JP2002313268A - 回転陽極ｘ線管装置 - Google Patents
回転陽極ｘ線管装置Info
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- JP2002313268A JP2002313268A JP2001119154A JP2001119154A JP2002313268A JP 2002313268 A JP2002313268 A JP 2002313268A JP 2001119154 A JP2001119154 A JP 2001119154A JP 2001119154 A JP2001119154 A JP 2001119154A JP 2002313268 A JP2002313268 A JP 2002313268A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 管容器のＸ線放射窓の近傍に位置するＸ線管
ガラスバルブの電位分布を安定させ、放電を抑制するこ
とができる回転陽極Ｘ線管装置を提供する。 【解決手段】 絶縁油１５が封入され防護鉛５を内張り
した管容器１２内の陽極保持部７と陰極保持部６にＸ線
管１を装着し、ステータ２による回転磁界で回転陽極１
４を高速に回転させ、ケーブルレセプタクル４から高電
圧をＸ線管１に印加し、ターゲット１４ａに対向配置さ
れた陰極１３から電子を放出させ、ターゲット１４ａに
衝突させてＸ線を発生させる。その放射されたＸ線を、
アース電位にした金属製のマスク９を内側に配置したＸ
線放射窓３から外部に照射する。
ガラスバルブの電位分布を安定させ、放電を抑制するこ
とができる回転陽極Ｘ線管装置を提供する。 【解決手段】 絶縁油１５が封入され防護鉛５を内張り
した管容器１２内の陽極保持部７と陰極保持部６にＸ線
管１を装着し、ステータ２による回転磁界で回転陽極１
４を高速に回転させ、ケーブルレセプタクル４から高電
圧をＸ線管１に印加し、ターゲット１４ａに対向配置さ
れた陰極１３から電子を放出させ、ターゲット１４ａに
衝突させてＸ線を発生させる。その放射されたＸ線を、
アース電位にした金属製のマスク９を内側に配置したＸ
線放射窓３から外部に照射する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス製のＸ線管
外囲器を用いた回転陽極Ｘ線管を、管容器の絶縁油中に
封入した回転陽極Ｘ線管装置に係わり、特に、管容器の
構造に対する回転陽極Ｘ線管の電位分布の安定性に関す
る。
外囲器を用いた回転陽極Ｘ線管を、管容器の絶縁油中に
封入した回転陽極Ｘ線管装置に係わり、特に、管容器の
構造に対する回転陽極Ｘ線管の電位分布の安定性に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の回転陽極Ｘ線管装置の構造を図３
に示す。ガラス製のＸ線管外囲器１０を有したＸ線管１
は、絶縁油１５が封入された管容器１２内に設けられた
陽極保持部７と陰極保持部６とに保持されている。回転
陽極１４は、タングステンの傘状のターゲット１４ａと
回転子とが一体となり、陽極側の固定部の軸受に支えら
れて高速回転する。陰極１３は、シリンダに保持され
て、その位置は管軸より外れ、集束電極とタングステン
フィラメントから構成される。回転陽極１４は、管容器
１２内の陽極側に設けられたステータ２のモータコイル
の誘導回転磁界により高速で回転する。タングステンデ
ィスクのターゲット１４ａの電子衝撃面積は回転するこ
とにより増大し、焦点の単位面積当たりの入力は大きく
なる。回転機構の軸受は多くはボールベアリングが真空
中で用いられ、ベアリングケースに保持されて、鉛、銀
などの薄い膜が潤滑剤として使われている。Ｘ線管外囲
器１０のガラスバルブは硬質ガラス製のものが多く用い
られ、内部を高真空にするために陰極側のガラスのＸ線
外囲器１０の端面側からガラス製の細いチップ管で真空
排気され、排気終了後、このチップ管は融着・封じ切ら
れる。管容器１２の内側はＸ線の漏洩を防ぐために防護
鉛５が内張りされている。また、Ｘ線管１の動作によっ
て内部の温度が上昇し絶縁油１５の体積が膨張するの
で、陰極側にベローズ８が設けられている。
に示す。ガラス製のＸ線管外囲器１０を有したＸ線管１
は、絶縁油１５が封入された管容器１２内に設けられた
陽極保持部７と陰極保持部６とに保持されている。回転
陽極１４は、タングステンの傘状のターゲット１４ａと
回転子とが一体となり、陽極側の固定部の軸受に支えら
れて高速回転する。陰極１３は、シリンダに保持され
て、その位置は管軸より外れ、集束電極とタングステン
フィラメントから構成される。回転陽極１４は、管容器
１２内の陽極側に設けられたステータ２のモータコイル
の誘導回転磁界により高速で回転する。タングステンデ
ィスクのターゲット１４ａの電子衝撃面積は回転するこ
とにより増大し、焦点の単位面積当たりの入力は大きく
なる。回転機構の軸受は多くはボールベアリングが真空
中で用いられ、ベアリングケースに保持されて、鉛、銀
などの薄い膜が潤滑剤として使われている。Ｘ線管外囲
器１０のガラスバルブは硬質ガラス製のものが多く用い
られ、内部を高真空にするために陰極側のガラスのＸ線
外囲器１０の端面側からガラス製の細いチップ管で真空
排気され、排気終了後、このチップ管は融着・封じ切ら
れる。管容器１２の内側はＸ線の漏洩を防ぐために防護
鉛５が内張りされている。また、Ｘ線管１の動作によっ
て内部の温度が上昇し絶縁油１５の体積が膨張するの
で、陰極側にベローズ８が設けられている。
【０００３】Ｘ線管１は、絶縁油１５が封入された管容
器１２に収納され、動作時は管容器１２の円筒両側に設
けられたケーブルレセプタクル４から、負の高電圧及び
フィラメント電流が陰極１３に、正の高電圧が回転陽極
１４に、外部から供給される。そして、陰極１３のフィ
ラメントから放出する電子流が集束電極によって集束さ
れ、高速回転する回転陽極１４のタングステンディスク
の傘状のターゲット１４ａ面に電子衝撃する。その時、
衝撃を受けたタングステンディスクの面からＸ線が放射
し、Ｘ線管外囲器１０のガラス壁と絶縁油１５を透過
し、管容器１２のＸ線放射口に設けられた樹脂などの絶
縁物からなるＸ線放射窓３ａから外部に放射する。
器１２に収納され、動作時は管容器１２の円筒両側に設
けられたケーブルレセプタクル４から、負の高電圧及び
フィラメント電流が陰極１３に、正の高電圧が回転陽極
１４に、外部から供給される。そして、陰極１３のフィ
ラメントから放出する電子流が集束電極によって集束さ
れ、高速回転する回転陽極１４のタングステンディスク
の傘状のターゲット１４ａ面に電子衝撃する。その時、
衝撃を受けたタングステンディスクの面からＸ線が放射
し、Ｘ線管外囲器１０のガラス壁と絶縁油１５を透過
し、管容器１２のＸ線放射口に設けられた樹脂などの絶
縁物からなるＸ線放射窓３ａから外部に放射する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の回転陽極Ｘ線管
装置は以上のように構成されているが、Ｘ線透視および
撮影を繰り返すと、電子流の陽極への衝突により発生し
たエネルギーは大部分が熱に変換されるため、回転陽極
１４のターゲット１４ａのタングステンディスクは高温
度になる。その熱の一部は回転陽極１４の陽極保持部７
側の方向に伝導されるが、大部分の熱はタングステンデ
ィスクからの輻射熱となって陰極１３の方向、Ｘ線管外
囲器１０のガラスバルブを通して管容器１２の絶縁油１
５の方向、ステータ２の方向に伝わる。したがって陰極
１３の集束電極およびフィラメントは高温度になる。さ
らに、フィラメントから電子を回転陽極１４のターゲッ
ト１４ａに向かって放出するために、フィラメントに電
流を流して加熱し、普通動作温度は２、５００°Ｋぐら
いで寿命は、１０、０００時間程度であるが、この温度
での利用し得る最大エミッションは０．５Ａ／ｃｍ２で
ある。寿命はタングステンの蒸発によって決まる。直径
が最初の９０％になると、それ以後は加速的に温度が上
がり、さらに蒸発速度を増して急速に溶断する。Ｘ線管
１の真空度が悪くて１０−５〜１０−４ｍｍＨｇ程度以
下になると、残留ガスの酸化作用およびイオン衝撃によ
ってタングステンの蒸発が促進されて、寿命が低下す
る。蒸発したタングステンは比較的温度の低いＸ線管外
囲器１０のガラスバルブの内壁にＷ飛散膜として付着す
る。一方、負の高電圧が供給され非対称形状をしたＸ線
放射窓３ａの近くに位置する陰極１３と、正の高電圧が
供給される回転陽極１４のターゲット１４ａと、アース
電位を保ち防護鉛５が内張りされ、絶縁物の樹脂からな
るＸ線放射窓３ａを備えた管容器１２との中間に位置す
るＸ線管外囲器１０であるガラスバルブの内外表面は、
正及び負の電荷がチャージアップされる。そして、絶縁
物であるＸ線放射窓３ａが近くに存在するため、上記の
