JP2005510030A - 焦点偏向のためのｘ線陰極カップ構造 - Google Patents

Abstract

Ｘ線管（１）用の陰極組立体（１８、２１６）は、フィラメント（６６）が取付けられる基部（６０、２２０）を有する。一対の偏向器（８２、８４）が、フィラメントにより生成される電子のビーム（Ａ）を偏向するよう基部により担持される。金属管（１４６、１４７、１４６´、１４７´）が、絶縁体ブロック（１０４、１０５）の穴（１０６）にはめ込まれる。絶縁体ブロックの金属化された端（１５０）が、基部の貫通孔（１２２、２２２、２２４）に蝋接される。偏向器に取付けられるロッド（１３０、１３２）が、管内を摺動され、偏向器の位置及び位置合わせが測定され、正確に設定される。ロッドと管は、偏向器の位置を設定するようクリンプされ、次に、溶接される。

Description

発明の詳細な説明

発明の背景
本発明は、真空管技術に関り、特に、電子ビームの焦点を偏向させるＸ線管陰極カップ構造に係る。本発明は、ＣＴスキャナ用の回転陽極Ｘ線管と合わせて特に適用され、これを特に参照しながら説明する。しかし、本発明は、放射線生成及び他の用途のための真空管においても適用されることを認識するものとする。

従来のＸ線管は、真空の囲いと陰極の形である電子ビーム源を有する。陰極は、電子を放出する加熱フィラメントを有する。電子ビームが陽極に衝突することにより、Ｘ放射線のビームが、一般的には、ベリリウム窓を通り、Ｘ線管から放出される。Ｘ線撮影におけるＸ線照射時間の短縮傾向によって、放射線がより強い強度を有する、従って、高い電子電流に重きが置かれている。強度を増加することは、Ｘ線管陽極の過熱を引き起こし得る。焦点のサイズを、ある程度まで、制御するために、電気的バイアス電圧が電子ビームに印加される。

より綿密に陽極上の電子の焦点のサイズを制御する１つの方法は、陰極フィラメントを陰極フォーカシング又は支持カップ部材内に取付けることである。このようなシステムは、米国特許第４，６８９，８０９号に示される。陰極カップは、フィラメントを囲む２つの部分に分割される。これらの部分は、フィラメントと同等に、又は、フィラメントに対し負にバイアスされる。バイアスがかけられたカップは、Ｘ線焦点の一部として現れる不必要な「ウィング（wing）」、即ち、拡散領域を小さくする。

真空管陽極上の電子焦点のサイズ及び形を制御するための別の陰極カップ及びフィラメント構成は、米国特許第４，６８５，１１８号、第５，２２４，１４３号、及び、第５，０６５，４２０号に記載される。

フォーカシングシステムの電力要件を最小限にし、且つ、偏向器に対するフィラメントの正確な位置付けを維持するために、偏向器とフィラメントの両方を同じ支持体に取付けることが好適である。従って、陰極カップは、一般的に、フィラメントと一対の偏向器を支持する基部又はアーム部を有する。偏向器は、基部に機械的に取付けられるが、基部から電気的に絶縁される。これは、基部と偏向器の両方にサンドイッチ状に蝋接されるセラミック絶縁体を用いることにより達成される。セラミック絶縁体は、蝋接時に構成要素の位置合わせを維持するためにその中にボルトを受容する中心穴を有する。短絡を回避するために、ボルトは、基部から電気的に絶縁される。このような陰極カップ設計は、組立てるのが困難であり、位置合わせするのが困難であり、また、短絡し易い。このことは、セラミック絶縁体を基部又は偏向器に蝋接するために用いる材料が、ボルトを受容する絶縁体穴内に流れ込むと発生し得る。短絡は、フィラメントからの金属蒸気によるセラミック絶縁体の自然めっきによっても発生し得る。

本発明は、新規且つ改善されたＸ線管と、上述した問題及びその他を解決する方法を提供する。

発明の概要
本発明の１つの面では、陰極組立体を提供する。組立体は、基部を有する。フィラメントが、電子ストリームを供給するよう基部に取付けられる。偏向器は、電子を偏向し、及び／又は、電子をビームに収束するよう基部により担持される。絶縁体が、偏向器を基部から電気的に絶縁する。絶縁体には穴が形成される。ロッドは、ロッドの第１の端に隣接して偏向器に接続される。ロッドは、絶縁体穴に受容される。

