施方式的变形例所涉及的X射线管中,垂直投影到与第1面平行的假想平面的丝极线圈、第1聚焦槽及第1收纳槽的图。
图15是表示比较例所涉及的X射线管的阴极的俯视图。
图16是通过仿真表示从上述比较例的丝极线圈的一个端部向靶面照射电子射束的状态的图。
图17是通过仿真表示从上述比较例的丝极线圈的另一个端部向靶面照射电子射束的状态的图。
图18是通过仿真表示第1焦点的图像形成于上述比较例的靶面的图。
具体实施方式
以下,针对本发明的一个实施方式,参照附图并进行说明。另外,公开的内容仅为一个示例,对于本领域技术人员而言,容易想到在保留本发明主旨的情况下进行适当的变更,这种情况也理所应当地包含在本发明的范围内。另外,为了利用附图进行更为明确的说明,与实际的方式相比,有时示意性地对各部分的宽度、厚度、形状等进行表示,然而也仅为一个示例,不能用来限定本发明的解释。再者,在本说明书和各个附图中,对于在已有附图中已出现过的相同部分,标注相同的标号,并适当地省略详细的说明。
图1是表示一个实施方式所涉及的X射线管1的简要结构图。
如图1所示,X射线管1包括:阴极2、阳极3、真空封壳4以及多个引脚组件15。阴极2具有释放电子的丝极(电子释放源)和聚焦电极。在本实施方式中,阴极2具有第1丝极及第2丝极。多个引脚组件15至少具有:用于向第1丝极施加负的高电压及丝极电流的2个引脚组件15、用于向第2丝极施加负的高电压及丝极电流的2个引脚组件15、以及用于向聚焦电极施加负的高电压的1个引脚组件15。另外,聚焦电极用的引脚组件15也具有支承聚焦电极并固定聚焦电极的功能。
阳极3具有靶主体3a及与靶主体3a相连接的阳极延伸部3d。靶主体3a具有电子碰撞的靶层3b。靶层3b中电子发生碰撞侧的面是靶面3c。靶主体3a由钼(Mo)、铜(Cu)这些合金等高热传导性金属所形成。靶层3b由与靶主体3a中使用的材料相比熔点更高的金属所形成。例如,靶主体3a由铜、铜合金所形成,靶层3b由钨合金所形成。阳极延伸部3d形成为圆柱形,且使用铜、铜合金。阳极延伸部3d对靶主体3a进行固定。阳极3通过将由上述丝极释放出的上述聚焦电极聚焦后的电子与靶面3c发生碰撞,从而释放出X射线。
真空封壳4具有玻璃容器4a及金属容器4b。金属容器4b在一方与玻璃容器4a气密性连接,另一方与阳极3气密性连接。玻璃容器4a例如利用硼硅酸盐玻璃来形成。玻璃容器4a能够通过例如熔融多个玻璃构件进行气密性接合而形成。由于玻璃容器4a具有X射线透过性,因此,从阳极3释放出的X射线透过玻璃容器4a,被释放至真空封壳4的外侧。金属容器4b气密地固定于靶主体3a及阳极延伸部3d中的至少一方。此处,通过钎焊使金属容器4b与阳极延伸部3a气密性相连。另外,通过封接使金属容器4b与玻璃容器4a气密性相连。在本实施方式中,将金属容器4b形成为环形。另外,利用可伐合金(Kovar)来形成金属容器4b。
真空封壳4形成为收纳阴极2及靶主体3a并使得阳极延伸部3d露出。多个引脚组件15气密性地安装于真空封壳4。各个引脚组件15具有阴极引脚等,位于真空封壳4的内部及外部。
另外,Z轴是与X射线管轴A平行的轴,X轴是与Z轴正交的轴,Y轴是与X轴及Z轴双方正交的轴。后文中阐述的X射线的主辐射方向d与X轴平行,朝向相反。
从X射线管1的外侧的电源单元输出的电压及电流被施加于丝极用的引脚组件15,进而施加于丝极。由此,丝极释放出电子(热电子)。上述电源单元也将规定的电压施加于阴极2及阳极3。在本实施方式中,对阴极施加负的高电压,对阳极3施加正的高电压。由于X射线管电压(管电压)被施加于阳极3及阴极2之间,因此,由丝极释放出的电子被加速,作为电子射束射入至靶面3c。即,使X射线管电流(管电流)从阴极2流到靶面3c上的焦点。
成为阴极电位的聚焦电极能够使得从丝极朝向阳极3的电子射束(电子)聚焦。
靶面3c通过被射入电子射束来释放X射线,由焦点释放出的X射线透过真空封壳4被释放至X射线管1的外侧。
图2是将图1中示出的阴极2及阳极3放大表示的图。图中,示出阴极2沿通过后文阐述的基准轴RA的Y-Z平面的截面形状,示出从正面观察到阳极3的状态。
