CN114127886A

CN114127886A - X射线管

Info

Publication number: CN114127886A
Application number: CN202080052348.9A
Authority: CN
Inventors: 石井淳
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 2019-07-24
Filing date: 2020-07-13
Publication date: 2022-03-01
Also published as: JP6792676B1; TW202119451A; US20220246384A1; KR20220037408A; US11875965B2; WO2021015036A1; JP2021022428A

Abstract

本发明的X射线管具备：电子枪部、产生X射线的靶、及真空框体部。真空框体部具有：金属框体部，其支撑靶；及阀部，其由绝缘材料构成，并且连结于金属框体部。电子枪部在电子的出射侧的端部具有使出射的电子聚焦的呈筒形状的聚焦电极部。电子枪部以聚焦电极部的至少一部分位于金属框体部内的方式由阀部支撑。当从靶的X射线产生位置观察时，聚焦电极部遮挡从X射线产生位置向阀部的视线。

Description

X射线管

技术领域

本发明涉及一种X射线管。

背景技术

在专利文献1中记载有产生X射线的X射线管。该X射线管具备：电子枪部，其出射电子；靶，其通过电子的入射而产生X射线；及阀部(玻璃制气密容器)，其容纳它们且由绝缘材料构成。电子枪部由阀部保持。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-66694号公报

发明内容

发明所要解决的问题

此处，在如上述的X射线管中，在靶产生的X射线不仅朝X射线管外放出，也朝X射线管内的真空区域侧放出，并朝阀部入射。此时，如果X射线朝作为绝缘体的阀部入射，则有时因阀部带电而耐电压能力降低，产生放电。

因此，本发明的目的在于提供一种可抑制X射线向阀部的入射的X射线管。

解决问题的技术手段

本发明的一方式的X射线管具有：电子枪部，其出射电子；靶，其通过电子的入射而产生X射线；及真空框体部，其容纳电子枪部及靶，真空框体部具有：金属框体部，其支撑靶；及阀部，其由绝缘材料构成，并且连结于金属框体部，电子枪部在电子的出射侧的端部具有使出射的电子聚焦的呈筒形状的聚焦电极部，并且以聚焦电极部的至少一部分位于金属框体部内的方式由阀部支撑，当从靶的X射线产生位置观察时，聚焦电极部遮挡从X射线产生位置向阀部的视线。

在该X射线管中，通过至少一部分位于金属框体部内的聚焦电极部，来遮挡从靶的X射线产生位置向阀部的视线。由此，即便从靶的X射线产生位置朝真空框体部内的真空区域放出X射线，从X射线产生位置朝向阀部的X射线也被聚焦电极部遮挡。如此，X射线管可抑制X射线向阀部的入射。

在X射线管中，也可以为，聚焦电极部具有朝向外侧突出的凸部。由此，聚焦电极部可通过凸部高效地遮挡从X射线产生位置向阀部的视线。即，聚焦电极部可通过凸部高效地遮挡从X射线产生位置朝向阀部的X射线。

在X射线管中，也可以为，凸部在聚焦电极部的外周面设置于靶侧的端部。在此情况下，凸部可在更靠近X射线产生位置的位置遮挡X射线。即，凸部可在X射线从X射线产生位置大幅度扩展前遮挡X射线。由此，X射线管可抑制凸部的突出高度，并且抑制X射线向阀部的入射。

在X射线管中，也可以为，凸部的角部以弯曲的方式被倒圆。在此情况下，聚焦电极部可抑制电场集中于凸部的角部，并且可抑制以凸部的角部为起点产生放电。

在X射线管中，也可以为，聚焦电极部的外周面呈随着朝向靶而变成大径的锥形形状。由此，聚焦电极部，由于靶侧的端部平滑地成为大径，故可抑制外周面的局部的电场的集中，并且可通过成为大径的部分，高效地遮挡从X射线产生位置向阀部的视线。即，聚焦电极部可通过成为大径的部分，高效地遮挡从X射线产生位置朝向阀部的X射线。

在X射线管中，也可以为，聚焦电极部的外周面与聚焦电极部的靶侧的端面的角部以弯曲的方式被倒圆。在此情况下，聚焦电极部可抑制电场集中于聚焦电极部的外周面与聚焦电极部的靶侧的端面的角部，并且可抑制以角部为起点产生放电。

[发明的效果]