本発明の別の面では、Ｘ線管を提供する。Ｘ線管は、真空室を取り囲む外囲器を有する。陰極組立体は、電子源を供給するよう真空室内に配置される。陰極組立体は、外囲器内に支持される基部を有する。フィラメントは、電子を供給するよう基部に取付けられる。偏向器は、電子を偏向する、及び／又は、電子をビームに収束するよう基部により担持される。絶縁体が、偏向器を基部から電気的に絶縁する。絶縁体には穴が形成される。ロッドは、ロッドの第１の端に隣接して偏向器に接続される。ロッドは、絶縁体の穴に受容される。陽極が、真空室内に配置され、電子が衝突してＸ線が生成されるよう位置付けされる。

本発明の別の面では、陰極組立体を組立てる方法を提供する。この方法は、少なくとも１つのロッドを少なくとも１つの偏向器に取付ける段階と、金属管を絶縁体内に取付けて、ロッドを受容するための穴を形成する段階を有する。絶縁体は、基部に取付けられる。フィラメント組立体は、基部に取付けられる。本発明の方法は更に、偏向器を基部に取付けるためにロッドを金属管内で摺動する段階と、ロッドを金属管に取付ける段階を有する。

本発明の少なくとも１つの実施例の１つの利点は、陰極カップは、フィラメントから電気的に絶縁される点である。

本発明の少なくとも１つの実施例のもう１つの利点は、陰極カップの偏向器は、フィラメントと容易に位置合わせされる点である。

本発明の少なくとも１つの実施例のもう１つの利点は、陰極カップの構成要素は、正確に位置合わせされる点である。

本発明の少なくとも１つの実施例のもう１つの利点は、偏向器を基部組立体から離す絶縁体への気化したフィラメント材料の付着は、フィラメントと絶縁体との間の視線を短くすることにより最小限にされる点である。

本発明の更なる利点は、好適な実施例の以下に示す詳細な説明を読み且つ理解することにより、当業者には明らかとなろう。

本発明は、様々な構成要素及び構成要素の構成、及び、様々な段階及び段階の構成の形を取り得る。図面は、１つの好適な実施例を説明するためのものに過ぎず、本発明を制限すると考えるものではない。

好適な実施例の詳細な説明
図１を参照するに、Ｘ線放射線のビームを供給する、医療診断系に用いられるようなタイプの回転陽極Ｘ線管１を示す。Ｘ線管は、外囲器又はフレーム１４により画成される真空室１２内に回転可能に取付けられる陽極１０を有する。加熱素子陰極組立体１８は、電子ビームＡを供給し、且つ、電子ビームＡを収束する。陰極は、電子ビームが陽極に流れ、陽極のターゲット領域２０に衝突するよう陽極１０に対しバイアスがかけられる。ターゲット領域に衝突するビームの一部は、Ｘ線Ｂに変換し、Ｘ線Ｂは、外囲器にある窓２２を通してＸ線管から放出する。陰極組立体は、陰極カップ又はヘッド２４を有し、これは、外囲器において、陰極組立体１８のアーム２６によって支持され、陰極組立体１８は、もう１つの端において、中心支持構造２８に接続される。

陽極のターゲット２０は、真空外囲器１４のネック部４６内の軸受４２により支持され、誘導電動機４８により駆動される軸４０に接続される。誘導電動機は、外囲器の外側に、静止軸受筐体５４に対し軸に接続される回転子５２を回転する固定子５０を有する。陽極は、Ｘ線管の動作時に高速回転される。尚、本発明は、静止陽極Ｘ線管、回転陰極管、及び他の電極真空管にも適用可能であることを理解するものとする。