如图2所示,阴极2具有:作为释放电子的第1丝极的丝极线圈5、作为释放电子的第2丝极的丝极线圈6、以及使从丝极5及丝极6释放出的电子聚焦的聚焦电极10。聚焦电极10包含:平坦的正面10A、第1倾斜平面11、第1聚焦槽21、第1收纳槽31、第2倾斜平面12、第2聚焦槽22、以及第2收纳槽32。若将第1倾斜平面11和第2倾斜平面12的边界称为谷底部分,则第1倾斜平面11及第2倾斜平面12分别从谷底部分M向阳极3的方向倾斜上升。谷底部分M是与后文阐述的第1基准面S1平行的线段。
正面10A在阴极2(聚焦电极10)中最靠近于阳极3。在该实施方式中,正面10A平行于X-Y平面。但是,正面10A及谷底部分M也可不平行于X-Y平面。第1倾斜平面11及第2倾斜平面12与X-Y平面倾斜,以使得2个电子枪在相同位置形成焦点F。谷底部分M位于通过基准轴RA的X-Z平面上。
在从焦点F到第1倾斜平面11或者第2倾斜平面12的距离中,从该焦点F到谷底部分M的距离最长。
第1聚焦槽21在第1倾斜平面11开口。第1收纳槽31在第1聚集槽21的底面21b开口且收纳丝极线圈5。第2聚焦槽22在第2倾斜平面12开口。第2收纳槽32在第2聚集槽22的底面22b开口且收纳丝极线圈6。
第1倾斜平面11与底面21b平行,第2倾斜平面12与底面22b平行。为此,第1收纳槽31的开口31o与第1聚焦槽21的开口21o平行,第2收纳槽32的开口32o与第2聚焦槽22的开口22o平行。丝极线圈5沿与开口31o平行的假想平面延伸。丝极线圈6沿与开口32o平行的假想平面延伸。
在形成于靶面3c的焦点F中,将通过由丝极线圈5释放出的电子射入靶面3c从而向主辐射方向辐射X射线的焦点作为第1焦点F1。另一方面,将通过由丝极线圈6释放出的电子射入靶面3c从而向主辐射方向辐射X射线的焦点作为第2焦点F2。在本实施方式中,第1焦点F1的中心位置和第2焦点F2的中心位置相同。但是,第1焦点F1的尺寸和第2焦点F2的尺寸不同。这是由于在本实施方式中2个电子枪的结构不同。例如后文所述,丝极线圈5的尺寸和丝极线圈6的尺寸不同。
在此,上述基准轴RA是通过第1焦点F1的中心且平行于X射线管轴A的轴。在本实施方式中,由于第1焦点F1和第2焦点F2的中心位置相同,因此,基准轴RA也是通过第2焦点F2的中心且平行于X射线管轴A的轴。另外,将包含基准轴RA与主辐射方向的平面作为第1基准面S1。将位于与正面10A同一平面上的假想的平面作为第2基准面S2。
图3是表示图2示出的阴极2的俯视图,是表示从阳极3侧观察到阴极2的状态的X-Y俯视图。
如图3所示,第1聚焦槽21与基准轴RA正交且具有与第1基准面S1平行的长轴。同样地,第2聚焦槽22与基准轴RA正交且具有与第1基准面S1平行的长轴。另外,第1收纳槽31及第2收纳槽32分别具有长轴。丝极线圈5及丝极线圈6分别延伸形成为直线状,且具有长轴。
在本实施方式中,第1收纳槽31及丝极线圈5各自的长轴与第1基准面S1不平行。第2收纳槽32及丝极线圈6各自的长轴与第1基准面S1不平行。
在此,第1聚焦槽21具有一个端部21e1及另一个端部21e2。第1收纳槽31具有一个端部31e1及另一个端部31e2。丝极线圈5具有一个端部5e1及另一个端部5e2。
另外,第2聚焦槽22具有一个端部22e1及另一个端部22e2。第2收纳槽32具有一个端部32e1及另一个端部32e2。丝极线圈6具有一个端部6e1及另一个端部6e2。
图4是表示阴极2及阳极3的图,是用于说明第1角度θ1的图。图中,示出从正面观察阴极2的状态,示出阳极3沿通过基准轴RA的X-Z平面的截面形状。另外,在图中示出X射线的主辐射方向d等。
主辐射方向是通过基准轴RA的X-Z平面上的方向,是沿X射线束的中心轴的方向。在本实施方式中,主辐射方向垂直于基准轴RA。通常,将沿着通过焦点的中心且与基准轴RA垂直相交的主辐射方向d,从X射线管1的外侧观察形成于靶面3c上的焦点的形状称为有效焦点。
