DE102016000031A1

DE102016000031A1 - Röntgenstrahlröhrenanordnung

Info

Publication number: DE102016000031A1
Application number: DE102016000031.7A
Authority: DE
Inventors: Tomonari Ishihara; Hidero Anno
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Electron Tubes and Devices Co Ltd
Current assignee: Canon Electron Tubes and Devices Co Ltd
Priority date: 2015-01-07
Filing date: 2016-01-04
Publication date: 2016-07-07
Also published as: JP2016126969A; CN105762051A; US20160196950A1

Abstract

Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst eine Röntgenstrahlröhrenanordnung: eine Kathode (36), welche Elektronen in einer Elektronenbahnrichtung emittiert; ein Anodentarget (35), das eine Targetoberfläche umfasst, mit welcher von der Kathode emittierte Elektronen kollidieren, um Röntgenstrahlen zu erzeugen; eine Vakuumhülle (31), welche die Kathode und das Anodentarget enthält, und in welcher zumindest ein eingelassener Abschnitt ausgebildet ist, um von außerhalb der Vakuumhülle derart eingelassen zu sein, um die Kathode zu umgeben; und einen Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt (60), welcher außerhalb der Vakuumhülle vorgesehen ist, und welcher vier Pole aufweist, die in dem zumindest einen eingelassenen Abschnitt derart vorgesehen sind, dass die Kathode in einer Mitte eines durch die vier Pole umgebenden Gebiets angeordnet ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Hier beschriebene Ausführungsbeispiele beziehen sich allgemein auf eine Röntgenstrahlröhrenanordnung.
Hintergrund der Erfindung
Eine Drehanoden-Röntgenstrahlröhrenanordnung ist eine Anordnung, in welcher bewirkt wird, dass von einer Elektronenerzeugungsquelle einer Kathode erzeugte Elektronen mit einem drehenden Anodentarget kollidieren, und Röntgenstrahlen von dem Anodentarget in dem Punkt der Elektronen erzeugt werden, welcher durch Kollision der Elektronen ausgebildet wird. Im Allgemeinen wird die Drehanoden-Röntgenstrahlröhrenanordnung in einem Röntgenstrahl-CT-Scanner oder dergleichen verwendet.
In einem Röntgenstrahl-CT-Scanner eines fliegenden Fokustyps (Brennfleckverschiebung) emittiert eine Drehanoden-Röntgenstrahlröhrenanordnung Röntgenstrahlen auf ein Zielobjekt während einer Röntgenstrahlaufnahme in einer solchen Weise, dass ihre Brennflecken an unterschiedlichen Positionen ausgebildet werden, und die Einfallswinkel der Röntgenstrahlen auf einem Detektor durch das Objekt etwas verschieden voneinander sind. Demzufolge wird die Auflösungseigenschaft eines durch Röntgenstrahlaufnahme erhaltenen Bildes verbessert. Auf eine solche Weise ist es während einer Röntgenstrahlaufnahme erforderlich, damit die Brennflecken der von der Drehanoden-Röntgenstrahlröhrenanordnung emittierten Röntgenstrahlen an unterschiedlichen Positionen ausgebildet werden, dass die Brennflecken intermittierend, kontinuierlich oder periodisch für eine kurze Zeitdauer von 1 ms oder weniger leicht verschoben werden.
Diesbezüglich sind einige Verfahren bekannt. Als eines der Verfahren ist ein magnetisches Elektronenstrahl-Ablenkungssystem vorgesehen, in welchem ein Elektronenstrahl durch ein Ablenkungsmagnetfeld abgelenkt wird, das durch magnetische Pole erzeugt ist. In dem magnetischen Elektronenstrahl-Ablenkungssystem weist eine zwischen einer Kathode und einem Anodentarget vorgesehene Vakuumhülle einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser auf, in welchem magnetische Pole angeordnet sind, um ein Ablenkungsmagnetfeld zu erzeugen. In einem solchen magnetischen Elektronenstrahl-Ablenkungssystem ist die Entfernung zwischen den in dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser angeordneten magnetischen Polen klein, und eine magnetische Flussdichte an der Elektronenstrahlposition ist hoch, wodurch gewährleistet wird, dass die Bahn des Elektronenstrahls zuverlässig abgelenkt wird.
Außerdem ist bekannt, dass in dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser vier magnetische Pole vorgesehen sind, und ein Vierpol-Magnetfeld erzeugt wird, so dass die Form eines Elektronenstrahls geändert und/oder eingestellt wird, um die Größe eines ausgebildeten Brennflecks magnetisch zu ändern.
Außerdem ist in der Drehanoden-Röntgenstrahlröhrenanordnung die Kathode weiter von dem Anodentarget getrennt, da die Vakuumhülle den Abschnitt mit kleinem Durchmesser umfasst. Außerdem wird in der Drehanoden-Röntgenstrahlröhrenanordnung aufgrund der Bereitstellung des Abschnitts mit kleinem Durchmesser die elektrische Potenzialverteilung geändert, und es ist schwierig, einen emittierten Elektronenstrahl in geeigneter Weise zu konvergieren. Demzufolge können die folgenden Probleme auftreten: Vergrößerung, Unschärfe oder Verzerrung des Brennflecks eines Elektronenstrahls treten auf; und die Anzahl von Elektronen, die von der Kathode emittiert werden, wird verringert.
In Anbetracht der vorstehenden Umstände besteht die Aufgabe der Ausführungsbeispiele darin, eine Drehanoden-Röntgenstrahlröhrenanordnung vorzusehen, in welcher die Bahn und/oder Form eines von einer Kathode zu einem Anodentarget emittierten Elektronenstrahls magnetisch geändert werden kann, ohne dass ein Abschnitt mit kleinem Durchmesser in einer Vakuumhülle vorgesehen ist, und eine Vergrößerung, eine Unschärfe oder eine Verzerrung des Brennflecks eines Elektronenstrahls sowie eine Verringerung der Anzahl von Elektronen, die von der Kathode emittiert werden, verringert werden können.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittsansicht einer Röntgenstrahlröhrenanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
2A ist eine Querschnittsansicht, welche die Röntgenstrahlröhre schematisch zeigt.
2B ist eine Querschnittsansicht entlang Linie IIA-IIA in 2A.
2C ist eine Querschnittsansicht entlang Linie IIB1-IIB1 in 2B.
2D ist eine Querschnittsansicht entlang Linie IIB2-IIB2 in 2B.
2E ist eine Querschnittsansicht entlang Linie IID-IID in 2D.
3 ist eine Ansicht, die das Prinzip des Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitts gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
4 ist eine Querschnittsansicht, die eine Röntgenstrahlröhre gemäß einer Modifikation gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel schematisch zeigt.
5 ist eine Querschnittsansicht, welche die Röntgenstrahlröhrenanordnung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel schematisch zeigt.
6A ist eine Querschnittsansicht entlang Linie V-V in 5.
6B ist eine Querschnittsansicht entlang Linie VIA-VIA in 6A.
7 ist eine Ansicht, die das Prinzip des Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitts gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.
8 ist eine Querschnittsansicht, die eine Röntgenstrahlröhre gemäß einer Modifikation 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel schematisch zeigt.
9 ist eine Ansicht, die das Prinzip des Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitts gemäß der Modifikation zeigt.
10 ist eine Querschnittsansicht, die eine Röntgenstrahlröhre gemäß einer Modifikation 2 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel schematisch zeigt.
Detaillierte Beschreibung
Im Allgemeinen weist eine Röntgenstrahlröhrenanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel auf: eine Kathode (36), welche Elektronen in einer Elektronenbahnrichtung emittiert; ein Anodentarget (35), das gegenüber der Kathode vorgesehen ist und eine Targetoberfläche umfasst, mit welcher von der Kathode emittierte Elektronen kollidieren, um Röntgenstrahlen zu erzeugen; eine Vakuumhülle (31), welche die Kathode und das Anodentarget enthält, welche vakuumdicht geschlossen ist, und in welcher zumindest ein eingelassener Abschnitt ausgebildet ist, um von außerhalb der Vakuumhülle derart eingelassen zu sein, um die Kathode zu umgeben; und einen Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt (60), welcher durch eine Gleichstromquelle mit Gleichstrom versorgt wird, und außerhalb der Vakuumhülle vorgesehen ist, und welcher vier Pole aufweist, die in dem zumindest einen eingelassenen Abschnitt derart vorgesehen sind, dass die Kathode in einer Mitte eines durch die vier Pole umgebenden Gebiets angeordnet ist.
Röntgenstrahlröhrenanordnungen gemäß Ausführungsbeispielen werden mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen detailliert beschrieben.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
1 ist eine Querschnittsansicht einer Röntgenstrahlröhrenanordnung 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
Wie in 1 gezeigt ist, weist die Röntgenstrahlröhrenanordnung 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eine Statorspule 8, ein Gehäuse 20, eine Röntgenstrahlröhre 30, ein Hochspannungsisolationselement 39, einen Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60, Behälter 301 und 302, und Röntgenstrahl-Abschirmungsabschnitte 510, 520, 530 und 540 auf. Die Röntgenstrahlröhrenanordnung 10 ist z. B. eine Drehanoden-Röntgenstrahlröhrenanordnung. Die Röntgenstrahlröhre 30 ist z. B. eine Drehanoden-Röntgenstrahlröhre. Beispielsweise ist die Röntgenstrahlröhre 30 z. B. eine Röntgenstrahlröhre eines Sternpunkt-Erdungstyps. Die Röntgenstrahlabschirmungsabschnitte 510, 520, 530 und 540 sind aus Blei ausgebildet.
In der Röntgenstrahlröhrenanordnung 10 ist ein Isolieröl 9 als ein Kühlmittel in einem Raum zwischen einem Innenabschnitt des Gehäuses 20 und einem Außenabschnitt der Röntgenstrahlröhre 30 gefüllt. Beispielsweise wird in der Röntgenstrahlröhrenanordnung 10 das Isolieröl 9 durch ein Kreislaufkühlsystem (Kühler) (nicht gezeigt), das mit dem Gehäuse 20 durch Schläuche (nicht gezeigt) verbunden ist, zirkuliert und gekühlt. In diesem Fall umfasst das Gehäuse 20 einen Einlass und einen Auslass für das Isolieröl 9. Das Kreislaufkühlsystem weist z. B. einen Kühler, welcher Wärme des Isolieröls 9 in dem Gehäuse 20 abführt und das Isolieröl 9 zirkuliert, und Rohre (Schläuche oder dergleichen) auf, welche den Kühler mit dem Einlass und dem Auslass des Gehäuses 20 flüssigkeitsdicht und luftdicht verbinden. Der Kühler umfasst eine Kreislaufpumpe und einen Wärmetauscher. Die Kreislaufpumpe stößt Isolieröl 9, das einem Gehäuse entnommen wird, in den Wärmetauscher aus und erzeugt eine Strömung von Isolieröl 9 in dem Gehäuse 20. Der Wärmetauscher ist zwischen dem Gehäuse 20 und der Kreislaufpumpe verbunden und strahlt Wärme des Isolieröls 9 nach außen aus.
Die Struktur der Röntgenstrahlröhrenanordnung 10 wird mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen detailliert erklärt.
Das Gehäuse 20 weist einen zylindrischen Hauptkörper 20e und Deckelabschnitte (Seitenplatten) 20f, 20g und 20h auf. Der Hauptkörper 20e und die Deckelabschnitte 20f, 20g und 20h sind aus einem Aluminiumguss ausgebildet. Falls der Hauptkörper 20e und die Deckelabschnitte 20f, 20g und 20h aus Harzmaterial ausgebildet sind, können die folgenden Abschnitte aus Metall ausgebildet sein: ein Abschnitt, welcher eine vorgegebene Festigkeit aufweisen muss, wie etwa ein Schraubenabschnitt; ein Abschnitt, welcher durch Spritzgießen von Harz nicht leicht ausgebildet werden kann; und eine Abschirmungsschicht (nicht gezeigt), welche ein Entweichen von elektromagnetischem Rauschen aus dem Gehäuse 20 nach außen verhindert. In der folgenden Beschreibung wird die Mittelachse des zylindrischen Hauptkörpers 20e als Röhrenachse TA bezeichnet.