図２−図６を参照するに、陰極ヘッド２４は、基部６０を有し、基部６０は、アーム２６と一体に形成されるか、又は、例えば、蝋接又は溶接によって、或いは、基部にある穴６４（図４）にネジ込められるボルト６２又は他の好適な取付け部材を用いてアームを基部に取付けることによって、アーム２６に取付けられ得る。フィラメント組立体６６は、基部により支持される。図２に示すように、フィラメントの各端を支持するために２つの絶縁性フィラメント支持体又は柱６７、６７´が設けられる。或いは、図３に示すように、１つの絶縁性フィラメント支持体は省略され、フィラメントは、基部６０を介して接地される。１つの支持体又は複数の支持体６７、６７´は、フィラメント組立体の電子放出部又は先端７０が基部から離れるよう基部を通り軸方向に延在する対応する穴６８、６８´に受容される。フィラメント支持体は、フィラメント支持体６７、６７´をそれぞれの穴に蝋接することにより、又は、フィラメント支持体６７、６７´のネジ部をそれぞれの穴内の対応ネジ山にねじ込むといった他の手段によってこの位置に固定され得る。尚、所望される場合には、図示する単一のフィラメント組立体ではなく、２つ以上のフィラメント組立体を用い得ることを理解するものとする。フィラメント支持体６７、６７´は、セラミック、又は、他の好適な絶縁材から形成され得る。各支持体は、支持体の内部穴（図示せず）に蝋接されるニッケル及び／又はコバール（Kovar）（商標）からなる管７１、７１´を有することが好適である。図３の実施例の場合、管７１は、対応する穴６８に受容され、且つ、対応する穴６８に直接蝋接されることが好適である。タングステンフィラメントの各端におけるニオブシャンク７３、７３´は、管７１が、それぞれのフィラメント支持体又は複数の支持体６７、６７´内に取付けられた後に管７１のそれぞれの穴に受容される（図５）。フィラメント６６を位置付けるとき、フィラメントの端にある２つのニオブシャンクは、それぞれの管７１に挿入される。フィラメント先端７０の高さを調節するために顕微鏡が用いられる。フィラメント先端が、基部６０に対して正しく位置付けされると、管７１、７１´は、例えば、シャンクを管７１、７１´にレーザ溶接することによる溶接が行われるまでフィラメントをその位置に維持するよう、それぞれのシャンク７３、７３´の周りにクリンプされる。溶接の前に、タングステンフィラメントは、例えば、水素雰囲気内でフィラメントに大電流を瞬間的に流すことによって、フィラメントを単結晶タングステン構造に成長させるために焼きなましされることが好適である。

フィラメント組立体６６は、外囲器の外側にある好適な電源７６に導体７４によって接続される（図３）。ワイヤフィラメントを図示するが、薄膜フィラメント等を含む他の電子源も考えられることを理解するものとする。

偏向器８０、８２は、基部６０によって、偏向器が基部から電気的に絶縁するよう担持される。図３には２つの偏向器を示すが、１つの偏向器、又は、２つ以上の偏向器も、用いることが可能である。偏向器は、フィラメントにより放出される電子ビームを偏向する及び／又は収束するために、フィラメント先端７０の近接付近に位置付けされる。これにより、ターゲット（図１）上の焦点８６のサイズ及び場所を制御及び調節することが可能である。

図３に示すように、偏向器８０、８２は、互いの略鏡像であり、フィラメント先端７０の両側に位置付けされる。各偏向器は、上面９０と下面９２（「上」と「下」という用語は、図３に示す向きを参照して用いる。上面は、基部６０により近い）を有する。偏向器の側壁９４は、フィラメント先端７０の領域において、フィラメントに向かって内側に突出し、それにより、フィラメント先端の領域において２つの偏向器のそれぞれの突出部９７、９７´の間に、比較的狭い隙間９６が与えられる。

偏向器８０、８２は、モリブデン、又は、他の好適な温度耐性のある導電材料から形成され得る。基部６０もモリブデンから形成され得るが、例えば、ニッケルといったより安価な機械加工が容易な材料からも形成され得る。これは、基部６０は、偏向器のように高温に耐える必要がないからである。

図４及び図６を特に参照するに、偏向器８０、８２は、絶縁体９８、１００、９８´、１００´によって基部から離され且つ絶縁される。図４に示すように、４つの絶縁体が用いられ、各偏向器について２つの絶縁体が用いられる。安定性のために、各偏向器に対し、長手方向において互いから離される２つ（又は２つより多くの）絶縁体を用いることが好適である。しかし、１つの絶縁体を用いてもよいことを理解するものとする。参照を容易にするために、陰極は、それぞれ２つの絶縁体を有する２つの偏向器を参照して説明する。図４にファントムで示すように、フィラメント先端７０は、基部６０の長手軸に略一致し、絶縁体の前方対９８、１００の間の線Ｂ−Ｂに対し垂直であり、且つ、線への最も近い点において、各絶縁体９８、１００、９８´、１００´から同等に離れている線に沿って、前方シャンク７３と後方シャンク７３´の間に延在する。

図５及び図６に最もよく示すように、各絶縁体９８、１００、９８´、１００´は、それぞれ中心軸穴１０６を有する円筒ブロック１０４、１０５を有する。各ブロック１０４、１０５の第１の下部１１０は、偏向器８０、８２の対応するよう形作られる円筒ソケット１１２に受容される。尚、例えば、矩形ブロック及び偏向器に形成される対応する形状を有するソケットといったように異なる形状の絶縁体ブロックを用いてもよいことを理解するものとする。当然ながら、各偏向器には、対応する絶縁体ブロックを受容するよう２つのソケットが形成され、全体で合計４つのソケットとなる。各ソケットは、偏向器の中に部分的に延在し、約半分まで延在することが好適である。