如图4所示,将在辐射X射线侧相对于基准轴RA的相反侧中相交的第1延长线E1与第2延长线E2在内侧构成的角度设为第1角度θ1。第1延长线E1是沿第1基准面S1从谷底部分M(或者通常为谷底部分M和第1倾斜平面11的边界线)延长的假想直线。第2延长线E2是沿第1基准面S1及靶面3c,从靶面3c延伸的假想直线。
则θ1>0°。在本实施方式中,第1角度θ1是锐角(0°<θ1<90°)。即,正面10A及谷底部分M与靶面3c不平行。
在此,将包含基准轴RA且与第1基准面S1正交的平面作为第3基准面S3。
如图3及图4所示,根据上文所述,与第1收纳槽31的第1延长线E1侧的一个端部31e1相比,第1收纳槽31的另一个端部31e2更靠近第1基准面S1。另外,与丝极线圈5的第1延长线E1侧的一个端部5e1相比,丝极线圈5的另一个端部5e2更靠近第1基准面S1。
同样地,与第2收纳槽32的第1延长线E1的一个端部32e1相比,第2收纳槽32的另一个端部32e2更靠近第1基准面S1。另外,与丝极线圈6的第1延长线E1的一个端部6e1相比,丝极线圈6的另一个端部6e2更靠近第1基准面S1。
图5是表示阴极2及阳极3的主视图,是用于说明第2角度θ2及第3角度的θ3的图。
如图5所示,将在由基准轴RA向跨过阴极2及阳极3侧中相交的第3延长线E3与第4延长线E4在内侧构成的角度作为第2角度θ2。第3延长线E3是从第1倾斜平面11沿第3基准面S3及第1倾斜平面11延伸的假想直线。第4延长线E4是从靶面3c沿第3基准面S3及靶面3c延伸的假想直线。
则θ2>0°。在本实施方式中,第2角度θ2是锐角(0°<θ2<90°)。
同样地,将在由基准轴RA向跨过阴极2及阳极3侧中相交的第5延长线E5与第6延长线E6在内侧构成的角度作为第3角度θ3。第5延长线E5是从第2倾斜平面12沿第3基准面S3及第2倾斜平面12延伸的假想直线。第6延长线E6是从靶面3c沿第3基准面S3及靶面3c延伸的假想直线。
θ3>0°在本实施方式中,第3角度θ3是锐角(0°<θ3<90°)。
如图2、图3及图5所示,根据上文所述,丝极线圈5、第1收纳槽31及第1聚焦槽21位于第1基准面S1的第3延长线E3侧。另一方面,丝极线圈6、第2收纳槽32及第2聚焦槽22位于第1基准面S1的第5延长线E3侧。
图6是表示阴极2及阳极3的图,用于说明第1直线距离D1与第2直线距离D2的关系的图。
如图6所示,将从丝极线圈5的一个端部5e1至第1焦点F1的第2延长线E2侧的一个端部F1e1为止的直线距离作为第1直线距离D1。将从丝极线圈5的另一个端部5e2至第1焦点F1的另一个端部F1e2为止的直线距离作为第2直线距离D2。则,D1<D2。
图7是表示上述阴极及上述阳极的图,是用于说明第3直线距离和第4直线距离的关系的图。
如图7所示,将从丝极线圈6的一个端部6e1至第2焦点F2的第2延长线E2侧的一个端部F2e1为止的直线距离作为第3直线距离D3。将从丝极线圈6的另一个端部6e2至第2焦点F2的另一个端部F2e2为止的直线距离作为第4直线距离D4。则,D3<D4。
图8是表示垂直投影在平行于第1倾斜平面11的假想平面的丝极线圈5、第1聚焦槽21及第1收纳槽31的图。
如图8所示,第1收纳槽31的长轴相对于第1聚焦槽21的长轴倾斜。丝极线圈5的长轴与第1收纳槽31的长轴平行。另外,如上所述,与第1收纳槽31的一个端部31e1相比,第1收纳槽31的另一个端部31e2更靠近第1基准面S1。
在此,在图8的垂直投影图中,将第1聚焦槽21的长轴与第1收纳槽31(丝极线圈5)的长轴相交的角度作为第4角度θ4。在本实施方式中,第4角度θ4是锐角(0°<θ4<90°)。
图9是表示垂直投影在平行于第2倾斜平面12的假想平面的丝极线圈6、第2聚焦槽22及第2收纳槽32的图。
如图9所示,第2收纳槽32的长轴相对于第2聚焦槽22的长轴倾斜。丝极线圈6的长轴与第2收纳槽32的长轴平行。另外,如上文所述,与第2收纳槽32的一个端部32e1相比,第2收纳槽32的另一个端部32e2更靠近第1基准面S1。