In einem Öffnungsabschnitt des Hauptkörpers 20e ist ein ringförmiger Stufenabschnitt in einer Innenumfangsfläche des Hauptkörpers 20e ausgebildet und weist eine Dicke auf, die kleiner als die Dicke des Hauptkörpers 20e ist. Außerdem ist ein ringförmiger Nutabschnitt in einer Innenumfangsfläche des vorstehenden Stufenabschnitts ausgebildet. Der Nutabschnitt des Hauptkörpers 20e ist geschnitten und von einer Stufe des Stufenabschnitts zu einer davon getrennten Stelle um eine vorbestimmte Entfernung entlang der Röhrenachse TA nach außen hin ausgebildet. Die vorbestimmte Entfernung ist z. B. annähernd gleich zu der Dicke des Deckelabschnitts 20f. In den Nutabschnitt des Hauptkörpers 20e ist ein C-Typ-Sicherungsring 20i eingepasst. D. h., der Öffnungsabschnitt des Teils des Hauptkörpers 20e ist durch den Deckelabschnitt 20f, den C-Typ-Sicherungsring 20i usw. flüssigkeitsdicht geschlossen.
Der Deckelabschnitt 20f ist scheibenförmig ausgebildet. Der Deckelabschnitt 20f umfasst ein Gummielement 2a, das entlang eines Außenumfangsabschnitts des Deckelabschnitts 20f vorgesehen ist und mit dem Stufenabschnitt, der in dem Öffnungsabschnitt eines Teils des Hauptkörpers 20e ausgebildet ist, in Eingriff steht.
Das Gummielement 2a ist in der Form eines O-Rings ausgebildet. Wie vorstehend beschrieben ist, ist das Gummielement 2a zwischen dem Hauptkörper 20e und dem Deckelabschnitt 20f vorgesehen und versiegelt den Raum zwischen ihnen flüssigkeitsdicht. In einer Richtung entlang der Röhrenachse TA der Röntgenstrahlröhrenanordnung 10 ist ein Umfangskantenabschnitt des Deckelabschnitts 20f in Kontakt mit dem Stufenabschnitt des Hauptkörpers 20e.
Außerdem ist ein C-Typ-Sicherungsring 20i als Befestigungselement vorgesehen. Insbesondere ist der C-Typ-Sicherungsring 20i in den Nutabschnitt des Hauptkörpers 20e eingepasst, damit eine Bewegung des Deckelabschnitts 20f entlang der Röhrenachse TA gestoppt wird, wodurch der Deckelabschnitt 20f befestigt wird.
In einen Öffnungsabschnitt des Hauptkörpers 20e, welcher gegenüber dem Öffnungsabschnitt angeordnet ist, an welchem der Deckelabschnitt 20f vorgesehen ist, sind die Deckelabschnitte 20g und 20h eingepasst. Insbesondere sind die Deckelabschnitte 20g und 20h an einem Endabschnitt des Hauptkörpers 20e vorgesehen, welcher gegenüber einem Endabschnitt desselben an dem Deckelabschnitt 20f angeordnet ist; und sie sind auch parallel zu und gegenüber dem Deckelabschnitt 20f angeordnet. Der Deckelabschnitt 20g ist in einer vorbestimmten Position im Inneren des Hauptkörpers 20e eingepasst und flüssigkeitsdicht vorgesehen. An dem Endabschnitt des Hauptkörpers 20e, an welchem der Deckelabschnitt 20h vorgesehen ist, ist ein ringförmiger Nutabschnitt an einem Innenumfangsabschnitt neben der eingestellten Position des Deckelabschnitts 20h nach außen hin ausgebildet. Zwischen den Deckelabschnitten 20g und 20h ist ein Gummielement 2b derart vorgesehen, dass es ausdehnbar und flüssigkeitsdicht gehalten wird. Der Deckelabschnitt 20h ist in dem Hauptkörper 20e bezüglich des Deckelabschnitts 20g nach außen hin angeordnet. In einen Nutabschnitt, der in der Umgebung des Deckelabschnitts 20h ausgebildet ist, ist ein C-Typ-Sicherungsring 20j eingepasst. D. h., der Öffnungsabschnitt des Hauptkörpers 20 ist durch die Deckelabschnitte 20g und 20h, den C-Typ-Sicherungsring 20j, das Gummielement 2b usw. flüssigkeitsdicht geschlossen.
Der Deckelabschnitt 20g ist kreisförmig mit einem Durchmesser ausgebildet, welcher annähernd gleich zu dem Innendurchmesser des Hauptkörpers 20e ist. Der Deckelabschnitt 20g umfasst einen Öffnungsabschnitt 20k zum Einlassen oder Ausstoßen des Isolieröls 9.
Der Deckelabschnitt 20h ist kreisförmig mit einem Durchmesser ausgebildet, welcher annähernd gleich zu dem Innendurchmesser des Hauptkörpers 20e ist. Der Deckelabschnitt 20h ist ausgebildet, um ein Luftloch 20m zum Einlassen oder Auslassen von Luft, welche als eine Atmosphäre verwendet wird, zu umfassen.
Der C-Typ-Sicherungsring 20j ist ein Befestigungselement, welches den Deckelabschnitt 20h in engem Kontakt mit einem Umfangsabschnitt (Versiegelungsabschnitt) des Gummielements 2b hält.
Das Gummielement 2b ist ein Gummibalg (Gummifilm). Das Gummielement 2b ist kreisförmig ausgebildet. Außerdem ist der Umfangsabschnitt (Versiegelungsabschnitt) des Gummielements 2b in der Form eines O-Rings ausgebildet. Das Gummielement 2b ist in einem Raum zwischen dem Deckelabschnitt 20h und dem Deckelabschnitt 20g des Hauptkörpers 20e vorgesehen und versiegelt den Raum flüssigkeitsdicht. Zudem ist das Gummielement 2b entlang eines Innenumfangs von einem Endabschnitt des Hauptkörpers 20e vorgesehen. D. h., das Gummielement 2b ist derart vorgesehen, dass ein Teil des Raums in dem Gehäuse unterteilt wird. In dem ersten Ausführungsbeispiel ist das Gummielement 2b in einem durch die Deckelabschnitte 20g und 20h definierten Raum vorgesehen und unterteilt den Raum flüssigkeitsdicht in zwei Bereiche. Im Folgenden wird der durch das Gummielement 2b und den Deckelabschnitt 20g definierte Raum als erster Raum bezeichnet, und der durch das Gummielement 2b und den Deckelabschnitt 20h definierte Raum wird als zweiter Raum bezeichnet. Der erste Raum kommuniziert mit dem Raum in dem Hauptkörper 20e, welcher mit Isolieröl 9 gefüllt ist, durch den Öffnungsabschnitt 20k. Somit ist der erste Raum mit Isolieröl 9 gefüllt. Der zweite Raum kommuniziert mit einem externen Raum durch ein Luftloch 20m. Somit ist der zweite Raum mit atmosphärischer Luft gefüllt.
Der Hauptkörper 20e umfasst einen Öffnungsabschnitt 20o, welcher einen Teil des Hauptkörpers 20e durchdringt. In dem Öffnungsabschnitt 20o sind ein Röntgenstrahl-Emissionsfenster 20w und ein Röntgenstrahl-Abschirmungsabschnitt 540 vorgesehen. Außerdem ist der Öffnungsabschnitt 20o durch das Röntgenstrahl-Emissionsfenster 20w und den Röntgenstrahl-Abschirmungsabschnitt 540 flüssigkeitsdicht geschlossen. Die Röntgenstrahl-Abschirmungsabschnitte 520 und 540 sind vorgesehen, um ein Entweichen von Röntgenstrahlen zu verhindern (d. h., Röntgenstrahlen, welche durch den Bereich aus dem Röntgenstrahl-Emissionsfenster 20w aus dem Gehäuse 20 herausstrahlen). Dies wird nachstehend detailliert erklärt.
Das Röntgenstrahl-Emissionsfenster 20w ist aus einem Material ausgebildet, welches zulässt, dass Röntgenstrahlen leicht hindurch verlaufen können. Beispielsweise ist das Röntgenstrahl-Emissionsfenster 20w aus einem Metall ausgebildet, welches für Röntgenstrahlen hoch durchlässig ist.
Die Röntgenstrahl-Abschirmungsabschnitte 510, 520, 530 und 540 müssen nur aus einem für Röntgenstrahlen undurchlässigen Material ausgebildet sein, das zumindest Blei enthält, und können z. B. aus einer Bleilegierung ausgebildet sein.
Der Röntgenstrahl-Abschirmungsabschnitt 510 ist an einer Innenfläche des Deckelabschnitts 20g vorgesehen. Der Röntgenstrahl-Abschirmungsabschnitt 510 blockiert Röntgenstrahlen, die von der Röntgenstrahlröhre 30 ausgestrahlt werden. Außerdem umfasst der Röntgenstrahl-Abschirmungsabschnitt 510 einen ersten Abschirmungsabschnitt 511 und einen zweiten Abschirmungsabschnitt 512. Der erste Abschirmungsabschnitt 511 ist mit der Innenfläche des Deckelabschnitts 20g verbunden. Außerdem ist der erste Abschirmungsabschnitt 511 vorgesehen, um die gesamte Innenfläche des Deckelabschnitts 20g zu bedecken. Außerdem ist einer von Endabschnitten des zweiten Abschirmungsabschnitts 512 an einer Innenfläche des ersten Abschirmungsabschnitts 511 vorgesehen, und der andere ist von dem Öffnungsabschnitt 20k zu einer Innenfläche des Hauptkörpers 20e hin beabstandet. D. h., der zweite Abschirmungsabschnitt 512 ist derart vorgesehen, dass Isolieröl 9 durch den Öffnungsabschnitt 20k in das Gehäuse 20 eintreten oder aus diesem austreten kann.
Der Röntgenstrahl-Abschirmungsabschnitt 520 ist im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet. Außerdem ist der Röntgenstrahl-Abschirmungsabschnitt 520 an einem Teil eines Innenumfangsabschnitts des Hauptkörpers 20e vorgesehen. Ein Endabschnitt des Röntgenstrahl-Abschirmungsabschnitts 520 ist nahe an dem ersten Abschirmungsabschnitt 511 angeordnet. Deshalb können Röntgenstrahlen abgeblockt werden, welche aus der Lücke zwischen den Röntgenstrahl-Abschirmungsabschnitten 510 und 520 emittiert werden können. Der Röntgenstrahl-Abschirmungsabschnitt 520 ist zylindrisch ausgebildet und erstreckt sich entlang der Röhrenachse von dem ersten Abschirmungsabschnitt 511 zu der Umgebung der Statorspule 8. Insbesondere erstreckt sich in dem ersten Ausführungsbeispiel der Röntgenstrahl-Abschirmungsabschnitt 520 von dem ersten Abschirmungsabschnitt 511 zu einer kurz vor der Statorspule 8 angeordneten Position. Außerdem ist der Röntgenstrahl-Abschirmungsabschnitt 520 an dem Gehäuse 20 nach Bedarf befestigt.
Der Röntgenstrahl-Abschirmungsabschnitt 530 ist zylindrisch ausgebildet und entlang eines Außenumfangs des Teils des Behälters 302 eingepasst, welcher in dem Gehäuse 20 angeordnet ist. Der Behälter 302 wird nachstehend beschrieben. Ein zylindrischer Endabschnitt des Röntgenstrahl-Abschirmungsabschnitts 530 ist in Kontakt mit einer Wandfläche des Hauptkörpers 20e vorgesehen.
Gleichzeitig umfasst der Röntgenstrahl-Abschirmungsabschnitt 520 ein Loch, durch welches der Endabschnitt des Röntgenstrahl-Abschirmungsabschnitts 530 eingefügt ist. Der Röntgenstrahl-Abschirmungsabschnitt 530 ist an dem Röntgenstrahl-Abschirmungsabschnitt 520 nach Bedarf befestigt.
Der Röntgenstrahl-Abschirmungsabschnitt 540 ist in der Form eines Rahmens ausgebildet und an einer Seitenkante des Öffnungsabschnitts 20o des Gehäuses 20 vorgesehen. Der Röntgenstrahl-Abschirmungsabschnitt 540 ist entlang einer Innenwand des Öffnungsabschnitts 20o vorgesehen. Ein Endabschnitt des Röntgenstrahl-Abschirmungsabschnitts 540, welcher an einer Innenseite des Hauptkörpers 20e angeordnet ist, ist in Kontakt mit dem Röntgenstrahl-Abschirmungsabschnitt 520. Der Röntgenstrahl-Abschirmungsabschnitt 540 ist an der Seitenkante des Öffnungsabschnitts 20o nach Bedarf befestigt.