Ｗ飛散膜が加わって、Ｘ線管１のＸ線管外囲器１０にお
けるＸ線放射窓３ａ周辺部分のガラスバルブの内外表面
は、非常に不安定な電位状態になる。このように不安定
な電位分布状態が存在すると、ガラスバルブの内表面を
介して陰極１３と回転陽極１４のターゲット１４ａ間で
放電したり、ガラスバルブを介してアース電位である管
容器１２間で放電してガラスバルブを破壊したり、ま
た、上記のＷ飛散膜が浮遊電位となり、電荷を貯めて放
電を誘発する。その誘発された放電によって、残留ガス
のイオンがフィラメントの表面をたたき、フィラメント
からタングステンをさらに蒸発させ、フィラメントの寿
命をさらに低下させるという問題がある。
装置は以上のように構成されているが、Ｘ線透視および
撮影を繰り返すと、電子流の陽極への衝突により発生し
たエネルギーは大部分が熱に変換されるため、回転陽極
１４のターゲット１４ａのタングステンディスクは高温
度になる。その熱の一部は回転陽極１４の陽極保持部７
側の方向に伝導されるが、大部分の熱はタングステンデ
ィスクからの輻射熱となって陰極１３の方向、Ｘ線管外
囲器１０のガラスバルブを通して管容器１２の絶縁油１
５の方向、ステータ２の方向に伝わる。したがって陰極
１３の集束電極およびフィラメントは高温度になる。さ
らに、フィラメントから電子を回転陽極１４のターゲッ
ト１４ａに向かって放出するために、フィラメントに電
流を流して加熱し、普通動作温度は２、５００°Ｋぐら
いで寿命は、１０、０００時間程度であるが、この温度
での利用し得る最大エミッションは０．５Ａ／ｃｍ２で
ある。寿命はタングステンの蒸発によって決まる。直径
が最初の９０％になると、それ以後は加速的に温度が上
がり、さらに蒸発速度を増して急速に溶断する。Ｘ線管
１の真空度が悪くて１０−５〜１０−４ｍｍＨｇ程度以
下になると、残留ガスの酸化作用およびイオン衝撃によ
ってタングステンの蒸発が促進されて、寿命が低下す
る。蒸発したタングステンは比較的温度の低いＸ線管外
囲器１０のガラスバルブの内壁にＷ飛散膜として付着す
る。一方、負の高電圧が供給され非対称形状をしたＸ線
放射窓３ａの近くに位置する陰極１３と、正の高電圧が
供給される回転陽極１４のターゲット１４ａと、アース
電位を保ち防護鉛５が内張りされ、絶縁物の樹脂からな
るＸ線放射窓３ａを備えた管容器１２との中間に位置す
るＸ線管外囲器１０であるガラスバルブの内外表面は、
正及び負の電荷がチャージアップされる。そして、絶縁
物であるＸ線放射窓３ａが近くに存在するため、上記の
Ｗ飛散膜が加わって、Ｘ線管１のＸ線管外囲器１０にお
けるＸ線放射窓３ａ周辺部分のガラスバルブの内外表面
は、非常に不安定な電位状態になる。このように不安定
な電位分布状態が存在すると、ガラスバルブの内表面を
介して陰極１３と回転陽極１４のターゲット１４ａ間で
放電したり、ガラスバルブを介してアース電位である管
容器１２間で放電してガラスバルブを破壊したり、ま
た、上記のＷ飛散膜が浮遊電位となり、電荷を貯めて放
電を誘発する。その誘発された放電によって、残留ガス
のイオンがフィラメントの表面をたたき、フィラメント
からタングステンをさらに蒸発させ、フィラメントの寿
命をさらに低下させるという問題がある。
【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、管容器のＸ線放射窓の近傍に位置する
Ｘ線管ガラスバルブの電位分布を安定させ、放電を抑制
することができる回転陽極Ｘ線管装置を提供することを
目的とする。
たものであって、管容器のＸ線放射窓の近傍に位置する
Ｘ線管ガラスバルブの電位分布を安定させ、放電を抑制
することができる回転陽極Ｘ線管装置を提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の回転陽極Ｘ線管装置は、管容器内部の絶縁
油中に陽極保持部と陰極保持部によって保持され、絶縁
物からなるＸ線管外囲器の高真空中に、高速回転する傘
状の陽極と、陰極とを対向配置した回転陽極Ｘ線管を備
え、この回転陽極Ｘ線管から放射するＸ線を、前記管容
器に設けられたＸ線放射窓から外部に照射する回転陽極
Ｘ線管装置において、前記Ｘ線放射窓の内側にアース電
位部材を配置したものである。
め、本発明の回転陽極Ｘ線管装置は、管容器内部の絶縁
油中に陽極保持部と陰極保持部によって保持され、絶縁
物からなるＸ線管外囲器の高真空中に、高速回転する傘
状の陽極と、陰極とを対向配置した回転陽極Ｘ線管を備
え、この回転陽極Ｘ線管から放射するＸ線を、前記管容
器に設けられたＸ線放射窓から外部に照射する回転陽極
Ｘ線管装置において、前記Ｘ線放射窓の内側にアース電
位部材を配置したものである。
【０００７】また、本発明の回転陽極Ｘ線管装置は、管
容器内部の絶縁油中に陽極保持部と陰極保持部によって
保持され、絶縁物からなるＸ線管外囲器の高真空中に、
高速回転する傘状の陽極と、陰極とを対向配置した回転
陽極Ｘ線管を備え、この回転陽極Ｘ線管から放射するＸ
線を、前記管容器に設けられたＸ線放射窓から外部に照
射する回転陽極Ｘ線管装置において、前記Ｘ線放射窓の
内側に導電塗料を塗布することによりアース電位とする
ものである。
容器内部の絶縁油中に陽極保持部と陰極保持部によって
保持され、絶縁物からなるＸ線管外囲器の高真空中に、
高速回転する傘状の陽極と、陰極とを対向配置した回転
陽極Ｘ線管を備え、この回転陽極Ｘ線管から放射するＸ
線を、前記管容器に設けられたＸ線放射窓から外部に照
射する回転陽極Ｘ線管装置において、前記Ｘ線放射窓の
内側に導電塗料を塗布することによりアース電位とする
ものである。
【０００８】本発明の回転陽極Ｘ線管装置は上記のよう
に構成されており、回転陽極Ｘ線管から放射するＸ線
を、外部に照射するために管容器に設けられたＸ線放射
窓の内側に、アース電位部材を配置し、または、導電塗
料を塗布することによりアース電位とするものである。
それによって、Ｘ線管のＸ線管外囲器が、絶縁油を介し
てアース電位にされた管容器に一様に覆われることにな
り、Ｘ線放射窓近傍のＸ線管外囲器のガラスバルブ内外
表面に、安定した電位分布を形成することができる。Ｘ
線放射窓部分にアース電位面が形成されることで、特
に、Ｘ線管外囲器内面での電位分布が安定し、微小放
電、さらには大放電の発生を抑制することができる。そ
れによって、Ｘ線管の寿命を延ばすことができる。
に構成されており、回転陽極Ｘ線管から放射するＸ線
を、外部に照射するために管容器に設けられたＸ線放射
窓の内側に、アース電位部材を配置し、または、導電塗
料を塗布することによりアース電位とするものである。
それによって、Ｘ線管のＸ線管外囲器が、絶縁油を介し
てアース電位にされた管容器に一様に覆われることにな
り、Ｘ線放射窓近傍のＸ線管外囲器のガラスバルブ内外
表面に、安定した電位分布を形成することができる。Ｘ
線放射窓部分にアース電位面が形成されることで、特
に、Ｘ線管外囲器内面での電位分布が安定し、微小放
電、さらには大放電の発生を抑制することができる。そ
れによって、Ｘ線管の寿命を延ばすことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の回転陽極Ｘ線管装置の実
施例を、図１および図２を参照しながら説明する。図１
は回転陽極Ｘ線管装置のＸ線放射窓３の内側に金属製の
マスク９を備えた実施例の断面を示す図であり、図２は
回転陽極Ｘ線管装置のＸ線放射窓３の内側に導電性塗料
１１を塗布した本発明の他の実施例の断面を示す図であ
る。本回転陽極Ｘ線管装置は、高真空に排気された硬質
ガラスからなるＸ線管外囲器１０と、そのＸ線管外囲器
１０の一端に配置されステータ２の回転磁界によって高
速回転するターゲット１４ａを有する回転陽極１４と、
それに対向して配置されたフィラメントと集束電極によ
って電子を放出する陰極１３と、Ｘ線管外囲器１０と回
転陽極１４と陰極１３とから構成されるＸ線管１を陽極
保持部７と陰極保持部６とによって保持し絶縁油１５中
に封入され内壁に防護鉛５を内張りした管容器１２と、
回転陽極１４に正の高電圧を供給し同時に陰極１３に負
の高電圧とフィラメントに電流を供給するためのゲーブ
ルレセプタクル４と、ターゲット１４ａに陰極１３から
の電子が衝突しＸ線が放射されそのＸ線を外部に照射す
るために管容器１２に設けられ内側にアース電位を有す
るマスク９又は導電塗料１１を有する樹脂製のＸ線放射
窓３と、内部の温度上昇によって絶縁油１５が膨張した
とき、その容積を調節するベローズ８とから構成され
る。
施例を、図１および図２を参照しながら説明する。図１
は回転陽極Ｘ線管装置のＸ線放射窓３の内側に金属製の
マスク９を備えた実施例の断面を示す図であり、図２は
回転陽極Ｘ線管装置のＸ線放射窓３の内側に導電性塗料
１１を塗布した本発明の他の実施例の断面を示す図であ
る。本回転陽極Ｘ線管装置は、高真空に排気された硬質
ガラスからなるＸ線管外囲器１０と、そのＸ線管外囲器
１０の一端に配置されステータ２の回転磁界によって高
速回転するターゲット１４ａを有する回転陽極１４と、
それに対向して配置されたフィラメントと集束電極によ
って電子を放出する陰極１３と、Ｘ線管外囲器１０と回
転陽極１４と陰極１３とから構成されるＸ線管１を陽極
保持部７と陰極保持部６とによって保持し絶縁油１５中
に封入され内壁に防護鉛５を内張りした管容器１２と、
回転陽極１４に正の高電圧を供給し同時に陰極１３に負
の高電圧とフィラメントに電流を供給するためのゲーブ
ルレセプタクル４と、ターゲット１４ａに陰極１３から
の電子が衝突しＸ線が放射されそのＸ線を外部に照射す
るために管容器１２に設けられ内側にアース電位を有す
るマスク９又は導電塗料１１を有する樹脂製のＸ線放射
窓３と、内部の温度上昇によって絶縁油１５が膨張した
とき、その容積を調節するベローズ８とから構成され
る。
【００１０】Ｘ線管１は、回転陽極１４がタングステン
の傘状のターゲット１４ａと回転部とが一体となり、固
定部の軸受に支えられて高速回転し、陰極１３がシリン
ダに保持されて、その位置は管軸より外れ、集束電極と
タングステンフィラメントから構成され、ケーブルレセ
プタクル４から電流電圧が供給される。Ｘ線管外囲器１
０は、硬質ガラス製またはセラミックス製のものが用い
られ、陰極側に設けられたチップ管で内部を高真空に真
空排気され、排気終了後このチップ管は融着・封じ切ら
れる。回転陽極１４は、正の高電圧がケーブルレセプタ
クル４から印加され、絶縁油１５中に設けられたステー
タ２のモータコイルの回転磁界により高真空中で高速回
転する。そのターゲット１４ａには傘状のタングステン
などが使われ、回転機構の軸受はボールベアリングが用
いられている。陰極１３は、シリンダに保持されて、そ
の位置は管軸より外れ、負の高電圧がケーブルレセプタ
クル４から印加され同時にフィラメントに電流が供給さ
れる。フィラメントにはタングステンが用いられ、モリ
ブデンアンカによって支えられており、インシュレータ
によって片側が絶縁され、一方は集束電極に取付けられ
ている。管容器１２は、内部に絶縁油１５を封入し、内
側に陽極保持部７と陰極保持部６が設けられ、それにＸ
線管１が保持される。そして、ステータ２に対応する位
置に回転陽極１４の回転部をセットし、同時に、Ｘ線放
射方向がＸ線放射窓３に対応するようにセットする。そ
して、ケーブルレセプタクル４からの導線が、回転陽極
１４と陰極１３に接続される。動作中に内部は温度が上
昇し、絶縁油１５の体積が膨張するので、管容器１２の
端面にベローズ８を備えている。
の傘状のターゲット１４ａと回転部とが一体となり、固
定部の軸受に支えられて高速回転し、陰極１３がシリン
ダに保持されて、その位置は管軸より外れ、集束電極と
タングステンフィラメントから構成され、ケーブルレセ
プタクル４から電流電圧が供給される。Ｘ線管外囲器１
０は、硬質ガラス製またはセラミックス製のものが用い
られ、陰極側に設けられたチップ管で内部を高真空に真
空排気され、排気終了後このチップ管は融着・封じ切ら
れる。回転陽極１４は、正の高電圧がケーブルレセプタ
クル４から印加され、絶縁油１５中に設けられたステー
タ２のモータコイルの回転磁界により高真空中で高速回
転する。そのターゲット１４ａには傘状のタングステン
などが使われ、回転機構の軸受はボールベアリングが用
いられている。陰極１３は、シリンダに保持されて、そ
の位置は管軸より外れ、負の高電圧がケーブルレセプタ
クル４から印加され同時にフィラメントに電流が供給さ
れる。フィラメントにはタングステンが用いられ、モリ
ブデンアンカによって支えられており、インシュレータ
によって片側が絶縁され、一方は集束電極に取付けられ
ている。管容器１２は、内部に絶縁油１５を封入し、内
側に陽極保持部７と陰極保持部６が設けられ、それにＸ
線管１が保持される。そして、ステータ２に対応する位
置に回転陽極１４の回転部をセットし、同時に、Ｘ線放
射方向がＸ線放射窓３に対応するようにセットする。そ
して、ケーブルレセプタクル４からの導線が、回転陽極
１４と陰極１３に接続される。動作中に内部は温度が上
昇し、絶縁油１５の体積が膨張するので、管容器１２の
端面にベローズ８を備えている。
【００１１】Ｘ線放射窓３は、Ｘ線を外部に照射するた
めに管容器１２に設けられ、Ｘ線に対して耐性を有し、
Ｘ線透過性の良い樹脂製の窓である。そして、本発明の
回転陽極Ｘ線管装置のＸ線照射窓３は、内側にアース電
位を有するマスク９又は導電塗料１１を有するものであ
る。従来の回転陽極Ｘ線管装置のＸ線管外囲器１０は硬
質ガラス製で、Ｘ線放射窓３ａは耐Ｘ線の良い樹脂で製
作されており、これはＸ線をよく透過するとともに高電
圧に耐え得るように絶縁性を持たせたものである。しか
し、このような構成では、Ｘ線管１に高電圧が印加され
た瞬間などにＸ線管外囲器１０の内面における電位分布
がきわめて不安定になりやすい。これは、Ｘ線管外囲器
１０のみならずＸ線放射窓３ａにも電荷がたまり安定す
るまでに少なくとも数ｍｓｅｃの時間を要するためであ
る。このような流動的な電位分布は微小放電につなが
り、さらにこれがトリガーとした大放電を発生しやすく
している。これに対し本回転陽極Ｘ線管装置は、図１
（Ａ）の要部Ｗを拡大して示す図１（Ｂ）に示すよう
に、Ｘ線放射窓３の内側にマスク９を配置している。こ
のマスク９は、導電性のもので作られ、電位的にはアー
ス電位とされる。好ましい材料として鉛、アルミニウム
が使われる。また、Ｘ線放射窓３自体はＸ線透過を考慮
して樹脂製とすることが望ましい。従来は、Ｘ線放射窓
３ａに耐電圧が必要と考えられていたが、このようにア
ース電位をＸ線放射窓３に持たせることにより、Ｘ線放
射窓３部分そのものに電気的絶縁は不要であり、実施例
のように、金属でＸ線放射窓３部分を構成しても問題を
生じることがない。この実施例では、Ｘ線放射窓３部分
及びＸ線管外囲器１０のＸ線放射窓３近傍における電位
分布が容易に一定になり安定する。これによってＸ線管
外囲器１０内面における微小放電や、これに伴う大放電
の発生を未然に防ぐことができる。図２の実施例では、
図２（Ａ）における要部Ｗを拡大して示す図２（Ｂ）に
示すようにアース電位面を金属でなく導電性塗料１１で
形成したものである。
めに管容器１２に設けられ、Ｘ線に対して耐性を有し、
Ｘ線透過性の良い樹脂製の窓である。そして、本発明の
回転陽極Ｘ線管装置のＸ線照射窓３は、内側にアース電
位を有するマスク９又は導電塗料１１を有するものであ
る。従来の回転陽極Ｘ線管装置のＸ線管外囲器１０は硬
質ガラス製で、Ｘ線放射窓３ａは耐Ｘ線の良い樹脂で製
作されており、これはＸ線をよく透過するとともに高電
圧に耐え得るように絶縁性を持たせたものである。しか
し、このような構成では、Ｘ線管１に高電圧が印加され
た瞬間などにＸ線管外囲器１０の内面における電位分布
がきわめて不安定になりやすい。これは、Ｘ線管外囲器
１０のみならずＸ線放射窓３ａにも電荷がたまり安定す
るまでに少なくとも数ｍｓｅｃの時間を要するためであ
る。このような流動的な電位分布は微小放電につなが
り、さらにこれがトリガーとした大放電を発生しやすく
している。これに対し本回転陽極Ｘ線管装置は、図１
（Ａ）の要部Ｗを拡大して示す図１（Ｂ）に示すよう
に、Ｘ線放射窓３の内側にマスク９を配置している。こ
のマスク９は、導電性のもので作られ、電位的にはアー
ス電位とされる。好ましい材料として鉛、アルミニウム
が使われる。また、Ｘ線放射窓３自体はＸ線透過を考慮
して樹脂製とすることが望ましい。従来は、Ｘ線放射窓
３ａに耐電圧が必要と考えられていたが、このようにア
ース電位をＸ線放射窓３に持たせることにより、Ｘ線放
射窓３部分そのものに電気的絶縁は不要であり、実施例
のように、金属でＸ線放射窓３部分を構成しても問題を
生じることがない。この実施例では、Ｘ線放射窓３部分
及びＸ線管外囲器１０のＸ線放射窓３近傍における電位
分布が容易に一定になり安定する。これによってＸ線管
外囲器１０内面における微小放電や、これに伴う大放電
の発生を未然に防ぐことができる。図２の実施例では、
図２（Ａ）における要部Ｗを拡大して示す図２（Ｂ）に
示すようにアース電位面を金属でなく導電性塗料１１で
形成したものである。
【００１２】次に、回転陽極Ｘ線管装置の動作について
説明する。まず、ステータ２の電磁コイルに電流を流し
回転陽極１４を高速で回転させ、陰極１３のフィラメン
トに加熱電流を流す。そして、Ｘ線制御器から高電圧発
生装置を制御して、陰極１３に負の高電圧と、回転陽極
１４に正の高電圧を印加する。そのときＸ線管１の陰極
１３と回転陽極１４との間の静電容量、及び陰極１３と
アース電位の管容器１２との間、回転陽極１４と管容器
１２との間には、Ｘ線管外囲器１０のガラス絶縁物と絶
縁油１５が存在し、静電容量が存在するので、初期の電
圧立ち上がり時には高電圧が印加された瞬時に、その波
形は上記静電容量に相当するチャージ分によってなまっ
た波形になる。そして、陰極１３から熱電子が飛び出
し、回転陽極１４のターゲット１４ａに衝突すると、Ｘ
線を発生するが、それ以外に２次電子や反射電子も発生
する。その二次電子及び反射電子は再びターゲット１４
ａに衝突するものもあるが、一部はＸ線管外囲器１０の
内壁にチャージアップする。その電荷に対してＸ線管外
囲器１０の外面に、正の電荷をもったものが誘起され
る。本実施例ではＸ線放射窓３の内側に、アース電位を
形成するマスク９もしくは導電塗料１１が設けられてい
るので、Ｘ線管外囲器１０の内壁にチャージアップする
電荷は、安定して定在する。従来のような樹脂製のＸ線
放射窓３ａのみであれば、不安定な状態でＸ線管外囲器
１０の内壁で電荷が浮遊移動し、Ｘ線管外囲器１０の内
壁にスパッタしたフィラメントのタングステン飛散膜も
加わって浮遊電位となり、電荷を貯めて放電を誘発す
る。その誘発された放電によって、残留ガスのイオンが
フィラメントの表面をたたき、フィラメントからタング
ステンをさらに蒸発させ、フィラメントの寿命をさらに
低下させていた。また、その周辺の電界強度が刻々と変
化して、電荷の消滅と発生が繰り返され、小さな放電が
発生し、それによって大放電を誘起しＸ線管１を故障さ
せていた。本発明ではＸ線管外囲器１０の内壁の電荷
は、外部の一様なアース電位によって定在するので、安
定してＸ線管１を動作させることができる。
説明する。まず、ステータ２の電磁コイルに電流を流し
回転陽極１４を高速で回転させ、陰極１３のフィラメン
トに加熱電流を流す。そして、Ｘ線制御器から高電圧発
生装置を制御して、陰極１３に負の高電圧と、回転陽極
１４に正の高電圧を印加する。そのときＸ線管１の陰極
１３と回転陽極１４との間の静電容量、及び陰極１３と
アース電位の管容器１２との間、回転陽極１４と管容器
１２との間には、Ｘ線管外囲器１０のガラス絶縁物と絶
縁油１５が存在し、静電容量が存在するので、初期の電
圧立ち上がり時には高電圧が印加された瞬時に、その波
形は上記静電容量に相当するチャージ分によってなまっ
た波形になる。そして、陰極１３から熱電子が飛び出
し、回転陽極１４のターゲット１４ａに衝突すると、Ｘ
線を発生するが、それ以外に２次電子や反射電子も発生
する。その二次電子及び反射電子は再びターゲット１４
ａに衝突するものもあるが、一部はＸ線管外囲器１０の
内壁にチャージアップする。その電荷に対してＸ線管外
囲器１０の外面に、正の電荷をもったものが誘起され
る。本実施例ではＸ線放射窓３の内側に、アース電位を
形成するマスク９もしくは導電塗料１１が設けられてい
るので、Ｘ線管外囲器１０の内壁にチャージアップする
電荷は、安定して定在する。従来のような樹脂製のＸ線
放射窓３ａのみであれば、不安定な状態でＸ線管外囲器
１０の内壁で電荷が浮遊移動し、Ｘ線管外囲器１０の内
壁にスパッタしたフィラメントのタングステン飛散膜も
加わって浮遊電位となり、電荷を貯めて放電を誘発す
る。その誘発された放電によって、残留ガスのイオンが
フィラメントの表面をたたき、フィラメントからタング
ステンをさらに蒸発させ、フィラメントの寿命をさらに
低下させていた。また、その周辺の電界強度が刻々と変
化して、電荷の消滅と発生が繰り返され、小さな放電が
発生し、それによって大放電を誘起しＸ線管１を故障さ
せていた。本発明ではＸ線管外囲器１０の内壁の電荷
は、外部の一様なアース電位によって定在するので、安
定してＸ線管１を動作させることができる。
【００１３】
【発明の効果】本発明の回転陽極Ｘ線管装置は上記のよ
うに構成されており、回転陽極Ｘ線管の管容器に設けら
れたＸ線放射窓の内側に、アース電位部材を配置し、又
は、導電塗料を塗布しているので、Ｘ線管が、絶縁油を
介してアース電位とされた管容器に一様にシールドさ
れ、Ｘ線放射窓近傍のＸ線管のガラスバルブ内外表面
に、定在した電荷の電位分布を形成する。そのため、Ｘ
線管ガラスバルブ内面での電位分布が安定し、微小放
電、さらには大放電の発生を抑制することができ、Ｘ線
管の寿命を延ばすことができる。
うに構成されており、回転陽極Ｘ線管の管容器に設けら
れたＸ線放射窓の内側に、アース電位部材を配置し、又
は、導電塗料を塗布しているので、Ｘ線管が、絶縁油を
介してアース電位とされた管容器に一様にシールドさ
れ、Ｘ線放射窓近傍のＸ線管のガラスバルブ内外表面
に、定在した電荷の電位分布を形成する。そのため、Ｘ
線管ガラスバルブ内面での電位分布が安定し、微小放
電、さらには大放電の発生を抑制することができ、Ｘ線
管の寿命を延ばすことができる。
【図１】 本発明の回転陽極Ｘ線管装置の一実施例を示
す図である。
す図である。
【図２】 本発明の回転陽極Ｘ線管装置の他の実施例を
示す図である。
示す図である。
【図３】 従来の回転陽極Ｘ線管装置を示す図である。
１…Ｘ線管 ２…ステータ ３、３ａ…Ｘ線放射窓 ４…ケーブルレセプタクル ５…防護鉛 ６…陰極保持部 ７…陽極保持部 ８…ベローズ ９…マスク １０…Ｘ線管外囲器 １１…導電塗料 １２…管容器 １３…陰極 １４…回転陽極 １４ａ…ターゲット １５…絶縁油
Claims (2)
- 【請求項１】管容器内部の絶縁油中に陽極保持部と陰極
保持部によって保持され、絶縁物からなるＸ線管外囲器
の高真空中に、高速回転する傘状の陽極と、陰極とを対
向配置した回転陽極Ｘ線管を備え、この回転陽極Ｘ線管
から放射するＸ線を、前記管容器に設けられたＸ線放射
窓から外部に照射する回転陽極Ｘ線管装置において、前
記Ｘ線放射窓の内側にアース電位部材を配置したことを
特徴とする回転陽極Ｘ線管装置。 - 【請求項２】管容器内部の絶縁油中に陽極保持部と陰極
保持部によって保持され、絶縁物からなるＸ線管外囲器
の高真空中に、高速回転する傘状の陽極と、陰極とを対
向配置した回転陽極Ｘ線管を備え、この回転陽極Ｘ線管
から放射するＸ線を、前記管容器に設けられたＸ線放射
窓から外部に照射する回転陽極Ｘ線管装置において、前
記Ｘ線放射窓の内側に導電塗料を塗布することによりア
ース電位とすることを特徴とする回転陽極Ｘ線管装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001119154A JP2002313268A (ja) | 2001-04-18 | 2001-04-18 | 回転陽極ｘ線管装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001119154A JP2002313268A (ja) | 2001-04-18 | 2001-04-18 | 回転陽極ｘ線管装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002313268A true JP2002313268A (ja) | 2002-10-25 |
Family
ID=18969414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001119154A Pending JP2002313268A (ja) | 2001-04-18 | 2001-04-18 | 回転陽極ｘ線管装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002313268A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107393792A (zh) * | 2017-08-28 | 2017-11-24 | 丹东市无损检测设备有限公司 | 工业探伤用金属陶瓷x射线管 |
-
2001
- 2001-04-18 JP JP2001119154A patent/JP2002313268A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107393792A (zh) * | 2017-08-28 | 2017-11-24 | 丹东市无损检测设备有限公司 | 工业探伤用金属陶瓷x射线管 |
| CN107393792B (zh) * | 2017-08-28 | 2023-08-18 | 丹东市无损检测设备有限公司 | 工业探伤用金属陶瓷x射线管 |
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070725 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091007 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091013 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100223 |