在此,在图9的垂直投影图中,将第2聚焦槽22的长轴与第2收纳槽32(丝极线圈6)的长轴相交的角度作为第5角度θ5。在本实施方式中,第5角度θ5是锐角(0°<θ5<90°)。
接着,本申请发明人针对设想在利用本实施方式所涉及的X射线管1的情况下对释放X射线进行仿真的结果进行说明。此时,多个丝极线圈中仅对丝极线圈5进行驱动。为此,形成于靶面3c上的焦点是第1焦点F1,即单焦点。另外,仿真是在同一条件下进行的。
具体而言,仅驱动了丝极线圈5。由丝极线圈5释放出的电子作为电子射束射入至靶面3c。电子射束利用由聚焦电极10的第1聚焦槽21形成的电场作用来聚焦。由从丝极线圈5的上面(靶面3c侧的面)释放出的电子形成的正焦点和由从丝极线圈5的侧面释放出的电子形成的副焦点的位置及尺寸大致重合。
并且,各种的角度及距离如下所示。
θ1=16°
θ2=25°
θ4=2°
D1=13.3mm
D2=16.7mm
图10是通过仿真表示从丝极线圈5的一个端部5e1向靶面3c照射电子射束的状态的图。图11是通过仿真表示从丝极线圈5的另一个端部5e2向靶面3c照射电子射束的状态的图。
由图10及图11可知,由一个端部5e1释放出的电子形成的焦点和由另一个端点5e2释放出的电子形成的焦点位于第1基准面S1上。
图12是通过仿真表示形成于靶面3c的第1焦点F1的图像的图。在此,第1焦点F1的图像是沿主辐射方向d从X射线管1的外侧观察到的形状,即有效焦点。
如图12所示可知,在与第1基准面S1正交的方向中,抑制了第1焦点F1的宽度的增大。
根据由上述方式构成的一个实施方式所涉及的X射线管1,X射线管1包括:阴极2和阳极3。阴极2具有:丝极线圈5;以及包含正面10A、第1倾斜平面11、第1聚焦槽21和第1收纳槽31的聚焦电极10。阳极3具有靶面3c。
则θ1>0°及θ2>0°。丝极线圈5、第1收纳槽31及第1聚焦槽21位于第1基准面S1的第3延长线E3侧。与第1收纳槽31的第1延长线E1的一个端部31e1相比,第1收纳槽31的另一个端部31e2更靠近第1基准面S1。
由此能够校正第1焦点F1的形状的失真。即,与θ4=0°的情况相比,能够抑制第1焦点F1的形成的失真。此时,在没增大聚焦电极10的外径的情况下,能够获得上述效果。另外,在没使第1聚焦槽21的长轴倾斜的情况下,能够获得上述效果。因此,如上所述能够获得一种小型且能够降低焦点形状的失真的X射线管1。
接着,本申请发明人针对对于第4角度θ4及第5角度θ5的调查结果进行说明。图13是将阴极2及阳极3放大表示的图,是表示第2聚焦槽22形成为比第1聚焦槽21要大的状态的图。
如图13所示,第2聚焦槽22要比第1聚焦槽21要大。这里关注第1角度θ1、第2角度θ2及第4角度θ4。
在θ2=25°及θ1=20°的情况下,优选θ4=4.4°。
在θ2=25°及θ1=5°的情况下,优选θ4=1.0°。
在θ2=25°及θ1=2.5°的情况下,优选θ4=0.5°。
接着,关注第1角度θ1、第3角度θ3及第5角度θ5。
在θ3=25°及θ1=20°的情况下,优选θ5=5.2°。
在θ3=25°及θ1=5°的情况下,优选θ5=1.3°。
在θ3=25°及θ1=2°的情况下,优选θ5=0.5°。
第2角度θ2依赖于第1直线距离D1的长度、第2直线距离D2的长度及第1聚焦槽21的尺寸。以及关于第3角度θ3也与第2角度θ2相同。另外,以第2角度θ2及第3角度θ3分别为25°的情况为例进行了说明,但并不限于此,能够有各种变形。例如,第2角度θ2及第3角度θ3也可是20°左右。
如上所述,第2角度θ2越小,则第4角度θ4越小。第3角度θ3越小,则第5角度θ5越小。另外,第1聚焦槽21越大,则第4角度θ4越大。第2聚焦槽22越大,则第5角度θ5越大。
第4角度θ4根据第1角度θ1的大小,第2角度θ2的大小,第1直线距离D1的长度,第2直线距离D2的长度,第1聚焦槽21的大小,而存在有最恰当的值。同样地,第5角度θ5根据第1角度θ1的大小,第3角度θ3的大小,第3直线距离D3的长度,第4直线距离D4的长度,第2聚焦槽22的大小,而存在有最恰当的值。例如,第4角度θ4及第5角度θ5各自优选为在0.5°至5°的范围内进行选择。