ソケット１１２は、隙間１１６によって、絶縁体ブロック１０４、１０５の円筒側部１１８、且つ、好適には、絶縁体ブロック１０４、１０５の基部１１９にも隣接して、偏向器から絶縁体が離されるよう対応するブロック１０４、１０５より僅かに大きい直径を有する。隙間１１６は、絶縁体１０４、１０５と偏向器８０、８２との間に空間が維持されるよう幅が約７０−１００ミクロンであることが好適である。これは、短絡する危険性を少なくする。使用時には、絶縁体は、絶縁体は、時として、フィラメント材料の気化により形成されるめっき層により被覆される。絶縁体と偏向器との間に隙間を残すことによって、短絡をもたらすことなく相当に厚いめっき材料の層が堆積することを可能にする。

各絶縁体ブロック１０４、１０５の第２の上部１２０（図６）は、基部における円筒貫通孔１２２に受容される（図４に４つの貫通孔を示す）。貫通孔１２２は、絶縁体ブロック１０４、１０５を上端で止めるための小径部１２４をその上部端に形成するよう肩部１２６で斜切される。

絶縁体ブロック１０４、１０５は、例えば、アルミナのような電気的に絶縁性の材料から形成される。例えば、ＡＤ９４、ＡＬ５００といった純度９４％又は純度９９％のアルミナか、又は、同等の純度を用い得る。ＡＳＴＭ規格のＤ２４４２タイプ４に適合するＡｌ_２Ｏ_３が、例示的な絶縁材料である。基部（及びフィラメント）から偏向器の効果的な電気的絶縁のために、絶縁体は、少なくとも７２０ギガオームの抵抗を供給することが好適である。

ニオブといった導電性材料から形成される一対の偏向器ロッド１３０、１３０´、１３２、１３２´が、各偏向器８０、８２に取付けられ（即ち、全体で４つのロッド）、且つ、絶縁体ブロック１０４、１０５の対応する穴１０６を通して受容される。偏向器ロッド１３０、１３０´、１３２、１３２´は、好適なワイヤ１３６によってそれぞれのバイアス供給１３４、１３５に電気接続される（図３）。１つのバイアス供給が、各偏向器に与えられることが好適である。ロッドは、対応する絶縁体ブロック１０４、１０５と絶縁体貫通孔１２２の上端部１２４における隙間１３８によって、基部６０から電気的に絶縁される。

偏向器ロッド１３０、１３０´、１３２、１３２´は、電子ビームを偏向する又は収束するために、適切な電圧となるよう偏向器にバイアスをかけるよう各偏向器８０、８２への導電経路を与える。例えば、２つの偏向器８０、８２が共に、フィラメントに対しより負となるに従い、焦点にサイズは小さくなる。偏向器が十分に負となると、電子ビームはオフにされる。１つの偏向器が、もう一方の偏向器より負であると、焦点は、より負である偏向器から離れるよう動く。後者の結果は、偏向器のうちの１つのみにバイアスをかけ、もう一方の偏向器をフィラメントと同じ電位にすることにより達成できる。偏向器がフィラメントに近接した付近にあるので、小さいバイアスによって、ビームを偏向又は収束することができる。２つのバイアス供給１３４、１３５は、焦点の幅及び多数の場所への焦点の位置決めの自動制御を可能にするようコンピュータによって制御され得る。

各ロッド１３０、１３０´、１３２、１３２´は、対応する絶縁体ブロック穴１０６に挿入する前に偏向器に蝋接されることが好適である。図６に示すように、各偏向器は、各ソケット１１２の基部に機械加工され、各ロッド１３０、１３０´、１３２、１３２´のそれぞれの端１４２を受容するよう形付けられる中心孔といった凹部１４０を有する。ロッドを偏向器に取付けるためには、ロッドは、少量の好適な蝋接材料と共に孔１４０内に位置付けられ、次に、その組立体は適切な温度に加熱され、２つの構成要素１３０、８０が互いに蝋接される。

別の実施例では、偏向器ロッドの対１３０、１３０´と１３２、１３２´は、それぞれ、略Ｕ字型の部材を形成するよう接続部（図示せず）によってそれらの端１４２に接続される。この実施例では、凹部１４０は、接続部材を内部に受容するよう形作られるスロットの形を取る。接続部は、少量の好適な蝋接材料と共にスロット１４０内に位置付けられ、次に、その組立体は適切な温度に加熱され、２つの構成要素は互いに蝋接される。ロッド１３０、１３２を偏向器８０、８２に取付ける他の方法も考えられる。