根据本发明，可抑制X射线向阀部的入射。

附图说明

图1是示出实施方式的X射线产生装置的纵截面图。

图2是沿纵方向切割图1的X射线管的端面图。

图3是沿纵方向切割第1变形例的X射线管的端面图。

图4是第1变形例的X射线管的第2栅电极的变形例，沿纵方向切割第2栅电极的端面图。

图5是沿纵方向切割第2变形例的X射线管的端面图。

图6是沿纵方向切割第3变形例的X射线管的端面图。

图7是沿纵方向切割第4变形例的X射线管的端面图。

具体实施方式

以下，针对本发明的实施方式，一面参照附图，一面进行说明。此外，在以下的说明中，对相同或相当的要素彼此赋予同一符号，并且省略重复的说明。

如图1及图2所示，X射线产生装置1例如为观察被检测体的内部结构的X射线无损检查所使用的微焦点X射线源。X射线产生装置1具备X射线管10、装置框体部20、及电源部30。

X射线管10具备真空框体部100、电子枪部110、及靶T。电子枪部110沿出射轴MX出射电子束M(电子)。X射线管10是，将通过来自电子枪部110的电子束M朝靶T入射而产生且透过该靶T本身的X射线XR从X射线出射窗104出射的透过型X射线管。X射线管10是具备具有真空的内部空间R的真空框体部100的真空密封型X射线管。此外，以下，为便于说明，将对于电子枪部110设置有靶T的一侧设为“前侧”，将其相反侧设为“后侧”。

真空框体部100容纳电子枪部110、及靶T。真空框体部100呈沿X射线管10的管轴AX延伸的大致圆柱状的外形。此外，在本实施方式中，管轴AX与出射轴MX成为同轴。由于管轴AX与出射轴MX为同轴，故以下，也将它们统称为轴L。真空框体部100具备：由金属材料(例如，不锈钢、铜、铜合金、铁合金等)形成的头部(金属框体部)101、及由绝缘材料(例如，玻璃、陶瓷等)形成的阀部102。头部101配置于阀部102的前侧。头部101与阀部102通过由科伐合金等金属材料构成的阀凸缘103而相互连结。

阀部102呈沿X射线管10的管轴AX延伸的圆筒形状。在阀部102的后侧的端部，设置有以朝向前侧折回的方式沿管轴AX延伸而形成的圆筒形状的凹部102w。即，阀部102具有：外筒102a、配置于外筒102a内的内筒102b、及将外筒102a的后侧的端部与内筒102b的后侧的端部连结的筒连结部102c。外筒102a及内筒102b沿轴L延伸。

在内筒102b的前侧的端部的开口部，以将该开口部密封的方式设置有杆(stem)部105。杆部105具备阀凸缘106、杆凸缘107、及杆108。杆108由绝缘材料(例如，玻璃、陶瓷等)构成，呈圆形的板状。杆凸缘107由导电材料(例如科伐合金等)构成，呈圆筒形状。在杆凸缘107的内侧，固定有杆108。阀凸缘106由导电材料(例如科伐合金等)构成，呈大致圆筒形状。杆凸缘107嵌入且固定于阀凸缘106内。阀凸缘106连接于阀部102的内筒102b的前侧的端部。

在杆108，设置有杆销S。杆销S以跨真空框体部100的内部区域与外部区域且贯通杆108的状态延伸。杆销S电连接于电子枪部110的各构成要素(加热器121等)，对电子枪部110的各构成要素进行馈电等。

杆部105在内部空间R的特定位置保持电子枪部110。即，电子枪部110经由杆部105由阀部102支撑。即，通过凹部102w，延长头部101与电子枪部110的爬电距离，提高耐电压特性，并且通过在内部空间R内使电子枪部110接近靶T而配置，而容易使电子束M微焦点化。

头部101由金属材料形成，在电位上相当于X射线管10的阳极。头部101在两端具备开口，呈沿轴L延伸的大致圆筒形状。头部101在后侧的开口处，与沿轴L延伸的阀部102连通(参照图2)。

在头部101的前侧面，以覆盖头部101的前侧的开口101a的方式，固定有X射线出射窗104。X射线出射窗104例如呈圆形的板状。X射线出射窗104例如由铍、铝、金刚石等X射线透过性较高的材料形成。

靶T设置于X射线出射窗104的内部空间R侧的面。即，靶T由头部101支撑。在本实施方式中，靶T成膜于X射线出射窗104的内部空间R侧的面。靶T通过电子束M(电子)的入射而产生X射线。作为靶T，例如使用钨、钼、铜等。