第4角度θ4的上限值是使第1收纳槽31与第1聚焦槽21相干扰的值。例如在图8中,在第1聚焦槽21的宽度(与第1聚焦槽21的长轴正交方向的长度)为6mm,第1收纳槽31的宽度(与第1收纳槽31的长轴正交方向的长度)为1.5mm,第1收纳槽31的长度(第1收纳槽31的长轴的长度)为12mm的情况下,若θ4=20°,则第1收纳槽31与第1聚焦槽21相干扰。
接着,为了与上述实施方式所涉及的X射线管1相比较,对比较例的X射线管进行说明。图15是表示比较例所涉及的X射线管的阴极2的俯视图。
如图15所示,丝极线圈5的长轴、第1聚焦槽21的长轴以及第1收纳槽31的长轴分别与基准轴RA正交且与第1基准面S1平行。同样地,丝极线圈6的长轴、第2聚焦槽22的长轴以及第2收纳槽32的长轴分别与基准轴RA正交且与第1基准面S1平行。则θ4=0°及θ5=0°。在上述方面,比较例所涉及的X射线管与上述实施方式所涉及的X射线管1不同。
图16是通过仿真表示从本比较例的丝极线圈5的一个端部5e1向靶面3c照射电子射束的状态的图。图17是通过仿真表示从本比较例的丝极线圈5的另一个端部5e2向靶面3c照射电子射束的状态的图。
如图16及图17可知,由一个端部5e1释放出的电子所形成的焦点位于第1基准面S1上,由另一个端部5e2释放出的电子所形成的焦点不位于第1基准面S1上。
图18是通过仿真表示形成于上述比较例的靶面3c的第1焦点F1的图像的图。在此,第1焦点F1的图像是沿主辐射方向从X射线管1的外侧观察到的形状,即有效焦点。
如图18所示可知,在与第1基准面S1正交的方向中,难以抑制第1焦点F1的宽度的增大。
虽然说明了本发明的实施方式,但是上述实施方式作为示例而提出,并没有限定发明范围的意图。新的实施方式能够用其他各种方式来实施,在不脱离发明主旨的范围内,能够进行各种省略、置换、变更。上述实施方式及其变形均包含在发明范围及其主旨中,且包含在权利要求保护范围所记载的发明及其等效范围内。
例如,例示了在上述实施方式的图8中使第1聚焦槽21不倾斜的情况,例示了在图9中使第2聚焦槽22不倾斜的情况,但是并不限定于这些。例如,如图14所示,不仅丝极线圈5及第1收纳槽31倾斜,第1聚焦槽21也可倾斜。在此情况下,与第1聚焦槽21的第1延长线E1的一个端部21e1相比,第1聚焦槽21的另一个端部21e2更靠近第1基准面S1。第1收纳槽31的长轴相对于第1聚焦槽21的长轴倾斜(0°<θ4<90°)。
在X射线管1具备多个电子枪的情况下,X射线管1的至少1个电子枪的收纳槽(丝极线圈)如图8、图9以及图14所示倾斜即可。
为此,X射线管1也可具备如图15所示出的不倾斜的收纳槽(丝极线圈)。
另外,在上述实施方式中例示了谷底部分M为线状的情况,但是谷底部分M也可以是垂直于第1基准面S1的平坦面。此时,平坦的谷底部分M也可包括如图15所示出的不倾斜的聚焦槽及不倾斜的收纳槽(丝极线圈)。
并且,在上述实施方式中对聚焦电极10具有平坦的正面10A的情况进行了例示,但也可不存在平坦的正面10A。
本发明的实施方式并不限于上述的固定阳极型的X射线管1,而是能够适用于各种固定阳极型的X射线管、旋转阳极型的X射线管以及其它X射线管。

Claims (9)

1.一种X射线管,其特征在于,包括:
阳极,该阳极具有从由电子射束的碰撞形成的第1焦点向主辐射方向辐射X射线的靶面;以及
阴极,该阴极具有与该阳极的靶面相对配置且释放所述电子射束的第1丝极,和使得从该第1丝极释放的电子射束聚焦的聚焦电极,所述聚焦电极包含:离所述第1焦点最远的谷底部分、从该谷底部分向所述阳极方向倾斜上升的第1倾斜平面、在该第1倾斜平面开口的第1聚焦槽、以及在该第1聚焦槽的底面开口且收纳所述第1丝极的第1收纳槽,
若将与通过所述第1焦点的中心的X射线管轴平行的轴设为基准轴,
将包含所述基准轴和所述主辐射方向的平面设为第1基准面,