Der Behälter 301 ist ein Behälter für eine Anode, und der Behälter 302 ist ein Behälter für eine Kathode; und sie sind mit dem Hauptkörper 20e verbunden. Die Behälter 301 und 302 sind jeweils in der Form eines Zylinders mit einem Öffnungsabschnitt und einem Boden ausgebildet. Die Böden der Behälter 301 und 302 sind in dem Gehäuse 20 angeordnet, und die Öffnungsabschnitte derselben sind zu der Außenseite des Gehäuses 20 hin geöffnet. Beispielsweise sind in dem Hauptkörper 20e die Behälter 301 und 302 um eine vorbestimmte Entfernung voneinander beabstandet, und ihre Öffnungsabschnitte sind derselben Richtung zugewandt.
In die Behälter 301 und 302 einzufügende Stecker (nicht gezeigt) sind von einem kontaktlosen Drucktyp und sind ausgebildet, um in die Behälter einführbar und aus diesen entfernbar zu sein. Mit den in den Behälter 301 eingefügten Steckern wird eine hohe Spannung (z. B. +70 bis +80 kV) von den Steckern zu einem Anschluss 201 angelegt.
In dem Gehäuse 20 ist der Behälter 301 in der Nähe des Deckelabschnitts 20f und bezüglich des Deckelabschnitts 20f nach innen hin angeordnet. Der Behälter 301 umfasst ein Gehäuse 321 und den Anschluss 201, wobei das Gehäuse 321 auch als ein elektrisch isolierendes Element dient, und der Anschluss 201 als ein Hochspannungsanlegungsanschluss dient.
Das Gehäuse 321 ist aus einem isolierenden Material, wie etwa Harz, ausgebildet. Insbesondere ist das Gehäuse 321 in der Form eines Zylinders mit einem Boden und einer Anschlussbuchse, welche zu der Außenseite des Gehäuses 20 hin geöffnet ist, ausgebildet. Ein Bodenabschnitt des Gehäuses 321 ist mit dem Anschluss 201 vorgesehen. An einem Endabschnitt des Gehäuses 321, welcher geöffnet ist, ist ein ringförmiger vorstehender Abschnitt an einer Außenfläche des Endabschnitts ausgebildet. Der vorstehende Abschnitt des Gehäuses 321 ist ausgebildet, um in einen Stufenabschnitt 20ea, der in einem Endabschnitt eines vorstehenden Abschnitts des Hauptkörpers 20e ausgebildet ist, eingepasst zu sein. Der Anschluss 201 ist an dem Bodenabschnitt des Gehäuses 321 derart flüssigkeitsdicht angebracht, dass er den Bodenabschnitt durchdringt. Der Anschluss 201 ist mit einem nachstehend zu beschreibenden Hochspannungsanlegungsanschluss 44 durch eine Isolationsummantelungsleitung verbunden.
Außerdem ist zwischen dem vorstehenden Abschnitt des Gehäuses 321 und dem Hauptkörper 20e ein Gummielement 2f vorgesehen. Das Gummielement 2f ist zwischen dem vorstehenden Abschnitt des Gehäuses 321 und einer Stufe des Stufenabschnitts 20ea angeordnet und versiegelt die Lücke zwischen dem vorstehenden Abschnitt des Gehäuses 321 und dem Hauptkörper 20e flüssigkeitsdicht. In dem ersten Ausführungsbeispiel ist das Gummielement 2f in der Form eines O-Rings ausgebildet. Das Gummielement 2f verhindert, dass Isolieröl 9 aus dem Gehäuse 20 zu dessen Außenseite hin entweicht. Das Gummielement 2f ist z. B. aus sulfurvulkanisiertem Gummi ausgebildet.
Das Gehäuse 321 ist durch eine Ringmutter 311 befestigt. Die Ringmutter 311 weist einen Außenumfangsabschnitt auf, in welchem eine Schraubennut ausgebildet ist. Beispielsweise ist der Außenumfangsabschnitt der Ringmutter 311 in ein Außengewinde verarbeitet, und ein Innenumfangsabschnitt des Stufenabschnitts 20ea ist in ein Innengewinde verarbeitet. Deshalb wird, wenn die Ringmutter 311 geschraubt wird, der vorstehende Abschnitt des Gehäuses 321 gegen den Stufenabschnitt 20ea gedrückt, wobei das Gummielement 2f dazwischen eingefügt ist. Demzufolge ist das Gehäuse 321 an dem Hauptkörper 20e befestigt.
In dem Gehäuse 20 ist der Behälter 302 in der Nähe des Deckelabschnitts 20g und bezüglich des Deckelabschnitts 20g nach innen hin angeordnet. Der Behälter 302 ist auf eine im Wesentlichen ähnliche Weise wie der Behälter 301 ausgebildet. Insbesondere umfasst der Behälter 302 ein Gehäuse 322, das auch als ein elektrisch isolierendes Element dient, und einen Anschluss 202, der als ein Hochspannungsanlegungsanschluss dient.
Das Gehäuse 322 ist aus einem Isoliermaterial, wie etwa Harz, ausgebildet. Das Gehäuse 322 ist in der Form eines Zylinders mit einem Boden und einer Anschlussbuchse ausgebildet, welche zu der Außenseite des Gehäuses 20 hin geöffnet ist. Ein Bodenabschnitt des Gehäuses 322 ist mit den Anschlüssen 202 vorgesehen. An einem offenen Endabschnitt des Gehäuses 322 ist ein ringförmiger vorstehender Abschnitt an einer Außenfläche des Endabschnitts ausgebildet. Der vorstehende Abschnitt des Gehäuses 322 ist ausgebildet, um in einen Stufenabschnitt 20eb, der in einem Endabschnitt eines anderen vorstehenden Abschnitts des Hauptkörpers 20e ausgebildet ist, eingepasst zu sein. Die Anschlüsse 202 sind an dem Bodenabschnitt des Gehäuses 322 derart flüssigkeitsdicht angebracht, dass sie den Bodenabschnitt durchdringen. Die Anschlüsse 202 sind mit einem nachstehend zu beschreibenden Hochspannungsanlegungsanschluss 54 durch eine Isolationsummantelungsleitung verbunden.
Außerdem ist zwischen dem vorstehenden Abschnitt des Gehäuses 322 und dem Hauptkörper 20e ein Gummielement 2g vorgesehen. Das Gummielement 2g ist zwischen dem vorstehenden Abschnitt des Gehäuses 322 und einer Stufe des Stufenabschnitts 20eb angeordnet und versiegelt die Lücke zwischen dem vorstehenden Abschnitt des Gehäuses 322 und dem Hauptkörper 20e flüssigkeitsdicht. In dem ersten Ausführungsbeispiel ist das Gummielement 2g in der Form eines O-Rings ausgebildet. Das Gummielement 2g verhindert, dass Isolieröl 9 aus dem Gehäuse 20 nach außen hin entweicht. Das Gummielement 2g ist z. B. aus einem sulfurvulkanisiertem Gummi ausgebildet.
Das Gehäuse 322 ist durch eine Ringmutter 312 befestigt. Die Ringmutter 312 weist einen Außenumfangsabschnitt auf, in welchem eine Schraubennut ausgebildet ist. Beispielsweise ist der Außenumfangsabschnitt der Ringmutter 312 in ein Außengewinde verarbeitet, und ein Innenumfangsabschnitt des Stufenabschnitts 20eb ist in ein Innengewinde verarbeitet. Deshalb wird, wenn die Ringmutter 312 geschraubt wird, der vorstehende Abschnitt des Gehäuses 322 gegen den Stufenabschnitt 20eb gedrückt, wobei das Gummielement 2g dazwischen eingefügt ist. Demzufolge ist das Gehäuse 322 an dem Hauptkörper 20e befestigt.
2A ist eine Querschnittsansicht, welche die Röntgenstrahlröhre 30 schematisch zeigt; 2B ist eine Querschnittsansicht entlang Linie IIA-IIA in 2A; 2C ist eine Querschnittsansicht entlang Linie IIB1-IIB1 in 2B; 2D ist eine Querschnittsansicht entlang Linie IIB2-IIB2 in 2B; und 2E ist eine Querschnittsansicht entlang Linie IID-IID in 2D. In 2B ist Linie L1 eine Linie senkrecht zu der Röhrenachse TA, und Linie L2 ist eine Linie senkrecht zu sowohl der Röhrenachse TA als auch der Linie L1.
Die Röntgenstrahlröhre 30 weist eine befestigte Welle 11, einen Drehkörper 12, Lager 13, einen Rotor 14, eine Vakuumhülle 31, einen Vakuumbehälter 32, ein Anodentarget 35, eine Kathode 36, einen Hochspannungsanlegungsanschluss 44, Hochspannungsanlegungsanschlüsse 54 und ein KOV-Element 55 auf. In 2B ist L3 eine Linie, welche senkrecht zu einer Mittellinie ist, die sich von der Mitte der Kathode 36 erstreckt, oder zu einer Linie, die sich entlang der Fortbewegungsrichtung eines Elektronenstrahls erstreckt, und welche parallel zu der Linie L2 ist.
Die befestigte Welle 11 ist zylindrisch ausgebildet. Die befestigte Welle 11 lagert den Drehkörper 12 derart, dass sich der Drehkörper 12 drehen kann, wobei das Lager 13 zwischen der befestigten Welle 11 und dem Drehkörper 12 eingefügt ist. Ein Endabschnitt der befestigten Welle 11 ist mit einem vorstehenden Abschnitt vorgesehen, der an der Vakuumhülle 31 vakuumdicht angebracht ist. Der vorstehende Abschnitt der befestigten Welle 11 ist an dem Hochspannungsisolationselement 39 befestigt. In diesem Fall durchdringt ein Distalendabschnitt des vorstehenden Abschnitts der befestigten Welle 11 das Hochspannungsisolationselement 39. Außerdem ist der Distalendabschnitt des vorstehenden Abschnitts der befestigten Welle 11 mit dem Hochspannungsanlegungsanschluss 44 elektrisch verbunden.
Der Drehkörper 12 ist in der Form eines Zylinders mit einem Boden ausgebildet. In dem Drehkörper 12 ist die befestigte Welle 11 eingefügt. Außerdem ist der Drehkörper 12 mit der befestigten Welle 11 koaxial vorgesehen. Der Drehkörper 12 umfasst an seiner Bodenseite einen Distalendabschnitt, der mit dem Anodentarget 35 verbunden ist, welches nachstehend beschrieben wird. Der Drehkörper 12 ist entlang des Anodentargets 35 drehbar vorgesehen.
Die Lager 13 sind zwischen einem Innenumfangsabschnitt des Drehkörpers 12 und einem Außenumfangsabschnitt der befestigten Welle 11 vorgesehen.
Der Rotor 14 ist innerhalb der Statorspule vorgesehen, welche zylindrisch ausgebildet ist.
Der Hochspannungsanlegungsanschluss 44 legt eine relative positive Spannung an das Anodentarget 35 durch die befestigte Welle 11, die Lager 13 und den Drehkörper 12 an. Der Hochspannungsanlegungsanschluss 44 ist mit dem Behälter 301 verbunden und wird mit Strom versorgt, wenn eine Hochspannungsanlegungsquelle, wie etwa ein nicht gezeigter Stecker, mit dem Behälter 301 verbunden ist. Der Hochspannungsanlegungsanschluss 44 ist ein Metallanschluss.
Das Anodentarget 35 ist scheibenförmig ausgebildet. Das Anodentarget 35 ist mit dem Distalendabschnitt des Drehkörpers 12 an der Bodenseite desselben verbunden und koaxial mit dem Drehkörper 12 vorgesehen. Beispielsweise sind der Drehkörper 12 und das Anodentarget 35 derart vorgesehen, dass ihre Mittelachsen parallel zu der Röhrenachse TA ist. In diesem Fall sind der Drehkörper 12 und das Anodentarget 35 um die Röhrenachse TA drehbar vorgesehen.
Das Anodentarget 35 umfasst eine Targetschicht 35a, die schirmförmig ausgebildet und an einem Teil einer Außenfläche des Anodentargets vorgesehen ist. Die Targetschicht 35a emittiert Röntgenstrahlen, wenn von der Kathode 36 emittierte Elektronen mit der Targetschicht 35a kollidieren. Eine Außenseitenfläche des Anodentargets 35 und eine Fläche des Anodentargets 35, welche der Targetschicht 35a gegenüberliegend angeordnet ist, werden einer Schwärzungsverarbeitung unterzogen. Das Anodentarget 35 ist aus einem Material ausgebildet, welches nicht magnetisch ist und eine hohe elektrische Leitfähigkeit (eine gute elektrische Leiteigenschaft) aufweist. Beispielsweise ist das Anodentarget 35 aus Kupfer, Wolfram, Molybdän, Niob, Tantal, nicht magnetischem Edelstahl, oder Titan oder Chrom ausgebildet. Diesbezüglich reicht es aus, dass zumindest ein Oberflächenabschnitt des Anodentargets 35 aus einem metallischen Material ausgebildet ist, welches eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist und nicht magnetisch ist. Deshalb kann z. B. das gesamte Anodentarget 35 aus einem metallischen Material ausgebildet sein, welches eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist und nicht magnetisch ist. Alternativ kann der Oberflächenabschnitt des Anodentargets 35 mit einem Beschichtungselement beschichtet sein, das aus einem metallischen Material ausgebildet ist, welches eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist und nicht magnetisch ist.