絶縁体ブロック１０４、１０５のそれぞれは、対応するロッドを受容するために中心穴１０６内に軸方向に取付けられる円筒管１４６、１４７、１４６´、１４７´を有することが好適である。図６には、２つの円筒管１４６、１４７と２つのブロックのみを示すが、円筒管は、各絶縁体ブロックに設けられることを理解するものとする。従って、この実施例については、図４に示すように、４つの円筒管１４６、１４７、１４６´、１４７´を用いる。各貫通孔、絶縁体ブロック穴、及び、対応する円筒管及びロッドは、図４に示すように同心円状に配置されることが好適である。図５に示すように、円筒管１４６、１４７は、差し込まれた場合に、絶縁体ブロックの上端を超えて延在する上端を有し、また、絶縁体ブロック１０４、１０５が基部内に設置された場合に、基部６０より上に十分な長さで延在することが好適である。差し込まれた場合に、円筒管１４６、１４７は、下端において、絶縁体ブロックの基部１１９と同一平面にあることが好適であり、或いは、ブロック内に僅かに引き込んでいてもよい。

円筒管１４６、１４７は、内部に軸方向に延在する穴１４８を有し、この穴は、この穴内に対応するロッド１３０、１３２がぴったりと嵌るようロッド１３０、１３２の直径より僅かに大きいだけの直径を有する。例えば、ロッド１３０、１３２は、０．１００ｃｍ＋０．０００／−０．０１８のＯＤを有し、対応する円筒管１４６、１４７は、０．１０４ｃｍ＋０．０２５／−０．０００のＩＤを有し得る。円筒管は、例えば、レーザ溶接によってロッドに容易に溶接される材料から形成されることが好適である。円筒管を形成するための例示的な材料には、ニッケル及びコバール（Kovar）（商標）がある。円筒管１４６、１４７は、例えば、円筒管とブロックとの間に好適な蝋接材料を用いて円筒管とブロックを加熱することによって２つの部品を互いに蝋接することにより、絶縁体ブロック１０４、１０５に取付けられる。用いる蝋接材料は、絶縁体ブロックの端にて有意に溢れることなく、部品を堅く取付けるのに十分な量であるべきである。この処置は、絶縁体ブロックを基部の貫通孔１２２に挿入する前に行われることが好適である。

偏向器用の絶縁体ブロック１０４、１０５と、フィラメント組立体６６用の絶縁性支持体６７、６７´（又は、図３及び４の実施例の場合には、管７１）は、好適な蝋接材料と共に基部と絶縁体を加熱することによってカップ基部６０に蝋接される。偏向器絶縁体ブロック１０４、１０５と絶縁性支持体６７、６７´は、同時に、基部内に蝋接され得る。しかし、この実施例では、絶縁体ブロック１０４、１０５は、基部の下側から挿入され、フィラメント用の絶縁性支持体６７、６７´は、基部の上側から挿入されるので、絶縁体の最初の１セット（フィラメント又は偏向器の絶縁体のいずれか）を蝋接し、次に、基部をひっくり返して、もう一方の絶縁体のセットを蝋接することが好適であり得る。

絶縁体ブロック１０４、１０５の蝋接材料が、棚領域に位置付けされることが好適である。蝋接材料は、円筒管を絶縁体ブロックに、且つ、ロッドを偏向器に取付けるために用いる蝋接材料と同じ種類であり得る。しかし、蝋接は、３つの別個の段階（ロッドを偏向器に、円筒管をブロックに、そして、ブロックを基部に）で行われることが好適なので、３つの各接合部のための蝋接材料は、接合される部品に合う様々な材料であることが可能であり、それぞれの蝋接材料が溶解するよう適切な温度に加熱される。

蝋接のための好適な表面を与えるために、絶縁体ブロックは、例えば、モリブデン−マンガン又はタングステン−マンガン複合材料といった金属化材料からなる非常に薄い表面コーティング１５０を有することが好適である（図６に厚さを強調して示す）。コーティングは、約５−２０ミクロンの厚さまでに好適な付着技術によってブロック上に付着し得る。金属化層は、基部と偏向器との間の短絡の危険性を最小限にするために、蝋接材料が塗布される領域でブロックの上端といったブロックの外面のほんの一部に延在することが好適である。