在辐射所述X射线侧相对于所述基准轴的相反侧中相交的第1延长线和第2延长线在内侧构成的第1角度,其中所述第1延长线是从所述谷底部分与所述第1倾斜平面的边界直线沿着所述第1基准面延伸的假想直线,所述第2延长线是沿着所述第1基准面及所述靶面由所述靶面延伸的假想直线,将所述第1角度设为θ1,则,
θ1>0°,
所述第1收纳槽具有长轴,
与所述第1收纳槽的所述第1延长线侧的一个端部相比,所述第1收纳槽的另一个端部更靠近所述第1基准面。
2.如权利要求1所述的X射线管,其特征在于,
所述谷底部分是与所述第1基准面平行的线段。
3.如权利要求1所述的X射线管,其特征在于,
所述谷底部分是与所述第1基准面垂直的平坦面。
4.如权利要求1所述的X射线管,其特征在于,
所述第1收纳槽的开口与所述第1聚焦槽的开口平行,
所述第1丝极沿与所述第1收纳槽的开口平行的假想平面延伸。
5.如权利要求1所述的X射线管,其特征在于,
所述第1丝极具有长轴,
若将从所述第1丝极的所述第1延长线侧的一个端部至所述第1焦点的所述第2延长线侧的一个端部为止的第1直线距离设为D1,
将从所述第1丝极的另一个端部至所述第1焦点的另一个端部为止的第2直线距离作为D2,则
D1<D2。
6.如权利要求1所述的X射线管,其特征在于,
所述第1聚焦槽与所述基准轴正交且具有与所述第1基准面平行的长轴。
7.如权利要求1所述的X射线管,其特征在于,
所述第1聚焦槽具有长轴,
所述第1收纳槽的长轴相对于所述第1聚焦槽的长轴倾斜。
8.如权利要求1所述的X射线管,其特征在于,
所述第1丝极具有长轴,
所述第1丝极的长轴与所述第1收纳槽的长轴平行。
9.如权利要求1所述的X射线管,其特征在于,
所述第1聚焦槽具有长轴,
与所述第1聚焦槽的所述第1延长线侧的一个端部相比,所述第1聚焦槽的另一个端部更靠近所述第1基准面,
所述第1收纳槽的长轴相对于所述第1聚焦槽的长轴倾斜。
CN201780037960.7A 2016-06-20 2017-06-09 X射线管 Active CN109478486B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-121669 2016-06-20
JP2016121669A JP6638966B2 (ja) 2016-06-20 2016-06-20 X線管
PCT/JP2017/021449 WO2017221743A1 (ja) 2016-06-20 2017-06-09 X線管

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109478486A true CN109478486A (zh) 2019-03-15
CN109478486B CN109478486B (zh) 2021-01-01

Family

ID=60783849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780037960.7A Active CN109478486B (zh) 2016-06-20 2017-06-09 X射线管

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10872741B2 (zh)
EP (1) EP3474306B1 (zh)
JP (1) JP6638966B2 (zh)
KR (1) KR102151422B1 (zh)
CN (1) CN109478486B (zh)
WO (1) WO2017221743A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110911258A (zh) * 2019-11-29 2020-03-24 清华大学 一种分布式多焦点脉冲x射线光管及ct设备
CN111033673A (zh) * 2017-08-14 2020-04-17 佳能电子管器件株式会社 X射线管