Die Kathode 36 umfasst einen Leuchtdraht (Elektronenemissionsquelle), welcher einen Elektronenstrahl emittiert. Die Kathode 36 ist der Targetschicht 35a gegenüber angeordnet. Die Kathode 36 emittiert Elektronen zu dem Anodentarget 35. Beispielsweise ist die Kathode 36 zylindrisch ausgebildet und emittiert Elektronen von dem Leuchtdraht zu der Oberfläche des Anodentargets 35, wobei der Leuchtdraht auf einer Mittellinie angeordnet ist, die sich durch die Mitte der zylindrisch ausgebildeten Kathode 36 erstreckt. Gleichzeitig ist die Mittellinie, die sich durch die Mitte der Kathode 36 erstreckt, fast parallel zu der Röhrenachse TA. In der folgenden Beschreibung liegt der Fall vor, in welchem die Fortbewegungsrichtung der von der Kathode 36 emittierten Elektronen als eine „Elektronenbahn” bezeichnet wird. An die Kathode 36 wird eine relative negative Spannung angelegt. Die Kathode 36 ist an einem nachstehend zu beschreibenden Kathodenlagerungsabschnitt (eine Kathodenlagerung oder ein Kathodenlagerungselement) 37 angebracht, und ist mit den Hochspannungsanlegungsanschlüssen 54 verbunden, welche sich in den Kathodenlagerungsabschnitt 37 erstrecken. Es ist zu beachten, dass ein Fall vorliegt, in welchem die Kathode 36 als eine Elektronenemissionsquelle bezeichnet wird. Außerdem wird die folgende Erklärung unter der Voraussetzung gemacht, dass ein Teil der Kathode 36, welcher einen Elektronenstrahl emittiert, in der Mitte der Kathode 36 angeordnet ist. Außerdem liegt in der folgenden Erklärung ein Fall vor, in welchem die Mitte der Kathode 36 einen Mittelabschnitt der Kathode darstellt, welcher sich durch die Mitte derselben erstreckt.
Die Kathode 36 umfasst eine nicht magnetische Abdeckung, die den gesamten Außenumfang der Kathode 36 abdeckt. Die nicht magnetische Abdeckung ist zylindrisch ausgebildet und vorgesehen, um den Umfang der Kathode 36 zu umgeben. Die nicht magnetische Abdeckung ist aus irgendeinem von z. B. Kupfer, Wolfram, Molybdän, Niob, Tantal, einem nicht magnetischen Edelstahl, Titan und Chrom, oder einem nicht magnetischen metallischen Material, wie etwa ein metallisches Material, das als seine Hauptbestandteile irgendeines von Kupfer, Wolfram, Molybdän, Niob, Tantal, einem nicht magnetischen Edelstahl, Titan und Chrom enthält, ausgebildet. Vorzugsweise ist die nicht magnetische Abdeckung aus einem Material mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit ausgebildet. In dem Fall, in welchem die nicht magnetische Abdeckung in einem Wechselstrom-Magnetfeld vorgesehen ist, und die elektrische Leitfähigkeit der nicht magnetischen Abdeckung hoch ist, kann die nicht magnetische Abdeckung bewirken, dass magnetische Feldstärkelinien aufgrund eines entgegengesetzten Wechselstrom-Magnetfeldes basierend auf einem Wirbelstrom stärker verformt werden, als in dem Fall, in welchem die elektrische Leitfähigkeit der nicht magnetischen Abdeckung gering ist. Falls die magnetischen Feldstärkelinien verformt sind, verlaufen sie entlang des Umfangs der Kathode 36, und ein Magnetfeld (Wechselstrom-Magnetfeld) nahe an der Oberfläche der Kathode 36 wird verbessert. Demzufolge kann die Kathode 36 eine Ablenkungskraft des Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitts 60 für Elektronen vergrößern, was nachstehend beschrieben wird. Es ist zu beachten, dass es ausreicht, wenn zumindest ein Oberflächenabschnitt der Kathode 36 aus einem metallischen Material ausgebildet ist, welches eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist und nicht magnetisch ist. Deshalb kann z. B. die gesamte Kathode 36 aus einem metallischen Material ausgebildet sein, welches eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist und nicht magnetisch ist.
Außerdem kann, obwohl die Kathode 36 die nicht magnetische Abdeckung aufweist, die den gesamten Außenumfang der Kathode 36 wie vorstehend beschrieben abdeckt, die gesamte Kathode 36 aus einem nicht magnetischen Element oder einem Metall, welches nicht magnetisch ist und eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist, ausgebildet sein.
An einem von Endabschnitten des Kathodenlagerungsabschnitts 37 ist die Kathode 36 vorgesehen, und an dem anderen Endabschnitt des Kathodenlagerungsabschnitts 37 ist ein KOV-Element 55 vorgesehen. Außerdem sind in dem Kathodenlagerungsabschnitt 37 die Hochspannungsanlegungsanschlüsse 54 vorgesehen. Wie in 2A gezeigt ist, ist der Kathodenlagerungsabschnitt 37 vorgesehen, um sich von einem Teil des KOV-Elements 55, welches in der Umgebung der Röhrenachse TA angeordnet ist, zu der Umgebung des Außenumfangs des Anodentargets 35 zu erstrecken. Außerdem ist der Kathodenlagerungsabschnitt 37 nahezu parallel zu dem Anodentarget 35 und um eine vorbestimmte Entfernung davon getrennt vorgesehen. Einer der vorstehenden Endabschnitte des Kathodenlagerungsabschnitts 37, an welchem die Kathode 36 vorgesehen ist, ist näher an dem Außenumfang des Anodentargets 35 als der andere Endabschnitt. Es ist zu beachten, dass der Umfang des Kathodenlagerungsabschnitts 37 durch die nicht magnetische Abdeckung abgedeckt sein kann, oder zumindest der Oberflächenabschnitt des Kathodenlagerungsabschnitts 37 aus einem metallischen Material ausgebildet sein kann, welches eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist und nicht magnetisch ist.
Das KOV-Element 55 ist aus einer Legierung mit geringer thermischer Ausdehnung ausgebildet. Einer von Endabschnitten des KOV-Elements 55 ist mit dem Kathodenlagerungsabschnitt 37 verbunden, und der andere ist mit einem Hochspannungsisolationselement 50 verbunden. Das KOV-Element 55 deckt die Hochspannungsanlegungsanschlüsse 54 in der Vakuumhülle 31 ab, was nachstehend beschrieben wird.
Die Hochspannungsanlegungsanschlüsse 54 und das KOV-Element 55 sind mit dem Hochspannungsisolationselement 50 durch Löten verbunden. Die Hochspannungsanlegungsanschlüsse 54 sind vorgesehen, um das Hochspannungsisolationselement 50 zu durchdringen, und sind in der Vakuumhülle 31 eingefügt. In diesem Fall sind die eingefügten Teile der Hochspannungsanlegungsanschlüsse 54 in der Vakuumhülle 31 vakuumdicht verschlossen.
Außerdem sind die Hochspannungsanlegungsanschlüsse 54 vorgesehen, um sich in dem Kathodenlagerungsabschnitt 37 zu erstrecken, und sind mit der Kathode 36 verbunden. Die Hochspannungsanlegungsanschlüsse 54 legen eine relative negative Spannung an die Kathode 36 an und führen dem Leuchtdraht (Elektronenerzeugungsquelle), nicht gezeigt, in der Kathode 36 einen Leuchtdrahtstrom zu. Außerdem sind die Hochspannungsanlegungsanschlüsse 54 mit dem Behälter 302 verbunden und werden mit Strom versorgt, wenn eine Hochspannungsanlegungsquelle, wie etwa ein nicht gezeigter Stecker, mit dem Behälter 302 verbunden ist. Die Hochspannungsanlegungsanschlüsse 54 sind Metallanschlüsse.
Die Vakuumhülle 31 ist in einer Vakuumatmosphäre (vakuumdicht) geschlossen und nimmt die befestigte Welle 11, den Drehkörper 12, die Lager 13, den Rotor 14, den Vakuumbehälter 32, das Anodentarget 35, die Kathode 36, die Hochspannungsanlegungsanschlüsse 54 und das KOV-Element 55 auf. Der Vakuumbehälter 32 als eine Komponente der Vakuumhülle 31 umgibt die Kathode 36 und das Anodentarget 35.
Der Vakuumbehälter 32 umfasst ein Röntgenstrahltransmissionsfenster 38, welches darin vakuumdicht vorgesehen ist. Das Röntgenstrahltransmissionsfenster 38 ist an einem Wandabschnitt des Vakuumbehälters 32 vorgesehen, welcher einem Bereich zwischen der Kathode 36 und dem Anodentarget 35 gegenüber angeordnet ist. Das Röntgenstrahltransmissionsfenster 38 ist aus einem Metall ausgebildet, z. B. Beryllium, Titan, Edelstahl oder Aluminium, und ist dem Röntgenstrahlemissionsfenster 20w gegenüber angeordnet. Beispielsweise ist der Vakuumbehälter 32 in dem Röntgenstrahltransmissionsfenster 38 vakuumdicht geschlossen, welches aus Beryllium ausgebildet ist, das als ein Material verwendet wird, welches zulässt, dass Röntgenstrahlen hindurch verlaufen können. Außerhalb der Vakuumhülle 31 ist das Hochspannungsisolationselement 39 von einer Seite vorgesehen, an welcher der Hochspannungsanlegungsanschluss 44 in der Umgebung des Anodentargets 35 angeordnet ist. Das Hochspannungsisolationselement 39 ist aus Harz ausgebildet, das eine elektrisch isolierende Eigenschaft aufweist.
Der Vakuumbehälter 32 umfasst einen eingelassenen Abschnitt, welcher einen Distalendabschnitt des Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitts 60 unterbringt, was nachstehend beschrieben wird. Wie in 2B gezeigt ist, umfasst der Vakuumbehälter 32 in dem ersten Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von eingelassenen Abschnitten 32a, 32b, 32c und 32d. Die eingelassenen Abschnitte 32a, 32b, 32c und 32d sind in jeweiligen Abschnitten des Vakuumbehälters 32 ausgebildet. D. h., die eingelassenen Abschnitte 32a, 32b, 32c und 32d sind Abschnitte des Vakuumbehälters 32, welche die Einlassungen umgeben. Beispielsweise sind die eingelassenen Abschnitte 32a bis 32d ausgebildet, indem der Vakuumbehälter 32 derart ausgehöhlt ist, dass er die Kathode 36 in einer Richtung senkrecht zu der Fortbewegungsrichtung eines Elektronenstrahls umgibt. D. h., wie von der Innenseite des Vakuumbehälters 32 aus gesehen, sind die eingelassenen Abschnitte 32a bis 32d ausgebildet, um in einer Richtung parallel zu der Fortbewegungsrichtung eines von der Kathode 36 emittierten Elektronenstrahls vorzustehen. Beispielsweise sind die eingelassenen Abschnitte 32a bis 32d in der Umgebung der Kathode 36 an regelmäßigen Intervallen angeordnet und derart ausgebildet, dass sie mit demselben Winkel um die Mitte der Kathode 36 herum geneigt sind. In diesem Fall ist der eingelassene Abschnitt 32b an einer Stelle vorgesehen, die von dem eingelassenen Abschnitt 32a um 90° um die Mitte der Kathode 36 gedreht ist. In ähnlicher Weise ist der eingelassene Abschnitt 32d an einer Stelle vorgesehen, die von dem eingelassenen Abschnitt 32b um 90° in seiner Drehrichtung um die Mitte der Kathode 36 gedreht ist, und der eingelassene Abschnitt 32c ist an einer Stelle vorgesehen, die von dem eingelassenen Abschnitt 32d um 90° in seiner Drehrichtung um die Mitte der Kathode 36 gedreht ist.