絶縁体円筒管１４６、１４７は、例えば、レーザ溶接によって、ロッド１３０、１３２に溶接されるか、又は、そうでなければ取付けられる。この処置は、絶縁体１０４、１０５が基部内に蝋接された後に行われることが好適である。これにより、偏向器が、フィラメントと適切に位置合わせされることを可能にする。偏向器ロッド１３０、１３２の長さは、偏向器が正しく位置付けられたときに、ロッドは、それぞれの円筒管１４６、１４７の上端と同じ平面にあるか又は少し突出するよう選択されることが好適である。

フィラメント先端７０の偏向器との位置合わせを確実にするために、絶縁性フィラメント柱６７、６７´が、基部６０内に着座され、フィラメント６６の端は、偏向器ロッド１３０、１３２を絶縁性円筒管１４６、１４７に挿入する前に位置付けされる（クリンプされる、又は、クリンプされて溶接される）ことが好適である。次に、ロッドは、それぞれの円筒管に挿入される。次に、適切な厚さのゲージ（図示せず）が、偏向器と基部との間に挿入され、偏向器と基部との間の適切な隙間１５２を決定する。基部と偏向器は、基部と偏向器がゲージと接触するまで互いに向かって押される（ロッドが、それぞれの円筒管内で摺動する）。

絶縁体円筒管１４６、１４７を偏向器ロッド１３０、１３２に、レーザ又はそうでなければ溶接する前に、各絶縁体円筒管及びロッドは、所望の設定位置に保持するために、選択的に、互いにクリンプされる。２つの偏向器８０、８２は、フィラメント先端７０が、偏向器の上面と下面との間の略中間であるよう位置付けされることが好適である。これは、フィラメントからの金属気化による絶縁体の金属化の危険性を最小限にし、フィラメントからの材料が絶縁体に向かって直線状に移動することができる『視線(line of sight)』の生成を回避する。図５から分かるように、偏向器は、フィラメント先端７０から気化する材料が、突出部９７、９７´によって、絶縁体ブロックに向かって直接的に移動することが防止されるよう位置付けられ、絶縁体９８、１００への最短の直接的な経路ｘ及びｙは、材料を、絶縁体ではなく基部６０に運ぶ。

図７及び図８に示す別の実施例では、陰極組立体２１６を示す。この陰極組立体は、組立体１８に類似し、基部６０に類似する基部２２０を有し、基部２２０には、偏向器絶縁体ブロック２２６、２２６´、２２８、２２８´を受容する４つの穴２２２、２２２´、２２４、２２４´を有する。穴と絶縁体ブロックは、図２−図６に示す穴及び絶縁体に類似する。しかし、この実施例では、穴は、図２−図６の実施例の場合のように、基部の下面２３２ではなく、上面２３０から絶縁体ブロックを取付けるよう構成される。これにより、陰極フィラメント支持体６７、６７´（図示せず）と絶縁体ブロック２２６、２２６´、２２８、２２８´が、基部の同じ側２３０から取付けられることを可能にし、陰極フィラメント支持体６７、６７´と、絶縁体ブロック２２６、２２６´、２２８、２２８´が同じ動作において容易に蝋接可能にすることによって蝋接を容易にする。

図８に示すように、穴はそれぞれ、穴の広い上部２４２と穴の狭い下部２４４との間に、テーパした肩部２４０を有する。絶縁体ブロック２２６、２２６´、２２８、２２８´には、ブロックの広い上部２４８とブロックの狭い下部２５０との間に、肩部２４６が形作られる。ブロックの下部は、その下端において、対応する偏向器８０、８２によって受容される。ブロックの肩部２４６は、穴の肩部２４０上に着座する。蝋接の前に、少量の蝋接材料が、２つの肩部２４６、２４０の間の略三角形の空間に配置され、蝋接時に２つの構成要素が互いに密着される。絶縁体ブロックの肩部２４６は、良好な溶接接合点を与えるよう穴に挿入される前に金属化され得る。絶縁性隙間２５２が、絶縁体ブロックの狭い部分２５０と穴の狭い部分２４４との間に設けられ得る。この隙間は、フィラメント先端から気化した少量の材料が、穴の下部に入ってきても、その材料は、表面２３２に隣接して付着し、偏向器と基部との間の絶縁性障壁が損なわれないことを確実にする。上述した構成と類似する構成（図示せず）を用いて、フィラメント支持体６７、６７´をそれぞれの穴６８、６８´内に蝋接する。陰極組立体２１６の組立ては、それ以外は、図２−図６の実施例と同様である。

陰極組立体の他の構成要素は、図２−図６の実施例について説明した構成要素と類似し、同じ番号を付す。前の実施例と同様に、偏向器ロッド１３０、１３２は、蝋接材料２６０（図８）を用いて偏向器８０、８２に蝋接される。次に、ロッドは、それぞれの円筒管の穴１４８に位置付けられ、偏向器の高さを調節した後、円筒管は、ロッドにクリンプされて溶接されるか又はそうでなければロッドに取付けられる。

この実施例において、偏向器絶縁体ブロックとフィラメント支持体は共に、ブロックの上側から挿入されるが、基部は、絶縁体ブロックとフィラメント支持体を共に、基部の下側から挿入するよう構成され得ることも考えられる。

従って、陰極を組立てる１つの好適な方法は、以下の通りである。

ａ）ロッド１３０、１３２を偏向器８０、８２に蝋接する段階と、
ｂ）円筒管１４６、１４７を絶縁体ブロック１０４、１０５に蝋接する段階と、
ｃ）絶縁体ブロック１０４、１０５（又は、２２６、２２８）とフィラメント支持体６７、６７´（又は管７１）を基部６０に蝋接する段階と、
ｄ）フィラメントシャンク７３、７３´を、絶縁性支持体６７、６７´の管７１、７１´に位置付け且つ固定することにより、フィラメント先端７０の高さを設定する段階と、
ｅ）ゲージを用いて偏向器の高さを設定し、円筒管１４６、１４７をロッド１３０、１３２にクリンプする段階と、
ｆ）円筒管１４６、１４７をロッド１３０、１３２に溶接する段階と、を有する。

当然ながら、段階ｂ）は、段階ａ）の前に又は段階ａ）と同時に行ってもよく、段階ａ）、ｂ）、及び／又はｃ）は、段階ｄ）の後に行ってもよい。

１つの蝋接動作において絶縁体を基部と偏向器に蝋接するのではなく、３つの別個の蝋接段階ａ）、ｂ）、ｃ）、及び溶接段階ｆ）を有して段階的に構成要素を組立てる方法は、３つの構成要素の不適切な位置合わせによる公差の積み重ねを最小限にする。偏向器８０、８２は、ロッド１３０、１３２を、単純にそれぞれの円筒管１４６、１４７内で上下に摺動させることによって、フィラメント先端７０に対し容易に位置合わせされる。対応するロッドにぴったりと嵌り、従って、ロッドの動作を案内する２つ（又はそれ以上）の円筒管は、偏向器が位置付けされる際に、基部と平行のままとなることを確実にする。

本発明による回転陽極Ｘ線管を示す断面図である。 図１のＸ線管の陰極組立体を示す側面図である。 図２の陰極組立体を示す前方斜視図である。 図２の陰極組立体を示す平面図である。 図４の線Ｂ−Ｂについての陰極組立体の断面図である。 図２の陰極組立体を示す分解斜視図である。 本発明の別の実施例による陰極組立体を示す拡大斜視図である。 図７の陰極組立体を示す断面図である。

Claims (22)

1. 基部と、
   電子のストリームを供給するよう前記基部に取付けられるフィラメント組立体と、
   前記電子を偏向する又は前記電子をビームに収束するよう前記基部により担持される偏向器と、
   前記偏向器を前記基部から電気的に絶縁し、穴が形成される絶縁体と、
   前記偏向器に、その第１の端に隣接して接続され、前記絶縁体の前記穴に受容されるロッドと、
   を有する陰極組立体。
2. 前記基部により支持される第２の偏向器と、
   前記第２の偏向器を前記基部から電気的に絶縁し、第２の穴が形成される第２の絶縁体と、
   前記偏向器に、その第１の端に隣接して接続され、前記第２の絶縁体の前記第２の穴に受容される前記第２のロッドと、
   を更に特徴とする請求項１記載の陰極組立体。
3. 前記第１のロッドの前記第１の端と、前記第２のロッドの前記第１の端は、接続部により接続され、
   前記接続部は、前記偏向器に接続されることを更に特徴とする請求項２記載の陰極組立体。
4. 前記偏向器を前記基部から電気的に絶縁し、もう１つの穴が形成されるもう１つの絶縁体と、
   前記偏向器に、その第１の端に隣接して接続され、前記もう１つの絶縁体の前記もう１つの穴に受容されるもう１つのロッドと、
   を更に特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の陰極組立体。
5. 前記穴内に取付けられ、前記ロッドを受容する管を更に特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の陰極組立体。
6. 前記基部には、貫通孔が形成され、
   前記絶縁体の第１の端が、前記貫通孔に受容されることを更に特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の陰極組立体。
7. 前記貫通孔は、第１の部分と第２の部分を有し、
   前記第２の部分は、前記第１の部分と前記第２の部分との間に肩が形成されるよう前記第１の部分より大きい内径を有し、
   前記絶縁体は、前記貫通孔の前記第１の部分より大きい直径を有し、前記貫通孔の前記第２の部分内に受容される部分を有するブロックを有することを更に特徴とする請求項６記載の陰極組立体。
8. 前記貫通孔の前記第２の部分は、前記基部の上面に隣接することを更に特徴とする請求項７記載の陰極組立体。
9. 前記偏向器には、前記絶縁体の第２の端を受容するソケットが形成されることを更に特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか一項記載の陰極組立体。
10. 前記偏向器には、前記ソケットから前記偏向器内に延在し、前記ロッドの前記第１の端を受容する穴が形成されることを更に特徴とする請求項９記載の陰極組立体。
11. 前記偏向器の前記ソケットは、前記ソケットと前記偏向器の側壁との間に隙間が形成されるよう前記絶縁体の直径より大きい直径を有することを更に特徴とする請求項９記載の陰極組立体。
12. 前記絶縁体は、前記絶縁体の第１の部分上に、金属化コーティングを有し、
    前記絶縁体は、前記金属化コーティングにおいて前記基部に蝋接又は溶接されることを更に特徴とする請求項１乃至１１のうちいずれか一項記載の陰極組立体。
13. 前記ロッドは、前記偏向器にバイアスをかけるための電位源に前記偏向器を電気接続することを更に特徴とする請求項１乃至１２のうちいずれか一項記載の陰極組立体。
14. 前記偏向器は、前記フィラメントと前記絶縁体との間を気化されたフィラメント材料が流れる直線の視線を除くよう構成且つ位置付けされることを更に特徴とする請求項１乃至１３のうちいずれか一項記載の陰極組立体。
15. 真空室を囲む外囲器と、
    前記真空室内に配置される請求項１乃至１４のうちいずれか一項記載の陰極組立体と、
    前記真空室内に配置され、前記電子により衝突されＸ線を生成するよう位置付けされる陽極と、
    を特徴とするＸ線管。
16. 陰極組立体を組立てる方法であって、
    ａ）少なくとも１つのロッドを、少なくとも１つの偏向器に取付ける段階と、
    ｂ）前記ロッドを受容する穴を形成するよう絶縁体内に金属管を取付ける段階と、
    ｃ）前記絶縁体を、基部に取付ける段階と、
    ｄ）前記基部にフィラメント組立体を取付ける段階と、
    ｅ）前記偏向器を前記基部に取付けるために前記ロッドを前記管内で摺動する段階と、
    ｆ）前記ロッドを前記管に取付ける段階と、
    を特徴とする方法。
17. 前記ロッドを前記偏向器に取付ける段階は、
    前記ロッドの第１の端を、前記偏向器の凹部内に位置付ける段階と、
    前記ロッドを前記偏向器に蝋接する段階と、
    を有することを更に特徴とする請求項１６記載の方法。
18. 前記ロッドが前記管内で摺動する際に、前記偏向器を設定且つ位置合わせする段階と、
    前記ロッドを前記管に取付ける段階を、前記偏向器が、予め選択された位置合わせで予め選択された位置に設定された後に行う段階と、
    を更に特徴とする請求項１７記載の方法。
19. 前記絶縁体を前記基部に取付ける段階は、前記絶縁体を、前記基部の第１の面から穴に挿入する段階を有し、
    前記基部に前記フィラメント組立体を取付ける段階は、フィラメント絶縁体を、前記基部の前記第１の面から第２の穴に挿入する段階を有し、
    前記絶縁体およびフィラメント絶縁体を、前記基部に、１つの蝋接段階で蝋接する段階と、
    を更に特徴とする請求項１７記載の方法。
20. 前記絶縁体を前記基部に取付ける段階は、
    前記絶縁体の外面の１つの端を金属化する段階と、
    前記絶縁体の前記金属化された端を、前記基部の貫通孔内に位置付ける段階と、
    前記絶縁体の前記金属化された面を前記基部に蝋接する段階と、
    を有することを更に特徴とする請求項１６乃至１９のうちいずれか一項記載の方法。
21. 前記絶縁体内に前記管を取付ける段階は、
    前記管を、前記絶縁体内の穴に挿入する段階と、
    前記管を前記絶縁体に溶接する段階と、
    を有することを更に特徴とする請求項１６乃至２０のうちいずれか一項記載の方法。
22. 前記ロッドを前記管に取付ける段階は、
    前記ロッドと前記管を互いにクリンプさせる段階を有することを特徴とする請求項２０又は２１記載の方法。

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