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7196046B2 (ja) * 2019-09-13 2022-12-26 キヤノン電子管デバイス株式会社 X線管

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2121631A (en) * 1936-05-11 1938-06-21 Gen Electric X Ray Corp X-ray tube
US3783333A (en) * 1972-02-24 1974-01-01 Picker Corp X-ray tube with improved control electrode arrangement
JPH05121020A (ja) * 1991-10-29 1993-05-18 Shimadzu Corp ステレオx線管
CN1258378A (zh) * 1998-03-16 2000-06-28 东芝株式会社 X射线管
CN1698174A (zh) * 2003-01-21 2005-11-16 东芝电子管件株式会社 X射线管装置
CN104428865A (zh) * 2012-07-02 2015-03-18 株式会社东芝 X射线管

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1923876A (en) 1931-02-25 1933-08-22 Wappler Electric Company Inc Means and method of producing an X-ray focus varying with the x-ray tube load
JPS4712929Y1 (zh) * 1969-04-10 1972-05-12
JPS5738851Y2 (zh) * 1975-10-25 1982-08-26
US4315154A (en) * 1979-11-08 1982-02-09 Siemens Corporation Multiple focus X-ray generator
US4685118A (en) * 1983-11-10 1987-08-04 Picker International, Inc. X-ray tube electron beam switching and biasing method and apparatus
JPS60192357U (ja) * 1984-05-31 1985-12-20 株式会社島津製作所 立体撮影用x線管装置
US4799248A (en) 1987-08-06 1989-01-17 Picker International, Inc. X-ray tube having multiple cathode filaments
US4823371A (en) * 1987-08-24 1989-04-18 Grady John K X-ray tube system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2121631A (en) * 1936-05-11 1938-06-21 Gen Electric X Ray Corp X-ray tube
US3783333A (en) * 1972-02-24 1974-01-01 Picker Corp X-ray tube with improved control electrode arrangement
JPH05121020A (ja) * 1991-10-29 1993-05-18 Shimadzu Corp ステレオx線管
CN1258378A (zh) * 1998-03-16 2000-06-28 东芝株式会社 X射线管
CN1698174A (zh) * 2003-01-21 2005-11-16 东芝电子管件株式会社 X射线管装置