电子枪部110朝向靶T出射电子。电子枪部110具备：加热器121、阴极122、第1栅(grid)电极123、第2栅电极(聚焦电极部)124、及电子枪框体部125。

加热器121由通过通电而发热的灯丝(filament)形成。阴极122成为通过由加热器121加热而放出电子的电子放出源。第1栅电极123控制从阴极122放出的电子的量。

第2栅电极124使通过第1栅电极123的电子朝向靶T聚焦。第2栅电极124也作为形成用于引出构成电子束M的电子的电场的引出电极而发挥功能。第1栅电极123配置于阴极122与第2栅电极124之间。电子枪框体部125由导电材料(例如不锈钢等)构成，呈圆筒形状。电子枪框体部125容纳加热器121、阴极122、及第1栅电极123。电子枪框体部125的前侧的端部连结于第2栅电极124，也成为对第2栅电极124的馈电路径。电子枪框体部125的后侧的端部连结于杆部105。

装置框体部20具备：筒构件(容纳部)21、及作为电源部30的一部分的电源外壳33。筒构件21由金属形成。筒构件21呈在其两端具有开口的圆筒形状，具有内部空间21c。筒构件21在其一端侧的开口21a插入X射线管10的阀部102。由此，筒构件21容纳X射线管10的至少一部分。更具体而言，筒构件21在本实施方式中容纳阀部102的整体。

筒构件21的开口21a由X射线产生装置1的头部101密封。在筒构件21的内部空间21c中，封入有液状的电绝缘性物质即绝缘油22。

电源部30具有对X射线管10供给电力的功能。电源部30具有：由经模制的固体绝缘材料，例如作为绝缘树脂的环氧树脂构成的绝缘块31；在绝缘块31中经模制的升压部32；及容纳它们且呈矩形箱状的电源外壳33。升压部32基于各种条件，根据需要调整将从X射线产生装置1的外部导入的导入电压升压而产生的升压电压，从而产生高压电压。绝缘块31通过绝缘材料(例如环氧树脂等)将升压部32密封。在电源部30(电源外壳33)，固定有筒构件21的另一端侧。由此，将筒构件21的另一端侧的开口21b密封，并且将绝缘油22封入筒构件21的内部空间21c。

另外，X射线产生装置1具备将升压部32与X射线管10电连接的馈电部40。馈电部40从电源部30向X射线管10供给电力(高压电压)。更详细而言，馈电部40的一端部连接于升压部32。馈电部40的另一端部插入X射线管10的阀部102的凹部102w，在杆部105与从真空的内部空间R突出的杆销S电连接。馈电部40具有用于供给电力的多条配线。

此外，在本实施方式中，作为一例，将靶T(阳极)设为接地电位，从电源部30经由馈电部40对X射线管10(电子枪部110)供给-100kV的高压电压。此外，实际上，对电子枪部110的各电极，施加将-100kV的高压电压配合各电极的功能加以调整的电压，但以后为了易于理解说明，将向电子枪部110施加的电压假定为-100kV来描述。

其次，说明电子枪部110所具备的第2栅电极124的细节。如图2所示，第2栅电极124使从电子枪部110出射的电子聚焦。第2栅电极124呈筒形状，设置于电子枪部110的靶T侧(电子的出射侧)的端部。此处，电子枪部110以第2栅电极124的至少一部分位于头部101内的方式，经由杆部105由阀部102支撑。即，电子枪部110的前端部(靶T侧(电子的出射侧)的端部)插入头部101内。

此处，靶T在X射线产生位置P产生X射线。X射线产生位置P是指，在靶T从电子枪部110出射的电子束M(电子)入射并且产生(放出)X射线的位置。在X射线产生位置P产生的X射线，由于朝以X射线产生位置P为中心的全方位放出，故除透过靶T从X射线出射窗104出射以外，也朝内部空间R侧放出。

如果朝内部空间R侧放出的X射线朝作为绝缘体的阀部102入射，则有时阀部102带电且放电。因此，第2栅电极124除具有使电子聚焦的功能以外，还具有抑制朝内部空间R侧放出的X射线朝阀部102入射的功能。

具体而言，在从靶T的X射线产生位置P观察时，第2栅电极124遮挡从X射线产生位置P向阀部102的视线。此处的遮挡视线是指，通过第2栅电极124存在，而无法从X射线产生位置P直接辨识(透视)阀部102，换言之，是指将X射线产生位置P与阀部102相连的直线被第2栅电极124遮挡。

此处，通过筒形状的第2栅电极124的内侧(从阴极122放出的电子通过的空间)且从X射线产生位置P朝向阀部102的视线被第1栅电极123及电子枪框体部125等遮挡。此处，第2栅电极124以无法通过筒形状的第2栅电极124的外侧(第2栅电极124与真空框体部100的间的空间)从X射线产生位置P直接辨识阀部102的方式，遮挡从X射线产生位置P向阀部102的视线。更详细而言，第2栅电极124以无法通过头部101的内周面与第2栅电极124的外周面的间隙从X射线产生位置P直接辨识阀部102的方式，遮挡从X射线产生位置P向阀部102的视线。

更详细而言，第2栅电极124具有：呈筒形状的筒部124a、及凸部124b。筒部124a沿轴L延伸。在本实施方式中，筒部124a呈沿轴L直线状延伸的圆筒形状。凸部124b设置于筒部124a的外周面。凸部124b从筒部124a的外周面朝向外侧(头部101的内周面侧)突出。即，第2栅电极124具有朝向外侧突出的凸部124b。凸部124b在筒部124a的外周面设置于靶T侧的端部。

此外，凸部124b在筒部124a的外周面跨周向的整个区域而延伸。即，凸部124b呈筒部124a在内侧穿过的环状。凸部124b的外周侧的角部以弯曲的方式被倒圆。更详细而言，在环状的凸部124b的外周侧(从筒部124a突出侧)，前侧的角部K1以弯曲的方式将角倒圆。同样，在环状的凸部124b的外周侧(从筒部124a突出侧)，后侧的角部K2以弯曲的方式将角倒圆。角部K1的弯曲的R形状(曲率)、与角部K2的弯曲的R形状(曲率)也可以互不相同，也可以彼此相同。凸部124b的截面的形状也可以成为半圆形状。

第2栅电极124遮挡从X射线产生位置P朝向阀部102的视线。具体而言，例如，如箭头A1所示，从X射线产生位置P朝向阀部102(外筒102a)的视线被凸部124b遮挡。此外，例如，虽然由箭头A2及A3表示的视线从X射线产生位置P朝向头部101并且未被第2栅电极124遮挡，但由于头部101由金属材料构成，故即便X射线入射也不会带电。

第2栅电极124由例如可遮蔽X射线的金属材料构成。作为第2栅电极124的材料，也可以使用例如钨、钼、钽、不锈钢等。另外，电子枪部110成为高温。因此，第2栅电极124也可以由可遮蔽X射线的金属材料中的例如具有预定的温度(例如1000度)以上的熔点的高熔点金属材料构成。作为高熔点金属材料，也可以使用例如钨、钼、钽等。

此外，在图2中，作为第2栅电极124的内周面的形状，作为一例，示出沿轴L方向直线地延伸的圆筒形状的情况。然而，第2栅电极124的内周面的形状可采用各种形状。

如以上所述，在X射线管10中，通过第2栅电极124，来遮挡从靶T的X射线产生位置P向阀部102的视线。由此，即便从靶T的X射线产生位置P朝真空框体部100的内部空间R(真空区域)放出X射线，从X射线产生位置P朝向阀部102的X射线也被第2栅电极124遮挡。即，从X射线产生位置P朝阀部102直线行进的X射线(从X射线产生位置P朝阀部102直接入射的X射线)被第2栅电极124遮挡。因此，可抑制通过X射线朝阀部102入射而阀部102带电。如此，X射线管10能够抑制X射线向阀部102的入射。

另外，由于第2栅电极124的前端部(靶T侧(电子的出射侧)的端部)配置为位于头部101内，故与第2栅电极124的整体配置为位于阀部102内的情况相比，可高效地遮挡从X射线产生位置P朝向阀部102的X射线。假设在第2栅电极124的整体配置为位于阀部102内的情况下，从X射线产生位置P朝向阀部102的X射线即便在第2栅电极124的前端部附近，也已大幅度扩展。因此，针对以第2栅电极124遮挡从X射线产生位置P朝向阀部102的X射线，必须使第2栅电极124连续延伸至阀部102的内壁附近。在此情况下，由于第2栅电极124与真空框体部100接近，故两者间的耐电压能力降低，容易产生放电。另外，由于第2栅电极124的重量大幅度增加，故电子枪部110的耐震性也降低。相对于此，通过第2栅电极124的前端部(靶T侧(电子的出射侧)的端部)配置为位于头部101内，可在X射线从X射线产生位置P大幅度扩展前，遮挡X射线。因此，可抑制在第2栅电极124进行X射线的遮蔽的部分(例如凸部124b)变大，并且可抑制电子枪部110的耐电压能力及耐震性降低。

第2栅电极124具有从筒部124a朝向外侧突出的凸部124b。由此，第2栅电极124可通过凸部124b，高效地遮挡从X射线产生位置P向阀部102的视线。即，第2栅电极124可通过凸部124b，高效地遮挡从X射线产生位置P朝向阀部102的X射线。在此情况下，第2栅电极124可抑制第2栅电极124整体的大小变大，并且可使用凸部124b高效地遮挡朝向阀部102的视线。

另外，第2栅电极124成为除凸部124b以外的部分缩窄的形状。即，第2栅电极124的筒部124a中的未设置凸部124b的部分成为相对于设置有凸部124b的部分缩窄的形状(外径较小的形状)。由此，第2栅电极124在除凸部124b以外的部分(筒部124a的外周面露出的部分)，可拉开头部101的内面与第2栅电极124的外周面的距离。因此，第2栅电极124可抑制头部101的内面与第2栅电极124的外周面之间的放电的产生。

另外，第2栅电极124由于除凸部124b以外的部分缩窄，故可减小第2栅电极124整体的大小，可抑制第2栅电极124本身的重量增加，并且也可抑制电子枪部110的耐震性降低。

凸部124b设置于筒部124a的外周面的前侧(靶T侧)的端部。在此情况下，凸部124b可在更靠近X射线产生位置P的位置遮挡X射线。即，凸部124b可在X射线从X射线产生位置P大幅度扩展前遮挡X射线。由此，X射线管10可抑制凸部124b的突出高度，且抑制X射线向阀部102的入射。

此外，第2栅电极124的形状并不限定于上述的形状。例如，第2栅电极124所具备的凸部124b的角部K1及角部K2也可以不以弯曲的方式被倒圆。凸部124b也可以在筒部124a的外周面设置于靶T侧的端部。即，凸部124b例如也可以在筒部124a的外周面设置于从靶T侧的端部朝后侧偏移的位置。

(X射线管的第1变形例)

其次，说明上述实施方式的X射线管10的第1变形例。以下，以与实施方式的X射线管10的不同点为中心进行说明，针对共通的结构省略说明。在以下说明的其他的变形例中，也仅以不同点为中心进行说明。如图3所示，X射线管10A具备与第2栅电极124不同形状的第2栅电极(聚焦电极部)126，来代替实施方式的X射线管10的第2栅电极124。

第2栅电极126呈筒形状。在本实施方式中，第2栅电极126呈沿轴L延伸的圆筒形状。第2栅电极126的外周面F1呈随着朝向靶T而成为大径的锥形形状。在本变形例中，第2栅电极126的外周面F1，作为一例，呈随着朝向靶T而以一定的比例逐渐(平滑地)成为大径的锥形形状。第2栅电极126随着朝向靶T侧(随着朝向前侧)而筒的壁厚变厚。

此外，在图3中，作为第2栅电极126的内周面的形状，作为一例，示出沿轴L方向直线地延伸的圆筒形状的情况。然而，第2栅电极126的内周面的形状可采用各种形状。

第2栅电极126的外周面F1与第2栅电极126的靶T侧(前侧)的端面F2的角部K3以弯曲方式被倒圆。因此，第2栅电极126随着朝向靶T，在通过锥形形状而大径化至特定的位置后，伴随着角部K3的弯曲而小径化，且向端面F2连接。另外，端面F2成为如与靶T相对那样的平面部。即，由于第2栅电极126的最前端部的端面F2成为如与靶T相对那样的平面部，故可在更靠近X射线产生位置P的位置遮挡X射线。即，由于可在X射线从X射线产生位置P大幅度扩展前，遮挡X射线，故可抑制锥形形状的直径变大。因此，可抑制电子枪部110的耐电压能力及耐震性降低。另外，第2栅电极126由于随着朝向靶T侧(随着朝向前侧)而筒的壁厚变厚，故可在靶T侧(前侧)具有充分的X射线遮蔽能力，且可抑制在后侧的不必要的重量增加。

如以上所述，该X射线管10A的第2栅电极126的靶T侧的端部成为大径，并且可通过成为大径的部分来高效地遮挡从X射线产生位置P向阀部102的视线。即，第2栅电极126可通过成为大径的部分，高效地遮挡从X射线产生位置P朝向阀部102的X射线。如此，第2栅电极126可抑制第2栅电极126整体的大小变大，并且可高效地遮挡朝向阀部102的X射线。因此，X射线管10A与实施方式的X射线管10同样地，可抑制X射线向阀部102入射。

另外，第2栅电极126成为随着远离靶T而缩窄的形状。即，第2栅电极126的外周面F1的外径随着远离靶T而变成小径。由此，第2栅电极126在除大径的部分以外的部分，可拉开头部101的内面与第2栅电极126的外周面F1的距离。因此，第2栅电极126可抑制在头部101的内面与第2栅电极126的外周面F1间产生放电。

另外，第2栅电极126的外周面F1成为平滑的锥形形状，在第2栅电极126的外周面F1未形成如朝向内侧(内周侧)进入的形状的部位(凹部)。因此，除可抑制电场在外周面F1局部地集中并抑制放电以外，也可抑制尘屑等附着于第2栅电极126的外周面F1。例如，作为该尘屑等，可列举形成第2栅电极126时的削屑等。如此，X射线管10A由于可抑制尘屑等附着于第2栅电极126的外周面F1，故可抑制以该尘屑等为起点而产生放电。

第2栅电极126的角部K3以弯曲的方式被倒圆。在此情况下，第2栅电极126可抑制电场集中于角部K3，并且可抑制以该角部K3为起点而产生放电。

此外，第2栅电极126的形状并不限定于上述的形状。例如，第2栅电极126的角部K3也可以不以弯曲的方式被倒圆。

(第2栅电极的变形例)

其次，说明上述第1变形例的X射线管10A的第2栅电极126的变形例。如图4所示，第2栅电极(聚焦电极部)126A对于上述第1变形例的第2栅电极126，主要是内周面F3的形状不同。

第2栅电极126A在后侧(电子枪框体部125侧)的端部具备后壁部B。在后壁部B设置有从阴极122放出的电子通过的出射孔Ba。在比后壁部B更靠前侧，第2栅电极126A的内周面F3的形状呈随着朝向靶T侧而成为大径的大致锥形形状。更详细而言，第2栅电极126A的内周面F3，通过从后壁部B侧朝向靶T侧的端部依次包含第1筒状部N1、第1锥形筒状部N2、连结部N3、第2筒状部N4、第2锥形筒状部N5、及第3筒状部N6而构成。

第1筒状部N1沿轴L延伸，且呈比出射孔Ba更大径的圆筒形状。第1筒状部N1的内径成为一定。第1锥形筒状部N2沿轴L延伸，且呈随着朝向靶T侧而逐渐成为大径的锥形形状。第1锥形筒状部N2的后侧的端部连结于第1筒状部N1的前侧的端部。第2筒状部N4沿轴L延伸且呈圆筒状形状。第2筒状部N4的内径成为比第1锥形筒状部N2的前侧的内径更大径。第2筒状部N4的内径成为一定。连结部N3呈将第1锥形筒状部N2的前侧的端部与第2筒状部N4的后侧的端部连结的环状。

第2锥形筒状部N5沿轴L延伸，且呈随着朝向靶T侧而逐渐成为大径的锥形形状。第2锥形筒状部N5的后侧的端部连结于第2筒状部N4的前侧的端部。第3筒状部N6沿轴L延伸，且呈圆筒形状。第3筒状部N6的内径成为与第2锥形筒状部N5的前侧的内径相同。第3筒状部N6的后侧的端部连结于第2锥形筒状部N5的前侧的端部。

作为一例，第1筒状部N1的轴L方向的长度短于第1锥形筒状部N2的轴L方向的长度。作为一例，第1锥形筒状部N2的轴L方向的长度短于第2筒状部N4的轴L方向的长度。作为一例，第2筒状部N4的轴L方向的长度短于第2锥形筒状部N5的轴L方向的长度。作为一例，第3筒状部N6的轴L方向的长度长于第1筒状部N1的轴L方向的长度，且短于第1锥形筒状部N2的轴L方向的长度。

第2栅电极126A的内周面F3(第3筒状部N6)与第2栅电极126A的靶T侧(前侧)的端面F2的角部K4以弯曲方式被倒圆。在本变形例中，作为一例，角部K3的弯曲的R形状(曲率)成为比角部K4的弯曲的R形状(曲率)更缓和(曲率更小)。

如以上所述，第2栅电极126A与第1变形例的第2栅电极126同样地，可抑制X射线向阀部102的入射。另外，第2栅电极126A通过使将外周面F1与端面F2连接的角部K3的弯曲的R形状(曲率)缓和，可将外表面设为平滑的形状，并且通过将内周面F3的形状设为上述的形状，可兼顾抑制耐电压能力降低且使从阴极122放出的电子适当地聚焦这两者。

此外，第2栅电极126A的形状不限定于上述的形状。例如，第2栅电极126的角部K3及K4也可以不以弯曲的方式被倒圆。另外，第2栅电极126A的内周面F3的形状不限定于上述的形状。

(X射线管的第2变形例)

其次，说明上述实施方式的X射线管10的第2变形例。如图5所示，X射线管10B为反射型X射线管。X射线管10B在电子枪部110的前侧的位置具备支撑靶T的靶支撑体109。靶T在靶支撑体109的靶形成面109a上成膜。靶形成面109a以靶形成面109a的法线方向与轴L方向交叉的方式设置于靶支撑体109的外表面。

X射线管10B的头部(金属框体部)101B在与电子枪部110的前侧的正面位置不同的位置具有开口101a。头部101B与上述实施方式的X射线管10的头部101同样地，由金属材料形成，在电位上相当于X射线管10B的阳极。头部101B的开口101a被X射线出射窗104覆盖。X射线管10B将通过来自电子枪部110的电子束M朝靶T入射而产生的X射线，从X射线出射窗104出射。

第2栅电极124遮挡从X射线产生位置P朝向阀部102的视线。具体而言，如箭头A1所示，从X射线产生位置P朝向阀部102(外筒102a)的视线被凸部124b遮挡。此外，由箭头A2及A3表示的视线从X射线产生位置P朝向头部101B，并且未被第2栅电极124遮挡。

如此，X射线管10B为反射型X射线管。在此情况下也为，X射线管10B与实施方式的X射线管10同样地，可通过第2栅电极124遮挡从X射线产生位置P朝向阀部102的X射线，并且可抑制X射线向阀部102的入射。

(X射线管的第3变形例)

其次，说明上述实施方式的X射线管10的第3变形例。如图6所示，本变形例的X射线管10C与上述第2变形例的X射线管10C同样地，为反射型X射线管。然而，本变形例的X射线管10C的支撑靶T的靶支撑体109由保持阀部142保持。

更详细而言，真空框体部100C具备：阀部102、框体部(金属框体部)141、及保持阀部142。框体部141由金属材料(例如，不锈钢、铜、铜合金、铁合金等)形成。框体部141呈圆筒形状，配置为沿轴L延伸。在框体部141设置有开口部141a。开口部141a被X射线出射窗104覆盖。框体部141后侧的端部通过阀凸缘103而连结于阀部102前侧的端部。

保持阀部142由绝缘材料(例如，玻璃、陶瓷等)形成。保持阀部142呈圆筒形状，配置为沿管轴AX(轴L)延伸。保持阀部142后侧的端部通过由科伐合金等金属材料构成的连接部143而连结于框体部141前侧的端部。

支撑靶T的靶支撑体109配置于框体部141及保持阀部142内。靶支撑体109连结于保持阀部142的前侧的端部，从与保持阀部142的连结部朝向电子枪部110侧延伸。保持阀部142通过由科伐合金等金属材料构成的连接部144而连结于靶支撑体109。如此，框体部141经由保持阀部142来支撑靶T(靶支撑体109)。X射线管10C将通过来自电子枪部110的电子束M朝靶T入射而产生的X射线从X射线出射窗104出射。

此处，在本变形例的X射线管10C中，电子枪部110由绝缘体(阀部102)支撑，并且靶T(靶支撑体109)也由绝缘体(保持阀部142)支撑。由此，可对电子枪部110侧与靶T侧各自施加电压。即，例如，在X射线管10C对X射线的照射需要100kV的电压的情况下，将框体部141设为接地电位，对电子枪部110侧施加-50kV的电压，对靶T侧施加50kV的电压。由此，可在靶T与电子枪部110间获得所需的100kV的电位差。如此，通过将所需的电压分压并施加于靶T侧与电子枪部110侧，可降低对施加于各个部位的电压值本身，并且可降低对各个部位所要求的耐电压能力。

在本变形例的X射线管10C中，也可通过第2栅电极124，遮挡从X射线产生位置P朝向阀部102的视线。因此，X射线管10C与实施方式的X射线管10同样地，可通过第2栅电极124遮挡从X射线产生位置P朝向阀部102的X射线，并可抑制X射线向阀部102的入射。

(X射线管的第4变形例)

其次，说明上述实施方式的X射线管10的第4变形例。如图7所示，X射线管10D与上述实施方式的X射线管10不同，阀部102D呈圆筒形状。即，阀部102D与上述实施方式的X射线管10不同，后侧的端部未被折回，而呈直线状延伸的圆筒形状。X射线管10D具备真空框体部100D、电子枪部110、及靶T。

真空框体部100D容纳电子枪部110C、及靶T。真空框体部100D具备头部101、及由绝缘材料(例如，玻璃、陶瓷等)形成的阀部102D。头部101与阀部102D通过由科伐合金等构成的阀凸缘103而相互连结。

阀部102D形成为沿管轴AX(轴L)延伸的圆筒形状。在阀部102D的后侧的端部的开口，以将该开口密封的方式设置有杆部105D。阀部102D的前侧的端部的开口由头部101密封。

杆部105D在内部空间R的特定位置保持电子枪部110。即，电子枪部110经由杆部105D由阀部102D支撑。杆部105D具备阀凸缘106D、杆凸缘107、及杆108。阀凸缘106D由导电材料(例如科伐合金等)构成，呈圆筒形状。杆凸缘107嵌入且固定于阀凸缘106D内。阀凸缘106D连结于阀部102D的后侧的端部。

在本变形例的X射线管10D中，也可通过第2栅电极124，遮挡从X射线产生位置P朝向阀部102D的视线。因此，X射线管10D与实施方式的X射线管10同样地，可通过第2栅电极124遮挡从X射线产生位置P朝向阀部102D的X射线，并可抑制X射线向阀部102D的入射。

以上，说明了本发明的各种实施方式及变形例，但本发明并非限定于上述实施方式及变形例。例如，可将上述的各种实施方式及各种变形例的至少一部分任意地组合。

例如，图7所示的第4变形例的X射线管10D也可以如图5所示的X射线管10B那样为反射型X射线管。另外，图7所示的第4变形例的X射线管10D也可以如图6所示的X射线管10C那样，为通过由绝缘材料构成的保持阀来保持设置有靶T的靶支撑体的结构。

第2栅电极也可以通过除如第2栅电极124那样具备凸部124b、及如第2栅电极126那样成为锥形形状以外的结构，来遮挡从X射线产生位置向阀部的视线。例如，第2栅电极也可以整体地壁厚变厚，而非如实施方式的第2栅电极124那样地，通过凸部124b而一部分的壁厚变厚。

符号说明

10、10A、10B、10C、10D：X射线管

100、100C、100D：真空框体部

101、101B：头部(金属框体部)

102、102D：阀部

110：电子枪部

124、126、126A：第2栅电极(聚焦电极部)

124b：凸部

141：框体部(金属框体部)

F1：外周面

F2：端面

K1～K4：角部

T：靶

XR：X射线。

Claims

1.一种X射线管，其中，

具备：电子枪部，其出射电子；靶，其通过所述电子的入射而产生X射线；及真空框体部，其容纳所述电子枪部及所述靶，

所述真空框体部具有：

金属框体部，其支撑所述靶；及

阀部，其由绝缘材料构成，并且连结于所述金属框体部，

所述电子枪部在所述电子的出射侧的端部具有使出射的所述电子聚焦的呈筒形状的聚焦电极部，并且以所述聚焦电极部的至少一部分位于所述金属框体部内的方式由所述阀部支撑，

当从所述靶的X射线产生位置观察时，所述聚焦电极部遮挡从所述X射线产生位置向所述阀部的视线。

2.如权利要求1所述的X射线管，其中，

所述聚焦电极部具有朝向外侧突出的凸部。

3.如权利要求2所述的X射线管，其中，

所述凸部在所述聚焦电极部的外周面设置于所述靶侧的端部。

4.如权利要求2所述的X射线管，其中，

所述凸部的角部以弯曲的方式被倒圆。

5.如权利要求1所述的X射线管，其中，

所述聚焦电极部的外周面呈随着朝向所述靶而变成大径的锥形形状。

6.如权利要求5所述的X射线管，其中，

所述聚焦电极部的外周面与所述聚焦电极部的所述靶侧的端面的角部以弯曲的方式被倒圆。