Beispielsweise ist, wie in 2B gezeigt ist, der eingelassene Abschnitt 32a auf einer Linie vorgesehen, die von der Linie L3 oder L1 um 45° um die Mitte der Kathode 36 gedreht ist; der eingelassene Abschnitt 32b ist an einer Stelle vorgesehen, die von dem eingelassenen Abschnitt 32a um 90° in seiner Drehrichtung um die Mitte der Kathode 36 gedreht ist; der eingelassene Abschnitt 32d ist an einer Stelle vorgesehen, die von dem eingelassenen Abschnitt 32b um 90° in seiner Drehrichtung um die Mitte der Kathode 36 gedreht ist; und der eingelassene Abschnitt 32c ist an einer Stelle vorgesehen, die von dem eingelassenen Abschnitt 32d um 90° in seiner Drehrichtung um die Mitte der Kathode 36 gedreht ist. D. h., die eingelassenen Abschnitte 32a bis 32d sind jeweils an Eckpunkten eines Quadrats angeordnet.
Außerdem sind die eingelassenen Abschnitte 32a bis 32d derart ausgebildet, dass sie nicht zu nah zu der Oberfläche des Anodentargets 35 und der Oberfläche der Kathode 36 angeordnet sind, um ein Auftreten eines Entladens oder dergleichen zu verhindern. Beispielsweise ist der eingelassene Abschnitt 32a ausgebildet, um zu einer Position eingelassen zu sein, welche in der Röhrenachse TA von einer Oberfläche des Anodentargets 35 weiter entfernt ist als eine Oberfläche der Kathode 36, welche der Oberfläche des Anodentargets 35 gegenüber angeordnet ist. Alternativ ist der eingelassene Abschnitt 32a ausgebildet, um zu einer Position eingelassen zu sein, welche entlang der Röhrenachse TA etwas näher zu der Oberfläche des Anodentargets 35 ist als zu der Oberfläche der Kathode 36. Damit ein Auftreten einer Entladung oder dergleichen verhindert wird, sind Eckabschnitte der eingelassenen Abschnitte 32a bis 32d, welche zu der Oberfläche des Anodentargets 35 hin vorstehen, derart gekrümmt oder geneigt, dass sie von der Oberfläche des Anodentargets 35 und der Oberfläche der Kathode 36 getrennt sind. Beispielsweise sind die Eckabschnitte der eingelassenen Abschnitte 32a bis 32d gekrümmt, wie in 2C und 2D gezeigt ist. Es ist zu beachten, dass die Eckabschnitte der eingelassenen Abschnitte 32a bis 32d mit einem Winkel korrespondierend zu einem Neigungswinkel von jedem der magnetischen Pole 68 (68a, 68b, 68c und 68d) geneigt sein können, was nachstehend beschrieben wird. Außerdem müssen die Eckabschnitte der eingelassenen Abschnitte 32a bis 32d, welche zu dem Anodentarget 35 hin vorstehen, nicht immer geneigt sein oder einen Durchmesser aufweisen.
Außerdem kann nur ein einzelner eingelassener Abschnitt vorgesehen sein, falls die vorstehenden magnetischen Pole in einer Richtung senkrecht zu einer Linie vorgesehen sind, die sich entlang der Fortbewegungsrichtung eines von der Kathode emittierten Elektronenstrahls erstreckt, und auch um die vorstehende Achse derart vorgesehen sein, dass sie mit demselben Winkel mit Bezug auf die vorstehende Linie geneigt sind. Beispielsweise können die eingelassenen Abschnitte 32a bis 32d als einzelner Körper ausgebildet sein. Außerdem können die eingelassenen Abschnitte 32a und 32b als einzelner Körper ausgebildet sein, und die eingelassenen Abschnitte 32c und 32d können auch als einzelner Körper ausgebildet sein.
Der Vakuumbehälter 32 nimmt von dem Anodentarget 35 reflektierte Rückstoßelektronen auf. Somit steigt die Temperatur des Vakuumbehälters 32 aufgrund einer Wirkung bzw. einer Stoßkraft der Rückstoßelektronen leicht an. Demgemäß ist der Vakuumbehälter 32 im Allgemeinen aus einem Material mit einer hohen thermischen Leitfähigkeit ausgebildet. Falls der Vakuumbehälter 32 durch ein alternierendes Magnetfeld beeinflusst wird, ist vorzugsweise der Vakuumbehälter 32 aus einem Material ausgebildet, welches kein entmagnetisierendes Feld erzeugt. Beispielsweise ist die Vakuumhülle 31 aus einem metallischen Material ausgebildet, welches nicht magnetisch ist. Außerdem ist der Vakuumbehälter 32 vorzugsweise aus einem nicht magnetischen Material mit hohem elektrischem Widerstand ausgebildet, um zu verhindern, dass ein Überstrom durch ein alternierendes Magnetfeld erzeugt wird. Das nicht magnetische Material mit hohem elektrischem Widerstand ist z. B. ein nicht magnetischer Edelstahl, Inconel, Inconel X, Titan, leitfähige Keramiken, nicht leitfähige Keramiken mit einer Oberfläche, die mit einem metallischen Dünnfilm oder dergleichen beschichtet ist. Es ist weiter vorzuziehen, dass in dem Vakuumbehälter 32 die eingelassenen Abschnitte 32a bis 32d aus einem nicht magnetischen Material mit hohem elektrischem Widerstand ausgebildet sind, und ein Teil der Vakuumhülle 31, welcher sich von den eingelassenen Abschnitten 32a bis 32d unterscheidet, aus einem nicht magnetischen Material mit hoher thermischer Leitfähigkeit, wie etwa Kupfer, ausgebildet ist.
Eines der Enden des Hochspannungsisolationselements 39 ist kegelförmig, und das andere ist geschlossen und ringförmig. Das Hochspannungsisolationselement 39 ist an dem Gehäuse 20 direkt befestigt oder an dem Gehäuse 20 indirekt befestigt, wobei die Statorspule 8 oder dergleichen, welche nachstehend beschrieben wird, dazwischen eingefügt ist. Das Hochspannungsisolationselement 39 isoliert die befestigte Welle 11 von dem Gehäuse 20 und der Statorspule 8 elektrisch. Somit ist das Hochspannungsisolationselement 39 zwischen der Statorspule 8 und der befestigten Welle 11 vorgesehen. Insbesondere ist das Hochspannungsisolationselement 39 vorgesehen, um einen Teil (den Vakuumbehälter 32) der Röntgenstrahlröhre 30, welche an einer vorstehenden Abschnittsseite der befestigten Welle 11 angeordnet ist, in der Röntgenstrahlröhre 30 unterzubringen.
Mit Bezug auf 1 ist eine Vielzahl von Abschnitten der Statorspule 8 an dem Gehäuse 20 befestigt. Die Statorspule 8 ist derart vorgesehen, dass sie den Außenumfang des Rotors 14 und des Hochspannungsisolationselements 39 umgibt. Die Statorspule 8 dreht den Rotor 14, den Drehkörper 12 und das Anodentarget 35. Wenn die Statorspule 8 mit einem vorbestimmten Strom versorgt wird, erzeugt sie ein an den Rotor 14 anzulegendes Magnetfeld, und dreht somit das Anodentarget 35 usw. mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit. D. h., wenn der Statorspule 8, welche eine Drehantriebsvorrichtung ist, ein Strom zugeführt wird, dreht sich der Rotor 14, und das Anodentarget 35 dreht sich ebenfalls gemäß der Drehung des Rotors 14.
In dem Gehäuse 20 ist Isolieröl 9 in den Raum gefüllt, der von dem Gummielement 2b, dem Hauptkörper 20e, dem Deckelabschnitt 20f, dem Behälter 301 und dem Behälter 302 umgeben ist. Das Isolieröl 9 absorbiert zumindest einen Teil der von der Röntgenstrahlröhre 30 erzeugten Wärme.
Der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 wird mit Bezug auf 2A bis 2D erklärt.
Wie in 2C und 2D gezeigt ist, weist der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 Spulen 64 (64a, 64b, 64c und 64d), einen Bügel 66 (welcher vorstehende Abschnitte 66a, 66b, 66c und 66d aufweist) und die magnetischen Pole 68 (68a, 68b, 68c und 68d) auf.
Der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 ist aus vier magnetischen Polen (oder Vierpol) ausgebildet, welche derart nah beieinander angeordnet sind, dass irgendwelche benachbarten zwei der vier magnetischen Pole unterschiedliche Polaritäten aufweisen. In dem Fall, in welchem zwei benachbarte magnetische Pole als ein Dipol betrachtet werden, und die anderen beiden magnetischen Pole als ein anderer Dipol betrachtet werden, wirken durch diese beiden Dipole erzeugte Magnetfelder in entgegengesetzte Richtungen. Deshalb erzeugt der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 ein Magnetfeld, welches die Breite, Höhe usw. eines Elektronenstrahls beeinflusst. Die „Breite” und „Höhe” des Elektronenstrahls beziehen sich nicht auf die räumliche Lage der Röntgenstrahlröhre 30; d. h., die Breite ist eine Länge des Brennflecks des Elektronenstrahls in einer Richtung senkrecht zu der Röhrenachse TA (d. h., nahezu parallel zu der Fortbewegungsrichtung des Elektronenstrahls), und die Höhe ist eine Länge des Brennflecks in einer die vorstehende Richtung schneidenden Richtung. In dem ersten Ausführungsbeispiel sind die vier magnetischen Pole 68 in dem Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 quadratisch angeordnet. Obwohl es nachstehend detailliert erklärt wird, sind die magnetischen Pole 68a, 68b, 68c und 68d in dem Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 an Distalenden der vorstehenden Abschnitte 66a, 66b, 66c und 66d vorgesehen, die von dem Hauptkörperabschnitt des Bügels 66 vorstehen.
Wenn die Spulen 64 von einer Stromquelle (nicht gezeigt) für den Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 mit Strom versorgt werden, erzeugen sie Magnetfelder. In dem ersten Ausführungsbeispiel werden die Spulen 64 mit einem Gleichstrom von der Stromquelle (nicht gezeigt) versorgt. Die Spulen 64 sind als die Spulen 64a, 64b, 64c und 64d vorgesehen. Die Spulen 64a bis 64d sind um Abschnitte der vorstehenden Abschnitte 66a bis 66d des Bügels 66 gewickelt, was nachstehend beschrieben wird.
Die vorstehenden Abschnitte 66a, 66b, 66c und 66d des Bügels 66 stehen von dem Hauptkörperabschnitt desselben vor. Die vorstehenden Abschnitte 66a bis 66d sind vorgesehen, um in der Fortbewegungsrichtung eines Elektronenstrahls oder einer Richtung parallel zu der Mittellinie, die sich durch die Mitte der Kathode 36 erstreckt, vorzustehen. Die vorstehenden Abschnitte 66a bis 66d stehen in derselben Richtung vor und sind parallel zueinander. Außerdem weisen die vorstehenden Abschnitte 66a bis 66d dieselbe Länge und dieselbe Form auf. Wie in 2E gezeigt ist, ist z. B. der Bügel 66 koaxial mit der Kathode 36 vorgesehen. Außerdem ist der Hauptkörperabschnitt des Bügels 66 in der Form eines hohlen Polygons oder eines hohlen Zylinders ausgebildet. In dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Bügel 66 derart vorgesehen, dass die vier vorstehenden Abschnitte 66a bis 66d in den eingelassenen Abschnitten 32a bis 32d angeordnet sind. Gleichzeitig ist der Bügel 66 derart vorgesehen, dass die vier vorstehenden Abschnitte 66a bis 66d die Kathode 36 umgeben. Außerdem ist der Umfang des Teils von jedem der vier vorstehenden Abschnitte mit einer assoziierten Spule 64 gewickelt, und der Teil von jedem vorstehenden Abschnitt umgibt die Kathode 36.
Insbesondere ist der Umfang des Teils des vorstehenden Abschnitts 66a des Bügels 66 mit der Spule 64a gewickelt, und der Teil des vorstehenden Abschnitts 66a umgibt die Kathode 36. In ähnlicher Weise sind die Umfänge von Teilen der vorstehenden Abschnitte 66b, 66c und 66d mit den Spulen 64b, 64c und 64d gewickelt, und die Teile der vorstehenden Abschnitte 66b, 66c und 66d umgeben die Kathode 36.
Der Bügel 66 ist aus einem Material mit einer weichmagnetischen Eigenschaft und hohem elektrischem Widerstand ausgebildet, in welchem ein Wirbelstrom durch ein alternierendes Magnetfeld nicht leicht erzeugt wird. Beispielsweise ist er aus einem laminierten Körper ausgebildet, in welchem eine dünne Platte und elektrisch isolierende Filme, welche die dazwischen eingefügte Platte halten, übereinandergestapelt sind, wobei die dünne Platte aus einer Fe-Si-Legierung (Siliciumstahl), einer Fe-Al-Legierung, elektromagnetischem Edelstahl, einer Fe-Ni-Legierung mit hoher magnetischer Permeabilität, wie etwa Permalloy, einer Ni-Cr-Legierung, einer Fe-Ni-Cr-Legierung, einer Fe-Ni-Co-Legierung, einer Fe-Cr-Legierung oder dergleichen ausgebildet ist. Alternativ ist er z. B. aus einer Ansammlung ausgebildet, in welcher ein Walzdraht, der aus irgendeinem dieser Materialien ausgebildet ist, durch einen elektrisch isolierenden Film abgedeckt ist, und sie sind kombiniert und gehärtet. Außerdem kann der Bügel 66 z. B. aus einem Presskörper ausgebildet sein, welcher erhalten wird, indem das vorstehend erwähnte Material zu feinem Pulver von ungefähr 1 μm verringert wird, die Oberfläche desselben mit einem elektrisch isolierenden Film abgedeckt wird, und es dann einem Formpressen unterzogen wird. Außerdem kann der Bügel 66 aus einem Weichferrit oder dergleichen ausgebildet sein.
Die magnetischen Pole 68 sind als die magnetischen Pole 68a, 68b, 68c und 68d vorgesehen. Die magnetischen Pole 68a, 68b, 68c und 68d sind an Distalendabschnitten der vorstehenden Abschnitte 66a, 66b, 66c und 66d des Bügels 66 vorgesehen. Die magnetischen Pole 68a bis 68d sind derart angeordnet, dass sie die Kathode 36 umgeben. D. h., die magnetischen Pole 68a bis 68d sind in dem Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 in einer Richtung senkrecht. zu der Fortbewegungsrichtung (Bahn) der Elektronen, die von dem in der Kathode 36 enthaltenen Leuchtdraht emittiert werden, gleich voneinander beabstandet.
Beispielsweise ist der magnetische Pol 68a wie in den in 2B gezeigten vorstehenden eingelassenen Abschnitten 32a bis 32d auf einer Linie vorgesehen, welche (entgegen dem Uhrzeigersinn) um 45° von einer Linie L1 um die Mitte der Kathode 36 gedreht ist; der magnetische Pol 68b ist an einer Stelle vorgesehen, welche um 90° von dem magnetischen Pol 68a um die Mitte der Kathode 36 gedreht ist; der magnetische Pol 68d ist an einer Stelle vorgesehen, welche um 90° von dem magnetischen Pol 68b um die Mitte der Kathode 36 gedreht ist; und der magnetische Pol 68c ist an einer Stelle vorgesehen, welche um 90° von dem magnetischen Pol 68d um die Mitte der Kathode 36 gedreht ist. D. h., die magnetischen Pole 68a bis 68d sind jeweils an Eckpunkten eines Quadrats angeordnet.
Damit die magnetische Flussdichte erhöht wird, sind die magnetischen Pole 68a bis 68d vorzugsweise nahe an der Fortbewegungsrichtung (Bahn) der Elektronen vorgesehen, die von dem in der Kathode 36 enthaltenen Leuchtdraht emittiert werden. Insbesondere ist der magnetische Pol 68a nahe an dem Eckabschnitt des eingelassenen Abschnitts 32a angeordnet. In ähnlicher Weise sind die magnetischen Pole 68b bis 68d jeweils nahe an den Eckabschnitten der eingelassenen Abschnitte 32b bis 32d angeordnet.
Die magnetischen Pole 68a bis 68d sind ausgebildet, um im Wesentlichen dieselbe Form aufzuweisen. Die magnetischen Pole 68a bis 68d sind auch als zwei Dipole gepaart. Beispielsweise sind die magnetischen Pole 68a und 68b als ein Dipol (ein Paar von magnetischen Polen 68a und 68b) gepaart, und die magnetischen Pole 68c und 68d sind als ein Dipol (ein Paar von magnetischen Polen 68c und 68d) gepaart. Gleichzeitig erzeugen für den Fall, in welchem ein Gleichstrom dem magnetischen Pol 68 durch die Spule 64 zugeführt wird, das Paar von magnetischen Polen 68a und 68b und das Paar von magnetischen Polen 68c und 68d Gleichstrom-Magnetfelder, welche in entgegengesetzte Richtungen wirken. Die magnetischen Pole 68a bis 68d sind nicht zu nah an dem Anodentarget 35 und der Kathode 36 vorgesehen, und auch derart angeordnet, dass ihre Oberflächen (Endflächen) einer Linie zugewandt sind, d. h., einem Pfad, entlang welchem sich ein von der Kathode 36 emittierter Elektronenstrahl fortbewegt, um die magnetische Flussdichte zu erhöhen und die Form des von der Kathode 36 emittierten Elektronenstrahls zu verformen. D. h., die magnetischen Pole 68a bis 68d sind mit einem vorbestimmten Winkel derart geneigt, dass ihre Oberflächen dem vorstehenden Fortbewegungspfad des Elektronenstrahls zugewandt sind.
Beispielsweise sind für den Fall, in welchem die Fortbewegungsrichtung des von der Kathode 36 emittierten Elektronenstrahls parallel zu der Röhrenachse TA ist, die magnetischen Pole 68a bis 68d mit demselben Winkel mit Bezug auf den Fortbewegungspfad des Elektronenstrahls geneigt. Wie in 2C gezeigt ist, ist der Winkel zwischen der Linie (die sich entlang der Röhrenachse TA in der Zeichnung erstreckt) entlang der Fortbewegungsrichtung des Elektronenstrahls, welche parallel zu der Röhrenachse TA und der Oberfläche des magnetischen Pols 68a ist, durch γ1 bezeichnet, und auch der Winkel zwischen der Linie entlang der Fortbewegungsrichtung des Elektronenstrahls und der Oberfläche des magnetischen Pols 68d ist durch γ4 bezeichnet. Wie in 2D gezeigt ist, ist der Winkel zwischen der Linie (die sich entlang der Röhrenachse TA in der Zeichnung erstreckt) entlang der Fortbewegungsrichtung des Elektronenstrahls, welche parallel zu der Röhrenachse TA und der Oberfläche des magnetischen Pols 68b ist, durch γ2 bezeichnet, und auch der Winkel zwischen der Linie entlang der Fortbewegungsrichtung des Elektronenstrahls und der Oberfläche des magnetischen Pols 68c ist durch γ3 bezeichnet. Deshalb gilt z. B. für den Fall, in welchem die magnetischen Pole 68a bis 68d mit demselben Winkel geneigt sind, γ1 = γ2 = γ3 = γ4. In diesem Fall ist der Winkel γ, mit welchem jeder magnetische Pol geneigt ist (die Winkel γ1, γ2, γ3 und γ4, mit welchen die magnetischen Pole 68a bis 68d geneigt sind) mit Bezug auf die Fortbewegungsrichtung des Elektronenstrahls derart eingestellt, dass 0° < γ < 90° gilt. Beispielsweise ist für den Fall, in welchem die geneigten Winkel γ1, γ2, γ3 und γ4 der magnetischen Pole 68a bis 68d gleich zueinander sind, der geneigte Winkel γ von jedem der magnetischen Pole 68a bis 68d derart eingestellt, dass 30° ≤ γ ≤ 60° gilt. Außerdem können die geneigten Winkel γ1, γ2, γ3 und γ4 der magnetischen Pole 68a bis 68d mit Bezug auf die Fortbewegungsrichtung des Elektronenstrahls auf 45° eingestellt sein.
Ein Prinzip des Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitts 60 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen erklärt.
3 ist eine Ansicht, die das Prinzip des Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitts 60 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt. Mit Bezug auf 3 sind X- und Y-Richtungen Richtungen senkrecht zu der Fortbewegungsrichtung des Elektronenstrahls, und sie schneiden sich auch gegenseitig. Außerdem ist die X-Richtung eine Richtung von dem magnetischen Pol 68d (dem magnetischen Pol 68c) zu dem magnetischen Pol 68b (dem magnetischen Pol 68a) hin, und die Y-Richtung ist eine Richtung von dem magnetischen Pol 68d (dem magnetischen Pol 68b) zu dem magnetischen Pol 68c (dem magnetischen Pol 68a) hin.
Mit Bezug auf 3, welche eine Draufsicht ist, d. h., von oben betrachtet, bewegt sich ein Elektronenstrahl BM1 von unten nach oben fort. Es wird angenommen, dass ein emittierter Elektronenstrahl BM1 einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Auch mit Bezug auf 3 erzeugt der magnetische Pol 68a ein N-Pol-Magnetfeld; der magnetische Pol 68b erzeugt ein S-Pol-Magnetfeld; der magnetische Pol 68d erzeugt ein N-Pol-Magnetfeld, und der magnetische Pol 68c erzeugt ein S-Pol-Magnetfeld. In einem solchen Fall erzeugt der magnetische Pol 68a ein zusammengesetztes Magnetfeld, welches zu den magnetischen Polen 68c und 68b hin wirkt, und der magnetische Pol 68d erzeugt ein zusammengesetztes Magnetfeld, welches zu den magnetischen Polen 68c und 68b hin wirkt. Für den Fall, dass sich der Elektronenstrahl BM1 durch die Mitte des Raums fortbewegt, der durch die magnetischen Pole 68a bis 68d umgeben ist, wird er durch Lorentzkraft des erzeugten zusammengesetzten Magnetfeldes derart verformt, dass er sich in der X-Richtung und in der entgegengesetzten Richtung zu der X-Richtung hin zusammenzieht, sowie in der Y-Richtung und in der entgegengesetzten Richtung zu der Y-Richtung hin ausdehnt. Demzufolge wird, wie in 3 gezeigt ist, der Querschnitt des Elektronenstrahls BM1 zu einem Oval hin geändert, dessen Hauptachse entlang der Y-Richtung verläuft, und dessen Nebenachse entlang der X-Richtung verläuft.
In dem Ausführungsbeispiel wird ein Elektronenstrahl für den Fall, in welchem die Röntgenstrahlröhrenanordnung 10 angetrieben wird, von dem in der Kathode 36 enthaltenen Leuchtdraht zu einem Brennpunkt auf dem Anodentarget 35 hin emittiert. Es wird angenommen, dass sich der Elektronenstrahl entlang der Mittellinie fortbewegt, die sich durch die Mitte der Kathode 36 erstreckt. Außerdem sind die geneigten Winkel γ1 bis γ4 der magnetischen Pole 68a bis 68d des Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitts 60, wie in 2C und 2D gezeigt ist, gleich zueinander. In dem Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 werden die Spulen 64 mit Gleichstrom von der nicht gezeigten Stromquelle versorgt. Wenn sie mit Gleichstrom von der Stromquelle versorgt werden, erzeugt der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 ein zusammengesetztes Magnetfeld zwischen den magnetischen Polen 68a bis 68d, welche zu dem Vierpol korrespondieren. Der von der Kathode 36 emittierte Elektronenstrahl kollidiert mit dem Anodentarget 35 entlang der Röhrenachse TA derart, dass er das zwischen der Kathode 36 und dem Anodentarget erzeugte Magnetfeld kreuzt. Gleichzeitig wird der Elektronenstrahl durch das Magnetfeld, das durch den Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 erzeugt ist, geformt (verformt). Gemäß dem Ausführungsbeispiel ändert (verformt), z. B. wie in 3 gezeigt ist, der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 den Querschnitt eines Elektronenstrahls mit einem kreisförmigen Querschnitt zu einem Oval, welches in der Y-Richtung gestreckt ist. In diesem Fall kann der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 den effektiven Brennfleck des Elektronenstrahls verkleinern, und kann einen tatsächlichen Brennfleck des Elektronenstrahls verbreitern, der tatsächlich mit der Oberfläche des Anodentargets 35 kollidiert. Demzufolge wird die thermische Belastung auf das Target 35 verringert.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel weist die Röntgenstrahlröhrenanordnung 10 die Röntgenstrahlröhre 30 auf, welche mit den eingelassenen Abschnitten 32a bis 32d und dem Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 vorgesehen ist, welcher den von der Röntgenstrahlröhre 30 emittierten Elektronenstrahl formt. Wenn der Spule 64 ein Gleichstrom von der Stromquelle zugeführt wird, erzeugt der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 ein Magnetfeld zwischen den magnetischen Polen 68a bis 68d. Der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 kann den von der Kathode 36 emittierten Elektronenstrahl aufgrund des durch die magnetischen Pole 68a bis 68d erzeugten Magnetfeldes verformen. Demzufolge kann die Röntgenstrahlröhrenanordnung 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ein Auftreten einer Vergrößerung, einer Unschärfe oder einer Verformung des Brennflecks des Elektronenstrahls verringern, und die Anzahl von Elektronen verringern, die von der Kathode 36 emittiert werden, usw.
Es ist zu beachten, dass in den magnetischen Polen 68a bis 68d die Distalendabschnitte der vorstehenden Abschnitte 66a bis 66d des Bügels 66 ausgebildet sein können, um diagonal geneigt zu sein. Beispielsweise sind die Distalendabschnitte der vorstehenden Abschnitte 66b und 66c der magnetischen Pole 68b und 68c, wie in 4 gezeigt ist, ausgebildet, um derart diagonal geneigt zu sein, dass ihre Oberflächen der Linie zugewandt sind, die sich entlang der Fortbewegungsrichtung des Elektronenstrahls erstreckt, d. h., des Fortbewegungspfads des Elektronenstrahls. In diesem Fall können die magnetischen Pole 68a bis 68d derart vorgesehen sein, dass sich Normalen, die sich von den Mittelpunkten der magnetischen Pole 68a bis 68d entlang der vorstehenden zugewandten Richtungen der Oberflächen der magnetischen Pole 68a bis 68d erstrecken, gegenseitig in einem einzelnen Punkt schneiden.
Röntgenstrahlröhrenanordnungen gemäß den anderen Ausführungsbeispielen werden erklärt. In den anderen Ausführungsbeispielen sind Elemente, die zu denen in dem vorstehenden ersten Ausführungsbeispiel identisch sind, durch dieselben Bezugszeichen wie in dem ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet, und auf ihre detaillierte Erklärung wird verzichtet.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Neben der Konfiguration der Röntgenstrahlröhrenanordnung 10 des ersten Ausführungsbeispiels weist die Röntgenstrahlröhrenanordnung 10 des zweiten Ausführungsbeispiels ferner Ablenkungsspulenabschnitte zum Ablenken eines Elektronenstrahls auf.
5 ist eine Querschnittsansicht, welche die Röntgenstrahlröhrenanordnung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel schematisch zeigt; 6A ist eine Querschnittsansicht entlang Linie V-V in 5; und 6B ist eine Querschnittsansicht entlang Linie VIA-VIA in 6A.
Wie in 5 gezeigt ist, weist ein Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 in dem zweiten Ausführungsbeispiel ferner Ablenkungsspulenabschnitte 69a und 69b (erster und zweiter Ablenkungsspulenabschnitt) zusätzlich zu den strukturellen Elementen des Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitts 60 in dem ersten Ausführungsbeispiel auf.
Der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 des zweiten Ausführungsbeispiels erzeugt ein alternierendes Dipolmagnetfeld, in welchem Magnetfelder, die durch zwei einander gegenüberliegende Dipole erzeugt sind, in derselben Richtung wirken. Beispielsweise weist der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 ein Paar von magnetischen Polen 68a und 68c und ein Paar von magnetischen Polen 68b und 68d auf. Das Paar von magnetischen Polen 68a und 68c und das Paar von magnetischen Polen 68b und 68d erzeugen jeweils Magnetfelder als Dipole. Wie in 6A gezeigt ist, erzeugt das Paar von magnetischen Polen 68a und 68c ein Magnetfeld (alternierendes Magnetfeld MG1) zwischen ihnen.
Wenn ein Wechselstrom zugeführt worden ist, kann der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 die Elektronenbahn aufgrund des durch die als Dipol dienenden magnetischen Pole erzeugten alternierenden Magnetfeldes intermittierend oder kontinuierlich ablenken. In dem Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 wird von einer Stromquelle (nicht gezeigt) jedem der Ablenkungsspulenabschnitte 69a und 69b zuzuführender Wechselstrom, was nachstehend beschrieben wird, durch eine Ablenkungsstromquellensteuerung (nicht gezeigt) derart gesteuert, dass der Brennfleck eines Elektronenstrahls, welcher von einer Kathode 36 emittiert wird und mit der Oberfläche eines Anodentargets 35 kollidiert, intermittierend oder kontinuierlich verschoben wird. Der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 kann den von der Kathode 36 emittierten Elektronenstrahl in einer Richtung entlang der Radiusrichtung des Anodentargets 35 ablenken. D. h., der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 kann den Brennfleck des mit der Oberfläche des Targets 35 kollidierenden Elektronenstrahls verschieben.
Die Ablenkungsspulenabschnitte 69a und 69b sind elektromagnetische Spulen, welche mit Strom von einer Stromquelle (nicht gezeigt) versorgt werden und Magnetfelder erzeugen. In dem zweiten Ausführungsbeispiel werden die Ablenkungsspulenabschnitte 69a und 69b mit Wechselstrom von der Stromquelle versorgt und erzeugen alternierende Magnetfelder. Die Ablenkungsspulenabschnitte 69a und 69b sind um irgendeinen Teil eines Hauptkörpers eines Bügels 66 gewickelt, welcher zwischen zwei assoziierten vorstehenden Abschnitten 66a bis 66d des Bügels 66 angeordnet ist. Wie in 6B gezeigt ist, ist der Ablenkungsspulenabschnitt 69a um einen Teil des Hauptkörpers des Bügels 66 gewickelt, welcher zwischen den vorstehenden Abschnitten 66a und 66c angeordnet ist. Der Ablenkungsspulenabschnitt 69b ist um einen Teil des Hauptkörpers des Bügels 66 gewickelt, welcher zwischen den vorstehenden Abschnitten 66b und 66d angeordnet ist. In diesem Fall erzeugt das Paar von magnetischen Polen 68a und 68c ein alternierendes Magnetfeld zwischen ihnen, und das Paar von magnetischen Polen 68b und 68d erzeugt ein alternierendes Magnetfeld zwischen ihnen.
Die Ablenkungsspulenabschnitte 69a und 69b erzeugen ein Dipolmagnetfeld entlang einer Linie, welche zu der Drehrichtung des Anodentargets 35 korrespondiert. Die Ablenkungsspulenabschnitte 69a und 69b können die Bahn des Elektronenstrahls entlang der Radiusrichtung des Anodentargets aufgrund eines strömenden Wechselstroms intermittierend oder kontinuierlich ablenken.
Der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 des zweiten Ausführungsbeispiels wird mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen erklärt.
7 ist eine Ansicht, die das Prinzip des Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitts 60 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt. Mit Bezug auf 7 sind X- und Y-Richtungen Richtungen senkrecht zu der Fortbewegungsrichtung eines Elektronenstrahls, und sie schneiden sich auch gegenseitig. Außerdem ist die X-Richtung eine Richtung von dem magnetischen Pol 68d (dem magnetischen Pol 68c) zu dem magnetischen Pol 68b (dem magnetischen Pol 68a) hin, und die Y-Richtung ist eine Richtung von dem magnetischen Pol 68d (dem magnetischen Pol 68b) zu dem magnetischen Pol 68c (dem magnetischen Pol 68a) hin.
Mit Bezug auf 7, welche eine Draufsicht ist, d. h., von oben gesehen, bewegt sich ein Elektronenstrahl BM1 von unten nach oben fort. Außerdem sind die magnetischen Pole 68a und 68c mit Bezug auf 7 als ein Dipol gepaart (ein Paar von magnetischen Polen), und die magnetischen Pole 68b und 68d sind als ein Dipol gepaart (ein Paar von magnetischen Polen). Das Paar von magnetischen Polen 68a und 68c erzeugt ein in der X-Richtung wirkendes alternierendes Magnetfeld, und das Paar von magnetischen Polen 68b und 68d erzeugt auch ein anderes in der X-Richtung wirkendes alternierendes Magnetfeld.
Der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 kann den Elektronenstrahl in der Y-Richtung aufgrund eines in den Ablenkungsspulenabschnitten 69a und 69b strömenden Wechselstroms intermittierend oder kontinuierlich ablenken.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird für den Fall, in welchem die Röntgenstrahlröhrenanordnung 10 angetrieben wird, ein Elektronenstrahl von dem in der Kathode 36 enthaltenen Leuchtdraht zu dem Brennpunkt auf dem Anodentarget 35 hin emittiert. Es wird angenommen, dass sich der Elektronenstrahl entlang der Mittellinie fortbewegt, die sich durch die Mitte der Kathode 36 erstreckt. Außerdem sind, wie in 2B gezeigt ist, geneigte Winkel γ1 bis γ4 der magnetischen Pole 68a bis 68d des Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitts 60 gleich zueinander. Der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 wird mit Wechselstrom von der nicht gezeigten Stromquelle versorgt. Wenn Wechselstrom von der Stromquelle zugeführt worden ist, erzeugt der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 Magnetfelder zwischen dem Paar von magnetischen Polen 68a und 68c, die als ein Dipol dienen, und zwischen dem Paar von magnetischen Polen 68b und 68d, die als ein anderer Dipol dienen. In dem zweiten Ausführungsbeispiel sind das Paar von magnetischen Polen 68a und 68c und das Paar von magnetischen Polen 68b und 68d vorgesehen, um Magnetfelder zwischen der Kathode 36 und dem Anodentarget 35 zu erzeugen. D. h., der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 erzeugt ein Magnetfeld zwischen der Kathode 36 und dem Anodentarget 35. Von der Kathode 36 emittierte Elektronen kollidieren mit dem Anodentarget 35 entlang der Röhrenachse TA derart, dass sie das zwischen der Kathode 36 und dem Anodentarget erzeugte Magnetfeld kreuzen.
Der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 kann den durch das Magnetfeld verlaufenden Elektronenstrahl aufgrund einer Steuerung durch die Ablenkungsstromquellensteuerung (nicht gezeigt) über von der Stromquelle (nicht gezeigt) zugeführten Wechselstrom intermittierend oder kontinuierlich verschieben. Insbesondere aufgrund der Steuerung des zugeführten Stroms mit der Ablenkungsstromquellensteuerung lenkt der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 von der Kathode 36 emittierte Elektronen (Strahl) in der Richtung entlang der Radiusrichtung des Anodentargets 35 ab. D. h., der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 kann aufgrund der Steuerung durch die Ablenkungsstromquellensteuerung über den zugeführten Strom einen Brennfleck verschieben, welcher ein Punkt auf der Oberfläche des Anodentargets 35 ist, mit welcher die Elektronen kollidieren.
Während der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 einen Wechselstrom erzeugt, erzeugt eine nicht magnetische Abdeckung der Kathode 36 ein Magnetfeld, das in der Richtung wirkt, die der eines alternierenden Magnetfeldes entgegengesetzt ist, auf der Basis eines Wirbelstroms, da sie aus einer nicht magnetischen Substanz mit hoher elektrischer Leitfähigkeit ausgebildet ist. In ähnlicher Weise erzeugt das Anodentarget 35 ein Magnetfeld, welches in der Richtung wirkt, die der des alternierenden Magnetfeldes entgegengesetzt ist, auf der Basis eines Wirbelstroms, da es aus einer nicht magnetischen Substanz mit hoher elektrischer Leifähigkeit ausgebildet ist. Das alternierende Magnetfeld wird durch die Magnetfelder, welche durch die nicht magnetische Abdeckung und das Anodentarget 35 erzeugt sind, verformt, und welche in der entgegengesetzten Richtung zu dem alternierenden Magnetfeld wirken. Demzufolge wirkt, wie in 6A gezeigt ist, z. B. ein alternierendes Magnetfeld MG1 in einer Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zu der Fortbewegungsrichtung des Elektronenstrahls ist, zwischen der Oberfläche des Anodentargets 35 und der Oberfläche der Kathode 36. Außerdem wird, als Ergebnis der Verformung des alternierenden Magnetfeldes MG1, die Intensität (magnetische Flussdichte) eines Teils des alternierenden Magnetfeldes MG1, welcher nahe an einem Bereich zwischen den Oberflächen des Anodentargets 35 und der Kathode 36 ist, verbessert. Demzufolge wird auch die Ablenkungskraft des Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitts 60 für Elektronen (Strahl) verbessert, und der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 kann somit Elektronen (Strahl) effizient ablenken.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel weist die Röntgenstrahlröhrenanordnung 10 eine Röntgenstrahlröhre 30 auf, welche mit eingelassenen Abschnitten 32a bis 32d und dem Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 vorgesehen ist, welcher von der Röntgenstrahlröhre 30 emittierte Elektronen ablenkt. Der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 erzeugt ein Magnetfeld zwischen der Kathode 36 und dem Anodentarget 35 mit den magnetischen Polen 68a bis 68d. Oberflächen der magnetischen Pole 68a bis 68d sind mit einem vorbestimmten Winkel mit Bezug auf die Fortbewegungsrichtung eines von der Kathode 36 emittierten Elektronenstrahls geneigt, um den Elektronenstrahl zwischen dem Anodentarget 35 und der Kathode 36 abzulenken. In der Vakuumhülle 31 der Röntgenstrahlröhre 30 ist an einem Umfangsabschnitt der Kathode 36 die nicht magnetische Abdeckung vorgesehen, welche aus einem nicht magnetischen metallischen Material mit hoher elektrischer Leitfähigkeit ausgebildet ist. Außerdem ist das Anodentarget 35 aus einem nicht magnetischen metallischen Material mit hoher elektrischer Leitfähigkeit ausgebildet. Deshalb wird, wenn dem Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 ein Wechselstrom zugeführt wird, ein Teil eines durch den Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 erzeugten alternierenden Magnetfeldes verstärkt. Demzufolge kann der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 von der Kathode 36 emittierte Elektronen zuverlässig ablenken.
Außerdem ist in der Röntgenstrahlröhrenanordnung 10 kein Abschnitt mit kleinem Durchmesser zwischen dem Anodentarget 35 und der Kathode 36 vorgesehen. Somit können das Anodentarget 35 und die Kathode 36 näher zueinander vorgesehen sein. Demzufolge kann die Röntgenstrahlröhrenanordnung 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ein Auftreten einer Vergrößerung, einer Unschärfe oder einer Verformung des Brennflecks des Elektronenstrahls sowie eine Verringerung der Anzahl von Elektronen, die von der Kathode 36 emittiert werden, beschränken usw.
Eine Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels wird mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen erklärt. Eine Röntgenstrahlröhrenanordnung 10 gemäß der Modifikation weist im Wesentlichen dieselbe Struktur wie die Röntgenstrahlröhrenanordnung 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel auf. Somit werden in der Röntgenstrahlröhrenanordnung 10 in der Modifikation Elemente identisch zu denen in der Röntgenstrahlröhrenanordnung 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel mit denselben Bezugszeichen wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel bezeichnet, und auf ihre detaillierte Erklärung wird verzichtet.
(Modifikation 1)
In einer Röntgenstrahlröhrenanordnung 10 gemäß der Modifikation 1 des zweiten Ausführungsbeispiels sind Ablenkungsspulen an Stellen vorgesehen, welche um eine Kathode 36 um 90° mit Bezug auf Ablenkungsspulenabschnitte 69a und 69b, die wie bezüglich des zweiten Ausführungsbeispiels erklärt vorgesehen sind, gedreht sind.
8 ist eine Querschnittsansicht, die eine Röntgenstrahlröhre 30 gemäß Modifikation 1 schematisch zeigt.
Wie in 8 gezeigt ist, weist ferner in Modifikation 1 ein Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 Ablenkungsspulenabschnitte 69c und 69d (dritter und vierter Ablenkungsspulenabschnitt) zusätzlich zu den strukturellen Elementen des Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitts 60 des zweiten Ausführungsbeispiels auf.
Wenn Strom von einer Stromquelle (nicht gezeigt) zugeführt worden ist, erzeugen die Ablenkungsspulenabschnitte 69c und 69d Magnetfelder. Insbesondere werden in Modifikation 1 die Ablenkungsspulenabschnitte 69c und 69d mit Wechselstrom von der Stromquelle versorgt und erzeugen alternierende Magnetfelder. Die Ablenkungsspulenabschnitte 69c und 69d sind jeweils um irgendeinen Teil eines Hauptkörpers eines Bügels 66 gewickelt, welcher zwischen zwei assoziierten vorstehenden Abschnitten 66a bis 66d eines Bügels 66 angeordnet ist. Wie in 6B gezeigt ist, ist der Ablenkungsspulenabschnitt 69c um einen Teil des Hauptkörpers des Bügels 66 gewickelt, welcher zwischen den vorstehenden Abschnitten 66a und 66b angeordnet ist. Der Ablenkungsspulenabschnitt 69d ist um einen Teil des Hauptkörpers des Bügels 66 gewickelt, welcher zwischen den vorstehenden Abschnitten 66c und 66d angeordnet ist. In diesem Fall erzeugt ein Paar von magnetischen Polen 68a und 68b ein alternierendes Magnetfeld zwischen ihnen, und ein Paar von magnetischen Polen 68c und 68d erzeugt ein alternierendes Magnetfeld zwischen ihnen.
Die Ablenkungsspulenabschnitte 69c und 69d erzeugen ein Dipolmagnetfeld entlang einer Linie, welche zu der Radiusrichtung des Anodentargets 35 korrespondiert. Die Ablenkungsspulenabschnitte 69c und 69d können die Bahn des Elektronenstrahls in einer vorbestimmten Richtung aufgrund eines strömenden Wechselstroms ablenken.
Ein Prinzip des Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitts 60 der Modifikation 1 wird mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen erklärt.
9 ist eine Ansicht, die das Prinzip des Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitts 60 gemäß Modifikation 1 zeigt. Mit Bezug auf 9 sind X- und Y-Richtungen Richtungen senkrecht zu der Fortbewegungsrichtung eines Elektronenstrahls, und sie schneiden sich auch gegenseitig. Außerdem ist die X-Richtung eine Richtung von einem magnetischen Pol 68d (einem magnetischen Pol 68c) zu einem magnetischen Pol 68b (einem magnetischen Pol 68a) hin, und die Y-Richtung ist eine Richtung von dem magnetischen Pol 68d (dem magnetischen Pol 68b) zu dem magnetischen Pol 68c (dem magnetischen Pol 68a) hin.
Mit Bezug auf 9, d. h., von oben gesehen, bewegt sich ein Elektronenstrahl BM1 von unten nach oben hin fort. Außerdem sind die magnetischen Pole 68a und 68b mit Bezug auf 9 als ein Dipol gepaart (ein Paar von magnetischen Polen), und die magnetischen Pole 68c und 68d sind als ein Dipol gepaart (ein Paar von magnetischen Polen). Das Paar von magnetischen Polen 68a und 68b erzeugt ein in der Y-Richtung wirkendes alternierendes Magnetfeld, und das Paar von magnetischen Polen 68c und 68d erzeugt auch ein anderes in der Y-Richtung wirkendes alternierendes Magnetfeld.
Der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 kann den Elektronenstrahl in der X-Richtung aufgrund eines in den Ablenkungsspulenabschnitten 69c und 69d strömenden Wechselstroms verschieben.
Gemäß Modifikation 1 weist der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 Ablenkungsspulenabschnitte 69c und 69d auf einer Linie in dem Hauptkörper des Bügels 66 auf, welche senkrecht zu einer Linie ist, die sich zwischen den Ablenkungsspulenabschnitten 69a und 69b erstreckt, die wie mit Bezug auf das zweite Ausführungsbeispiel erklärt vorgesehen sind. Deshalb kann die Röntgenstrahlröhrenanordnung 10 gemäß Modifikation 1 den Elektronenstrahl in einer Richtung senkrecht zu der mit Bezug auf das zweite Ausführungsbeispiel erklärten Richtung ablenken.
Es ist zu beachten, dass, wie in 10 gezeigt ist, in dem Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60, die Ablenkungsspulenabschnitte 69a bis 69d in dem Hauptkörper des Bügels 66 vorgesehen sein können. In diesem Fall kann der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 60 den Elektronenstrahl in der X-Richtung und/oder der Y-Richtung verschieben, oder den Elektronenstrahl in einer Richtung senkrecht zu der Fortbewegungsrichtung (Bahn) des Elektronenstrahls beliebig verschieben, indem das Verhältnis zwischen Strömen, die in den Ablenkungsspulenabschnitten 69a bis 69d strömen, geändert wird.
Gemäß den vorstehenden Ausführungsbeispielen weist die Röntgenstrahlröhrenanordnung 10 eine Röntgenstrahlröhre auf, welche mit einer Vielzahl von eingelassenen Abschnitten und dem Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt vorgesehen ist, welcher den von der Röntgenstrahlröhre 30 erzeugten Elektronenstrahl formt. Wenn den Spulen von der Stromquelle ein Gleichstrom zugeführt wird, erzeugt der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt Magnetfelder zwischen den magnetischen Polen. Der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt kann den von der Kathode 36 emittierten Elektronenstrahl aufgrund des durch die magnetischen Pole erzeugten Magnetfeldes verformen. Demzufolge kann die Röntgenstrahlröhrenanordnung 10 gemäß den vorstehenden Ausführungsbeispielen ein Auftreten einer Vergrößerung, einer Unschärfe oder einer Verformung des Brennflecks des Elektronenstrahls, sowie eine Verringerung der Anzahl von Elektronen, die von der Kathode emittiert sind, einschränken usw.
Wenn außerdem ein Wechselstrom von der Stromquelle zu den Ablenkungsspulen gleichzeitig zugeführt wird, kann der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt den von der Kathode 36 emittierten Elektronenstrahl auch intermittierend oder kontinuierlich ablenken.
Es ist zu beachten, dass mit Bezug auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele, obwohl vorstehend erklärt ist, dass die Röntgenstrahlröhrenanordnung 10 eine Drehanoden-Röntgenstrahlanordnung ist, eine stationäre Anoden-Röntgenstrahlröhrenanordnung verwendet werden kann.
Außerdem kann mit Bezug auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele, obwohl vorstehend erklärt ist, dass die Röntgenstrahlröhrenanordnung 10 ein Sternpunkt-Erdungstyp einer Röntgenstrahlröhrenanordnung ist, ein Anoden-Erdungstyp einer Röntgenstrahlröhre oder ein Kathoden-Erdungstyp einer Röntgenstrahlröhrenanordnung verwendet werden.

Claims

Röntgenstrahlröhrenanordnung, gekennzeichnet durch: eine Kathode (36), welche Elektronen in einer Elektronenbahnrichtung emittiert, ein Anodentarget (35), das gegenüber der Kathode vorgesehen ist und eine Targetoberfläche umfasst, mit welcher von der Kathode emittierte Elektronen kollidieren, um Röntgenstrahlen zu erzeugen, eine Vakuumhülle (31), welche die Kathode und das Anodentarget enthält, welche vakuumdicht geschlossen ist, und in welcher zumindest ein eingelassener Abschnitt (32a, 32b, 32c, 32d) ausgebildet ist, um von außerhalb der Vakuumhülle derart eingelassen zu sein, um die Kathode zu umgeben, und einen Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt (60), welcher durch eine Gleichstromquelle mit Gleichstrom versorgt wird, und außerhalb der Vakuumhülle vorgesehen ist, und welcher vier Pole (68 (68a, 68b, 68c, 68d)) aufweist, die in dem zumindest einen eingelassenen Abschnitt derart vorgesehen sind, dass die Kathode in der Mitte eines durch die vier Pole umgebenden Gebiets angeordnet ist.
Röntgenstrahlröhrenanordnung nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch zumindest einen Ablenkspulenabschnitt (69a, 69b, 69c, 69d), welcher von einer Wechselstromquelle mit einem Wechselstrom versorgt wird, und an einem Teil des Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitts vorgesehen ist, und welcher zumindest ein Paar von Dipolen aufweist, welche alternierende Magnetfelder an den vier Polen erzeugen.
Röntgenstrahlröhrenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass: die Kathode aus einem ersten metallischen Material ausgebildet ist, in welchem zumindest ein Oberflächenabschnitt derselben eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist und nicht magnetisch ist, und das Anodentarget aus einem zweiten metallischen Material ausgebildet ist, in welchem zumindest ein Oberflächenabschnitt desselben eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist und nicht magnetisch ist.
Röntgenstrahlröhrenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite metallische Material irgendeines von Kupfer, Wolfram, Molybdän, Niob, Tantal, einem nicht magnetischen Edelstahl, Titan und Chrom, oder nicht magnetische metallische Materialien, welche irgendeines von Kupfer, Wolfram, Molybdän, Niob, Tantal, einem nicht magnetischen Edelstahl, Titan und Chrom als Hauptbestandteile des ersten und des zweiten metallischen Materials enthalten, sind.
Röntgenstrahlröhrenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: der Vierpol-Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt vier Pole mit Endflächen umfasst, welche mit einem vorbestimmten Winkel γ mit Bezug auf eine Elektronenbahn geneigt sind, und der Winkel γ derart eingestellt ist, dass 0° < γ < 90° gilt.
Röntgenstrahlröhrenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine eingelassene Abschnitt von dem Anodentarget weiter entfernt angeordnet ist als eine Endfläche der Kathode in einer Richtung entlang der Elektronenbahn.