CN104428865A (zh) * 2012-07-02 2015-03-18 株式会社东芝 X射线管

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111033673A (zh) * 2017-08-14 2020-04-17 佳能电子管器件株式会社 X射线管
CN110911258A (zh) * 2019-11-29 2020-03-24 清华大学 一种分布式多焦点脉冲x射线光管及ct设备
CN110911258B (zh) * 2019-11-29 2021-03-23 清华大学 一种分布式多焦点脉冲x射线光管及ct设备

Also Published As

Publication number Publication date
KR102151422B1 (ko) 2020-09-03
EP3474306B1 (en) 2021-04-07
US20190180970A1 (en) 2019-06-13
JP2017228355A (ja) 2017-12-28
WO2017221743A1 (ja) 2017-12-28
JP6638966B2 (ja) 2020-02-05
EP3474306A1 (en) 2019-04-24
US10872741B2 (en) 2020-12-22
CN109478486B (zh) 2021-01-01
EP3474306A4 (en) 2020-02-26
KR20190019964A (ko) 2019-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7382862B2 (en) X-ray tube cathode with reduced unintended electrical field emission
US7529345B2 (en) Cathode header optic for x-ray tube
CN109478486A (zh) X射线管
KR20070026026A (ko) X 선관
EP2775508A2 (en) X-ray generation tube, X-ray generation device including the X-ray generation tube, and X-ray imaging system
JP6792676B1 (ja) X線管
KR20090033485A (ko) X선 발생장치
CN111033673B (zh) X射线管
JPS6122545A (ja) X線管
WO2017073523A1 (ja) 回転陽極型x線管
CN106601576B (zh) 一种大口径高分辨率电子枪
CN101911244B (zh) X射线管
JPH0447939B2 (zh)
JPS5851439A (ja) 陰極線管
CN214753635U (zh) 一种微焦点x射线管
CN110379696A (zh) X射线管
KR20240002997A (ko) 초점 형상 조절이 가능한 엑스레이 튜브
KR100331058B1 (ko) 전계 방출형 음극 구조체를 갖는 전자총
KR20230140626A (ko) 보조양극을 포함한 엑스레이 튜브
JPS63207038A (ja) X線管装置
US7071605B2 (en) Cathode structure for color cathode ray tube
JPS60211746A (ja) 陰極線管
TW200414262A (en) Electron gun for color cathode ray tube
KR20010017141A (ko) 칼라음극선관의 음극구조체
JPS60236438A (ja) 電子銃

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant