JP2019133872A

JP2019133872A - X-ray tube

Info

Publication number: JP2019133872A
Application number: JP2018016528A
Authority: JP
Inventors: 高橋　直樹; Naoki Takahashi; 直樹高橋
Original assignee: Canon Electron Tubes and Devices Co Ltd
Current assignee: Canon Electron Tubes and Devices Co Ltd
Priority date: 2018-02-01
Filing date: 2018-02-01
Publication date: 2019-08-08

Abstract

To provide an X-ray tube capable of increasing the irradiation angle of an X-ray beam.SOLUTION: An X-ray tube includes a vacuum envelope 10, an x-ray transmissive assembly having an x-ray transmissive window formed of beryllium, a cathode 30, and an anode 40. A focusing electrode 37 has an eccentric inner peripheral surface 37a. The thickness T37 of the focusing electrode 37 is the smallest on the side closest to the X-ray transmissive window. The thickness T37 gradually increases as the distance from the X-ray transmissive window 22 increases in the circumferential directions d1 and d2 of the focusing electrode 37.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線管に関する。 Embodiments of the present invention relate to an x-ray tube.

一般に、Ｘ線管は、医療診断システムや工業診断システム等に用いられている。上記Ｘ線管は、例えば、工業用分野等で行うＸ線異物検査やＸ線分析に使用される。Ｘ線分析とは、各種材料の成分分析や製品の組成分析である。Ｘ線分析に使用されるＸ線管は、陽極と、陰極と、真空外囲器と、を備えている。また、Ｘ線管は、Ｘ線透過窓としてＢｅ（ベリリウム）窓を有している。Ｂｅ窓は、真空外囲器の一部を構成し、利用Ｘ線束を透過させる（外部に取り出す）。 In general, X-ray tubes are used in medical diagnostic systems, industrial diagnostic systems, and the like. The X-ray tube is used, for example, for X-ray foreign matter inspection and X-ray analysis performed in the industrial field. X-ray analysis is component analysis of various materials and composition analysis of products. An X-ray tube used for X-ray analysis includes an anode, a cathode, and a vacuum envelope. The X-ray tube has a Be (beryllium) window as an X-ray transmission window. The Be window constitutes a part of the vacuum envelope and transmits the used X-ray flux (takes out).

Ｂｅ窓は、ガラス窓と比較してＸ線の減衰量を小さくすることができる。例えば、Ｂｅ窓は、軟Ｘ線のカットを抑えることができるため、エネルギの小さいＸ線で軽元素の被写体を撮影することが可能となる。 The Be window can reduce the attenuation amount of X-rays compared to the glass window. For example, the Be window can suppress the cut of soft X-rays, so that it is possible to photograph a light element subject with low-energy X-rays.

陰極は、電子を放出するフィラメントと、フィラメントを収容する収容溝を有する収容部と、上記収容溝とともに電子を集束させる円筒状の集束電極と、を有している。通常、フィラメントの中心及び収容溝の中心はそれぞれＸ線管軸上に位置し、集束電極の中心軸はＸ線管軸と一致している。そのため、電子は、Ｘ線管軸上を通って陽極に向かう。そして、陽極のうちＸ線管軸が通る位置に形成された焦点からＸ線が放射され、Ｘ線透過窓を透過する。Ｘ線透過窓より外部に取り出されるＸ線ビームは、コーンビームとなる。Ｘ線ビームの照射角度は、Ｘ線透過窓の開口部形状、焦点位置からＸ線透過窓までの幾何学的寸法などにより決定される。 The cathode includes a filament that emits electrons, a housing portion having a housing groove that houses the filament, and a cylindrical focusing electrode that focuses the electrons together with the housing groove. Usually, the center of the filament and the center of the receiving groove are respectively located on the X-ray tube axis, and the center axis of the focusing electrode coincides with the X-ray tube axis. Therefore, the electrons travel on the X-ray tube axis toward the anode. Then, X-rays are emitted from the focal point formed at the position through which the X-ray tube axis passes in the anode, and pass through the X-ray transmission window. The X-ray beam taken out from the X-ray transmission window becomes a cone beam. The irradiation angle of the X-ray beam is determined by the shape of the opening of the X-ray transmission window, the geometric dimension from the focal position to the X-ray transmission window, and the like.

特開２０１７−４７４９号公報JP 2017-4749 A 国際公開第２００６／００９０５３号パンフレットInternational Publication No. 2006/009053 Pamphlet

本実施形態は、Ｘ線ビームの照射角を大きくすることのできるＸ線管を提供する。 The present embodiment provides an X-ray tube that can increase the irradiation angle of an X-ray beam.

一実施形態に係るＸ線管は、
開口を有した真空外囲器と、
前記開口に対向し前記真空外囲器に気密に取り付けられた窓枠と、前記窓枠に収められ前記窓枠とともに前記真空外囲器の内部の気密状態を保持しベリリウムで形成されＸ線を透過させるＸ線透過窓と、を有するＸ線透過アセンブリと、
電子を放出するフィラメントと、陽極側に開口し前記フィラメントを収容する収容溝を有する収容部と、前記収容部とターゲット面との間に位置し前記収容部と同電位に設定され円筒の形状を有し前記フィラメントから前記ターゲット面に向かう電子の軌道を囲み電子を集束させる集束電極と、を有し、前記真空外囲器に収容された陰極と、
前記真空外囲器に収容され前記フィラメントから放出される電子が衝突することによりＸ線を放出する焦点が形成される前記ターゲット面を有する前記陽極と、を備え、
前記集束電極は、偏心した内周面を有し、
前記集束電極の厚みは、
前記集束電極の前記内周面から外周面までの最短距離であり、
前記Ｘ線透過窓に最も近い側が最も小さく、
前記Ｘ線透過窓から遠ざかる方に前記集束電極の周方向に進むに従って次第に大きくなる。 An X-ray tube according to an embodiment is:
A vacuum envelope with an opening;
A window frame facing the opening and hermetically attached to the vacuum envelope; and an X-ray formed of beryllium that keeps an airtight state inside the vacuum envelope together with the window frame contained in the window frame. An x-ray transmissive assembly having a transmissive x-ray transmissive window;
A filament that emits electrons, a housing portion that opens on the anode side and has a housing groove for housing the filament, and is positioned between the housing portion and the target surface and is set to the same potential as the housing portion, and has a cylindrical shape A focusing electrode that surrounds an electron trajectory from the filament toward the target surface and focuses the electrons, and a cathode housed in the vacuum envelope;
The anode having the target surface on which a focal point for emitting X-rays is formed by collision of electrons emitted from the filament contained in the vacuum envelope; and
The focusing electrode has an eccentric inner circumferential surface;
The thickness of the focusing electrode is:
The shortest distance from the inner peripheral surface to the outer peripheral surface of the focusing electrode,
The side closest to the X-ray transmission window is the smallest,
As the distance from the X-ray transmission window increases in the circumferential direction of the focusing electrode, the distance gradually increases.

図１は、第１の実施形態に係るＸ線管を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an X-ray tube according to the first embodiment. 図２は、図１に示した陰極を陽極側からみた平面図であり、真空外囲器の断面形状を併せて示す図である。FIG. 2 is a plan view of the cathode shown in FIG. 1 as viewed from the anode side, and also shows a cross-sectional shape of the vacuum envelope. 図３は、図１に示した陰極の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III of the cathode shown in FIG. 図４は、図１に示した陽極を陰極側からみた平面図であり、窓枠及びＸ線透過窓の断面形状を併せて示す図である。FIG. 4 is a plan view of the anode shown in FIG. 1 as viewed from the cathode side, and is a view showing the sectional shapes of the window frame and the X-ray transmission window together. 図５は、比較例に係るＸ線管の陰極を陽極側からみた平面図であり、真空外囲器の断面形状を併せて示す図である。FIG. 5 is a plan view of the cathode of the X-ray tube according to the comparative example as viewed from the anode side, and is a view showing the cross-sectional shape of the vacuum envelope. 図６は、図５に示した陰極の線ＶＩ−ＶＩに沿った断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI of the cathode shown in FIG. 図７は、上記比較例に係る陽極を陰極側からみた平面図であり、窓枠及びＸ線透過窓の断面形状を併せて示す図である。FIG. 7 is a plan view of the anode according to the comparative example as viewed from the cathode side, and is a view showing the cross-sectional shapes of the window frame and the X-ray transmission window. 図８は、第２の実施形態に係るＸ線管の陰極を陽極側からみた平面図である。FIG. 8 is a plan view of the cathode of the X-ray tube according to the second embodiment viewed from the anode side. 図９は、図８に示した陰極の線ＩＸ−ＩＸに沿った断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line IX-IX of the cathode shown in FIG.

始めに、本発明の実施形態の基本構想について説明する。 First, the basic concept of the embodiment of the present invention will be described.

非破壊検査に利用されるＸ線ビームとしては、極力照射角の大きなコーンビームが要求される。照射角の小さいＸ線管で広い範囲を撮影する場合、Ｘ線管から被測定物までの距離を大きくする必要がある。その場合、Ｘ線装置の大型化を招くことになったり、Ｘ線量低下により測定時間が長くなる事態を招いたりするなど、不都合が生じる。上記のことから、Ｘ線ビームの照射範囲を大きくするための手段として、Ｘ線管から被測定物までの距離を大きくすることは望ましくない。また、Ｘ線管における組立ての寸法バラツキやＸ線透過アッセンブリと管軸の傾きやズレにより、Ｘ線ビームの照射角が小さくなったり、管軸に対する左右のバランスが悪くなったりする場合がある。そのため、計算上、Ｘ線ビームの照射角に大きなマージンを持たせることができるよう、Ｘ線管を設計することも求められている。 As an X-ray beam used for nondestructive inspection, a cone beam having a large irradiation angle as much as possible is required. When photographing a wide range with an X-ray tube having a small irradiation angle, it is necessary to increase the distance from the X-ray tube to the object to be measured. In this case, there are inconveniences such as an increase in the size of the X-ray apparatus and an increase in measurement time due to a decrease in the X-ray dose. From the above, it is not desirable to increase the distance from the X-ray tube to the object to be measured as a means for increasing the irradiation range of the X-ray beam. In addition, there may be a case where the X-ray beam irradiation angle becomes smaller or the left-right balance with respect to the tube axis is deteriorated due to assembly dimensional variation in the X-ray tube, inclination or deviation of the X-ray transmission assembly and the tube axis. For this reason, in the calculation, it is required to design an X-ray tube so that a large margin can be given to the irradiation angle of the X-ray beam.

Ｘ線管から取り出されるＸ線ビームの照射角は、Ｘ線透過窓の開口部の寸法と、焦点からＸ線透過窓までの距離により決まる。照射角を大きくするには、Ｘ線透過窓の開口部の寸法を大きくする手段や、焦点からＸ線透過窓までの距離を小さくする手段がある。Ｘ線透過窓の開口部を大きくするには、Ｘ線透過窓だけではなく、Ｘ線透過窓を収める窓枠の寸法を大きくする必要があり、Ｘ線透過窓及び窓枠を含むＸ線透過アセンブリの大型化、重量化、及び高価格化を招いてしまう。 The irradiation angle of the X-ray beam extracted from the X-ray tube is determined by the size of the opening of the X-ray transmission window and the distance from the focal point to the X-ray transmission window. In order to increase the irradiation angle, there are means for increasing the size of the opening of the X-ray transmission window and means for decreasing the distance from the focal point to the X-ray transmission window. In order to enlarge the opening of the X-ray transmission window, it is necessary to increase not only the X-ray transmission window but also the size of the window frame that accommodates the X-ray transmission window. As a result, the assembly becomes larger, heavier, and more expensive.

一方、焦点からＸ線透過窓までの距離を小さくするには、Ｘ線透過窓の高さ寸法を低くする手段、及び電子ビームの軌道をＸ線管軸からそらす手段（オフセンターする手段）が考えられる。Ｘ線透過窓の高さを低くする場合、陰極や陽極がＸ線透過窓（接地電位）に近づくため、耐電圧が低くなる問題が発生する。また、陰極の中心軸をＸ線管軸よりＸ線透過窓側に近付けて配置することは、真空外囲器と陰極の同軸度をずらすことになるため、不平等電界により、耐電圧が低下する問題が発生する。さらに、陰極の中心軸をＸ線管軸から傾けて配置することで、焦点の位置をＸ線透過窓側に近付けることも考えられる。しかしながら、陰極を傾ける場合、焦点からＸ線透過窓２２の距離が、陰極、陽極の組立て寸法の影響を受け易く受け、照射角のバラツキに直結する。そのため、陰極を傾ける手段は、現実的ではない。 On the other hand, in order to reduce the distance from the focal point to the X-ray transmission window, means for lowering the height dimension of the X-ray transmission window and means for deflecting the electron beam trajectory from the X-ray tube axis (off-center means) are provided. Conceivable. When the height of the X-ray transmission window is lowered, the cathode and the anode approach the X-ray transmission window (ground potential), which causes a problem that the withstand voltage is lowered. Further, disposing the central axis of the cathode closer to the X-ray transmission window side than the X-ray tube axis shifts the coaxiality of the vacuum envelope and the cathode, so that the withstand voltage is lowered due to an unequal electric field. A problem occurs. Furthermore, it is conceivable that the focal point is brought closer to the X-ray transmission window side by arranging the central axis of the cathode so as to be inclined from the X-ray tube axis. However, when the cathode is tilted, the distance from the focal point to the X-ray transmission window 22 is easily affected by the assembly dimensions of the cathode and the anode, which directly leads to variations in the irradiation angle. Therefore, the means for tilting the cathode is not realistic.

そこで、本発明の実施形態においては、陰極の構成を新規の構成とし、焦点をＸ線透過窓側にずらして形成することにより、Ｘ線ビームの照射角を大きくすることのできるＸ線管を得ることができるものである。 Therefore, in the embodiment of the present invention, an X-ray tube capable of increasing the irradiation angle of the X-ray beam is obtained by adopting a new cathode configuration and shifting the focal point to the X-ray transmission window side. Is something that can be done.

本発明の実施形態によれば、
（１）Ｘ線管から被測定物までの距離を大きくする必要はなく、
（２）Ｘ線管における組立ての寸法バラツキの影響を受け難く、
（３）Ｘ線透過アセンブリの大型化などを招く事態を回避することができ、
（４）Ｘ線透過窓の高さ寸法を低くする必要はなく、
（５）陰極をＸ線透過窓側に近付けて配置する必要はなく、
（６）陰極の中心軸をＸ線管軸から傾けて配置する必要はなく、
（７）Ｘ線管の耐電圧が低くなる事態を回避することができる。 According to an embodiment of the present invention,
(1) There is no need to increase the distance from the X-ray tube to the object to be measured.
(2) Less susceptible to assembly dimensional variations in X-ray tubes,
(3) A situation in which the X-ray transmission assembly is enlarged can be avoided,
(4) There is no need to reduce the height dimension of the X-ray transmission window,
(5) There is no need to place the cathode close to the X-ray transmission window side,
(6) The central axis of the cathode does not need to be inclined from the X-ray tube axis,
(7) The situation where the withstand voltage of the X-ray tube is lowered can be avoided.

次に、上記基本構想を具体化する手段に関する実施形態ついて図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。 Next, an embodiment relating to a means for embodying the basic concept will be described with reference to the drawings. It should be noted that the disclosure is merely an example, and those skilled in the art can easily conceive of appropriate modifications while maintaining the gist of the invention are naturally included in the scope of the present invention. In addition, the drawings may be schematically represented with respect to the width, thickness, shape, and the like of each part in comparison with actual aspects for the sake of clarity of explanation, but are merely examples, and the interpretation of the present invention is not limited. It is not limited. In addition, in the present specification and each drawing, elements similar to those described above with reference to the previous drawings are denoted by the same reference numerals, and detailed description may be omitted as appropriate.

（第１の実施形態）
図１に示すように、Ｘ線管１は、固定陽極型のＸ線管である。Ｘ線管１は、真空外囲器１０と、Ｘ線透過アセンブリ２０と、陰極３０と、陽極４０と、を備えている。 (First embodiment)
As shown in FIG. 1, the X-ray tube 1 is a fixed anode type X-ray tube. The X-ray tube 1 includes a vacuum envelope 10, an X-ray transmission assembly 20, a cathode 30, and an anode 40.

真空外囲器１０は、ガラス及び金属で形成されている。本実施形態において、真空外囲器１０は、第１金属容器１１、第２金属容器１２、及びガラス容器１３で形成されている。ガラス容器１３は、例えば硼珪酸ガラスを利用して形成されている。ガラス容器１３は、例えば複数のガラス部材を溶接により気密に接合し形成することができる。ガラス容器１３は、一端部が閉塞された円筒状に形成されている。ガラス容器１３は、円筒部１３ａを有している。円筒部１３ａは、後述する集束電極３７、収容部３４、ターゲット４２などを囲んでいる。円筒部１３ａ（ガラス容器１３）は、開口１３ｗを有している。この実施形態において、開口１３ｗは円形である。開口１３ｗは、後述するターゲット面４３付近に位置している。開口１３ｗを形成することにより、ガラス容器１３によるＸ線の減衰を防止することができる。 The vacuum envelope 10 is made of glass and metal. In the present embodiment, the vacuum envelope 10 is formed of a first metal container 11, a second metal container 12, and a glass container 13. The glass container 13 is formed using, for example, borosilicate glass. The glass container 13 can be formed by, for example, joining a plurality of glass members in an airtight manner by welding. The glass container 13 is formed in a cylindrical shape whose one end is closed. The glass container 13 has a cylindrical portion 13a. The cylindrical portion 13a surrounds a focusing electrode 37, a storage portion 34, a target 42 and the like which will be described later. The cylindrical portion 13a (glass container 13) has an opening 13w. In this embodiment, the opening 13w is circular. The opening 13w is located near the target surface 43 described later. By forming the opening 13w, X-ray attenuation by the glass container 13 can be prevented.

第１金属容器１１は、ガラス容器１３の外側に位置し、開口１３ｗを取囲むように設けられている。第１金属容器１１は、例えば、コバールを利用して環状に形成されている。第１金属容器１１は、ガラス容器１３に融着により気密に接続されている。第１金属容器１１には、Ｘ線透過アセンブリ２０と結合するための鍔部が形成されている。この実施形態において、第１金属容器１１（鍔部）は円形枠状に形成されている。 The first metal container 11 is located outside the glass container 13 and is provided so as to surround the opening 13w. The first metal container 11 is formed in an annular shape using, for example, Kovar. The first metal container 11 is hermetically connected to the glass container 13 by fusion. The first metal container 11 is formed with a flange for coupling with the X-ray transmission assembly 20. In this embodiment, the first metal container 11 (the collar portion) is formed in a circular frame shape.

第２金属容器１２は、ガラス容器１３の他端部と後述する陽極本体４１とに気密に接続されている。第２金属容器１２は、例えば、コバールを利用して環状に形成されている。第２金属容器１２は、ガラス容器１３に融着により気密に接続されている。 The second metal container 12 is hermetically connected to the other end of the glass container 13 and an anode body 41 described later. The second metal container 12 is formed in an annular shape using, for example, Kovar. The second metal container 12 is hermetically connected to the glass container 13 by fusion.

真空外囲器１０は、陰極３０、陽極４０などを収容し、陽極４０の一部が露出するように形成されている。 The vacuum envelope 10 accommodates the cathode 30, the anode 40, etc., and is formed so that a part of the anode 40 is exposed.

Ｘ線透過アセンブリ２０は、第１金属容器１１（真空外囲器１０）に取り付けられ開口１３ｗを気密に閉塞している。これにより、真空外囲器１０は、密閉されている。真空外囲器１０の内部の真空状態は維持されている。 The X-ray transmission assembly 20 is attached to the first metal container 11 (vacuum envelope 10) and hermetically closes the opening 13w. Thereby, the vacuum envelope 10 is sealed. The vacuum state inside the vacuum envelope 10 is maintained.

Ｘ線透過アセンブリ２０は、窓枠２１と、窓枠鍔部２１ａ、Ｘ線透過窓２２と、鍔部２３と、を有している。 The X-ray transmission assembly 20 includes a window frame 21, a window frame flange 21 a, an X-ray transmission window 22, and a flange 23.

窓枠２１は、開口１３ｗに対向している。窓枠２１には、第１金属容器１１と結合するための窓枠鍔部２１ａが気密に取り付けられている。この実施形態において、窓枠２１は円錐形枠状に形成されている。窓枠２１は、第１金属容器１１（真空外囲器１０）に気密に取り付けられている。窓枠２１は、金属として例えば銅で形成されている。窓枠鍔部２１ａは金属として例えば鉄で形成されている。この実施形態において、窓枠２１と窓枠鍔部２１ａはろう付けにより固定されている。この実施形態において、窓枠鍔部２１ａと第１金属容器１１の鍔部とが溶接されることにより、窓枠２１は真空外囲器１０に気密に取り付けられている。 The window frame 21 is opposed to the opening 13w. A window frame flange 21 a for coupling to the first metal container 11 is airtightly attached to the window frame 21. In this embodiment, the window frame 21 is formed in a conical frame shape. The window frame 21 is airtightly attached to the first metal container 11 (vacuum envelope 10). The window frame 21 is made of, for example, copper as a metal. The window frame collar portion 21a is made of, for example, iron as a metal. In this embodiment, the window frame 21 and the window frame flange 21a are fixed by brazing. In this embodiment, the window frame 21 is hermetically attached to the vacuum envelope 10 by welding the window frame flange 21 a and the flange of the first metal container 11.

窓枠２１は、貫通孔２１ｈと、取付け面２１ｓと、を有している。この実施形態において、貫通孔２１ｈは円形状であり、取付け面２１ｓは円形枠状である。取付け面２１ｓは平坦である。貫通孔２１ｈを形成することにより、窓枠２１によるＸ線の減衰や遮蔽を防止することができる。取付け面２１ｓは、貫通孔２１ｈの外側に形成され、真空外囲器１０の一部を形成している。 The window frame 21 has a through hole 21h and a mounting surface 21s. In this embodiment, the through hole 21h has a circular shape, and the attachment surface 21s has a circular frame shape. The mounting surface 21s is flat. By forming the through hole 21h, it is possible to prevent X-ray attenuation and shielding by the window frame 21. The attachment surface 21 s is formed outside the through hole 21 h and forms a part of the vacuum envelope 10.

Ｘ線透過窓２２は、Ｘ線を透過させ、真空外囲器の一部を構成するものである。Ｘ線透過窓２２は、Ｘ線透過性を示し、かつ機械的強度の高い材料を利用して形成することができる。この実施形態において、Ｘ線透過窓２２はＢｅ板（ベリリウム薄板：ベリリウムを利用した薄板）で形成されている。 The X-ray transmission window 22 transmits X-rays and constitutes a part of the vacuum envelope. The X-ray transmission window 22 can be formed using a material that exhibits X-ray transmission and has high mechanical strength. In this embodiment, the X-ray transmission window 22 is formed of a Be plate (beryllium thin plate: a thin plate using beryllium).

Ｘ線透過窓２２は平板状に形成されている。この実施形態において、Ｘ線透過窓２２は円板状に形成されている。Ｘ線透過窓２２は、取付け面２１ｓに対向し窓枠２１に取付けられる取付け領域と、貫通孔２１ｈに対向したＸ線透過領域と、を有している。 The X-ray transmission window 22 is formed in a flat plate shape. In this embodiment, the X-ray transmission window 22 is formed in a disk shape. The X-ray transmission window 22 has an attachment region that faces the attachment surface 21s and is attached to the window frame 21, and an X-ray transmission region that faces the through hole 21h.

Ｘ線透過窓２２の取付け領域は、取付け面２１ｓに気密に取り付けられている。例えば、Ｘ線透過窓２２は、図示しないろう材を利用して取付け面２１ｓにろう付けすることにより、窓枠２１に取付けられている。これにより、Ｘ線透過窓２２は、窓枠２１に収められ、窓枠２１とともに真空外囲器１０の内部の気密状態を保持することができる。 The attachment region of the X-ray transmission window 22 is airtightly attached to the attachment surface 21s. For example, the X-ray transmission window 22 is attached to the window frame 21 by brazing the attachment surface 21s using a brazing material (not shown). As a result, the X-ray transmission window 22 is housed in the window frame 21 and can maintain the airtight state inside the vacuum envelope 10 together with the window frame 21.

鍔部２３は、開口１３ｗに対向している。この実施形態において、鍔部２３は円形枠状に形成されている。鍔部２３は、窓枠２１に対して第１金属容器１１の反対側に位置し、窓枠２１に取り付けられている。鍔部２３は、金属として例えばステンレス鋼で形成されている。この実施形態において、鍔部２３と窓枠２１とがろう接されることにより、鍔部２３は窓枠２１に取り付けられている。 The collar portion 23 faces the opening 13w. In this embodiment, the flange 23 is formed in a circular frame shape. The flange 23 is located on the opposite side of the first metal container 11 with respect to the window frame 21 and is attached to the window frame 21. The flange 23 is made of, for example, stainless steel as a metal. In this embodiment, the collar part 23 is attached to the window frame 21 by brazing the collar part 23 and the window frame 21.

鍔部２３は、貫通孔２３ｈを有している。この実施形態において、貫通孔２３ｈは円形状である。貫通孔２３ｈを形成することにより、鍔部２３によるＸ線の減衰や遮蔽を防止することができる。上記のことから、Ｘ線透過窓２２を透過するＸ線の出射路上に、第１金属容器１１、ガラス容器１３、窓枠２１、及び鍔部２３は、存在していない。 The flange 23 has a through hole 23h. In this embodiment, the through hole 23h is circular. By forming the through hole 23h, attenuation or shielding of X-rays by the flange 23 can be prevented. From the above, the first metal container 11, the glass container 13, the window frame 21, and the flange 23 are not present on the X-ray emission path that passes through the X-ray transmission window 22.

また、鍔部２３は、ねじ穴２３ａ及び環状の収容溝２３ｂを有している。例えば、Ｘ線管１を図示しないハウジングの内部に収容し、Ｘ線管１を上記ハウジングに固定する際、ねじ穴２３ａを利用してＸ線管１を上記ハウジングにねじ止めすることができる。収容溝２３ｂに図示しないＯリングを収容することで、上記Ｏリングは鍔部２３と上記ハウジングとの隙間を封止することができる。例えば、上記ハウジングとＸ線管１との間の空間に冷却液が存在する場合、上記Ｏリングは、上記冷却液の漏洩を抑制することができる。その他に、上記冷却液が漏洩する恐れのある個所は、適宜、封止されていればよい。例えば、窓枠２１はさらに第１金属容器１１に液密に取り付けられ、鍔部２３はさらに窓枠２１に液密に取り付けられている。 Moreover, the collar part 23 has the screw hole 23a and the cyclic | annular accommodation groove 23b. For example, when the X-ray tube 1 is accommodated in a housing (not shown) and the X-ray tube 1 is fixed to the housing, the X-ray tube 1 can be screwed to the housing using the screw hole 23a. By accommodating an O-ring (not shown) in the accommodation groove 23b, the O-ring can seal a gap between the flange 23 and the housing. For example, when the cooling liquid exists in the space between the housing and the X-ray tube 1, the O-ring can suppress the leakage of the cooling liquid. In addition, the portion where the coolant may leak may be appropriately sealed. For example, the window frame 21 is further liquid-tightly attached to the first metal container 11, and the flange 23 is further liquid-tightly attached to the window frame 21.

陰極３０は、真空外囲器１０に収容されている。陰極３０は、Ｘ線管軸Ａに沿った方向に、陽極４０に間隔を置いて配置されている。陰極３０は、電子放出源としてのフィラメント３１、フィラメント端子３２ａ，３２ｂ、カソードピン３３ａ，３３ｂ，３３ｃ、収容部３４、絶縁部材３５ａ，３５ｂ、支持部材３６、及び集束電極３７を有している。 The cathode 30 is accommodated in the vacuum envelope 10. The cathode 30 is disposed at a distance from the anode 40 in the direction along the X-ray tube axis A. The cathode 30 includes a filament 31 as an electron emission source, filament terminals 32a and 32b, cathode pins 33a, 33b, and 33c, a housing portion 34, insulating members 35a and 35b, a support member 36, and a focusing electrode 37.

フィラメント３１は、陽極４０に照射する電子を放出する。本実施形態において、フィラメント３１は、フィラメントコイルを有している。フィラメント端子３２ａは、フィラメント３１の一方の延出部を支持し、フィラメント３１に電気的に接続されている。フィラメント端子３２ｂは、フィラメント３１の他方の延出部を支持し、フィラメント３１に電気的に接続されている。 The filament 31 emits electrons that irradiate the anode 40. In the present embodiment, the filament 31 has a filament coil. The filament terminal 32 a supports one extension portion of the filament 31 and is electrically connected to the filament 31. The filament terminal 32 b supports the other extension portion of the filament 31 and is electrically connected to the filament 31.

カソードピン３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、導電性を有している。本実施形態において、カソードピン３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、金属を利用し、棒状に形成されている。カソードピン３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、ガラス容器１３に取り付けられている。カソードピン３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、融着によりガラス容器１３に気密に接続されている。カソードピン３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、それぞれ真空外囲器１０の外側に位置する一端部を有している。カソードピン３３ａはフィラメント端子３２ａに電気的に接続され、カソードピン３３ｂはフィラメント端子３２ｂに電気的に接続され、カソードピン３３ｃは収容部３４に電気的に接続されている。 The cathode pins 33a, 33b, and 33c have conductivity. In the present embodiment, the cathode pins 33a, 33b, and 33c are formed in a rod shape using metal. The cathode pins 33a, 33b, and 33c are attached to the glass container 13. The cathode pins 33a, 33b, and 33c are hermetically connected to the glass container 13 by fusion bonding. Each of the cathode pins 33a, 33b, and 33c has one end portion located outside the vacuum envelope 10. The cathode pin 33a is electrically connected to the filament terminal 32a, the cathode pin 33b is electrically connected to the filament terminal 32b, and the cathode pin 33c is electrically connected to the accommodating portion 34.

収容部３４は、円柱状に形成されている。収容部３４は、集束溝３４ａと、収容溝３４ｂと、を有している。集束溝３４ａは、陽極４０側に開口し、電子を集束させる機能を有している。収容溝３４ｂは、集束溝３４ａの底面に形成され、陽極４０側に開口し、フィラメント３１を収容している。 The accommodating part 34 is formed in the column shape. The accommodating part 34 has the focusing groove 34a and the accommodating groove 34b. The focusing groove 34a is opened to the anode 40 side and has a function of focusing electrons. The accommodation groove 34b is formed on the bottom surface of the focusing groove 34a, opens to the anode 40 side, and accommodates the filament 31.

また、収容部３４は、フィラメント端子３２ａを通すための貫通孔３４ｃと、フィラメント３１の他方の延出部及びフィラメント端子３２ｂを通すための貫通孔３４ｄと、を有している。 Moreover, the accommodating part 34 has the through-hole 34c for letting the filament terminal 32a pass, and the through-hole 34d for letting the other extension part of the filament 31 and the filament terminal 32b pass.

絶縁部材３５ａは、貫通孔３４ｃに設けられ、収容部３４に固定されている。絶縁部材３５ａは、筒状に形成され、内部にフィラメント端子３２ａが挿入されている。フィラメント端子３２ａは、絶縁部材３５ａに固定された接続部品（スリーブ）５１ａに接触されている。 The insulating member 35 a is provided in the through hole 34 c and is fixed to the housing portion 34. The insulating member 35a is formed in a cylindrical shape, and the filament terminal 32a is inserted therein. The filament terminal 32a is in contact with a connection component (sleeve) 51a fixed to the insulating member 35a.

絶縁部材３５ｂは、貫通孔３４ｄに設けられ、収容部３４に固定されている。絶縁部材３５ｂは、筒状に形成され、内部にフィラメント端子３２ｂが挿入されている。フィラメント端子３２ｂは、絶縁部材３５ｂに固定された接続部品（スリーブ）５１ｂに接触されている。 The insulating member 35 b is provided in the through hole 34 d and is fixed to the housing portion 34. The insulating member 35b is formed in a cylindrical shape, and the filament terminal 32b is inserted therein. The filament terminal 32b is in contact with a connection component (sleeve) 51b fixed to the insulating member 35b.

上記のことから、フィラメント３１は、収容部３４に対して電気的に絶縁されている。 From the above, the filament 31 is electrically insulated from the accommodating portion 34.

支持部材３６は、真空外囲器１０に固定され、収容部３４を支持している。このため、収容部３４は、真空外囲器１０に固定されている。支持部材３６は、ガラス封着金属で形成されている。支持部材３６は、ガラス融着によりガラス容器１３に固定されている。本実施形態において、支持部材３６はＫＯＶで形成されている。 The support member 36 is fixed to the vacuum envelope 10 and supports the accommodating portion 34. For this reason, the accommodating portion 34 is fixed to the vacuum envelope 10. The support member 36 is formed of a glass sealing metal. The support member 36 is fixed to the glass container 13 by glass fusion. In the present embodiment, the support member 36 is formed of KOV.

集束電極３７は、収容部３４とターゲット面４３との間に位置している。集束電極３７は、収容部３４に接続され、収容部３４と同電位に設定されている。集束電極３７は、円筒の形状を有し、フィラメント３１からターゲット面４３に向かう電子の軌道を囲んでいる。集束電極３７は、電子を集束させる機能を有している。本実施形態において、集束電極３７は、Ｘ線管軸Ａに平行な方向に延在している。 The focusing electrode 37 is located between the accommodating portion 34 and the target surface 43. The focusing electrode 37 is connected to the housing portion 34 and set to the same potential as the housing portion 34. The focusing electrode 37 has a cylindrical shape and surrounds an electron trajectory from the filament 31 toward the target surface 43. The focusing electrode 37 has a function of focusing electrons. In the present embodiment, the focusing electrode 37 extends in a direction parallel to the X-ray tube axis A.

陽極４０は、真空外囲器１０に収容されている。陽極４０は、陽極本体４１と、陽極本体４１のうち陰極３０側の端面の位置に設けられたターゲット４２と、を有している。陽極本体４１は、円柱状に形成されている。陽極本体４１は、銅、銅合金等の高熱伝導性の金属で形成されている。 The anode 40 is accommodated in the vacuum envelope 10. The anode 40 includes an anode main body 41 and a target 42 provided on the end face of the anode main body 41 on the cathode 30 side. The anode body 41 is formed in a cylindrical shape. The anode body 41 is made of a metal having a high thermal conductivity such as copper or a copper alloy.

ターゲット４２は、円板状に形成されている。ターゲット４２は、タングステン（Ｗ）、タングステン合金等の高融点金属等で形成されている。ターゲット４２は、陰極３０と対向する側にターゲット面４３を有している。ターゲット面４３には、フィラメント３１から放出される電子が衝突することによりＸ線を放出する焦点Ｆが形成される。 The target 42 is formed in a disk shape. The target 42 is made of refractory metal such as tungsten (W) or tungsten alloy. The target 42 has a target surface 43 on the side facing the cathode 30. A focus F that emits X-rays is formed on the target surface 43 when electrons emitted from the filament 31 collide with each other.

なお、上記第２金属容器１２は、陽極本体４１に気密に固定されている。ここでは、第２金属容器１２は、陽極本体４１にろう付けにより気密に接続されている。 The second metal container 12 is airtightly fixed to the anode body 41. Here, the second metal container 12 is hermetically connected to the anode body 41 by brazing.

次に、上述したＸ線管１について集束電極３７を中心に説明する。 Next, the X-ray tube 1 described above will be described focusing on the focusing electrode 37.

図２、図３、及び図１に示すように、集束電極３７は、偏心した内周面３７ａを有している。内周面３７ａは、円形であり、Ｘ線透過窓２２側に偏心している。集束電極３７は、外周面３７ｂを有している、外周面３７ｂは円形である。集束電極３７の外周面３７ｂに関する中心軸は、Ｘ線管軸Ａと一致している。 As shown in FIGS. 2, 3, and 1, the focusing electrode 37 has an eccentric inner peripheral surface 37 a. The inner peripheral surface 37a is circular and eccentric to the X-ray transmission window 22 side. The focusing electrode 37 has an outer peripheral surface 37b, and the outer peripheral surface 37b is circular. The central axis related to the outer peripheral surface 37 b of the focusing electrode 37 coincides with the X-ray tube axis A.

集束電極３７は、厚みＴ３７を有している。ここで、厚みＴ３７は、集束電極３７の内周面３７ａから外周面３７ｂまでの最短距離である。本実施形態において、厚みＴ３７は、Ｘ線管軸Ａに直交する方向における内周面３７ａから外周面３７ｂまでの距離である。厚みＴ３７は、Ｘ線透過窓２２に最も近い側が最も小さい。厚みＴ３７は、Ｘ線透過窓２２から遠ざかる方に集束電極３７の周方向ｄ１，ｄ２に進むに従って次第に大きくなっている。 The focusing electrode 37 has a thickness T37. Here, the thickness T37 is the shortest distance from the inner peripheral surface 37a of the focusing electrode 37 to the outer peripheral surface 37b. In the present embodiment, the thickness T37 is a distance from the inner peripheral surface 37a to the outer peripheral surface 37b in the direction orthogonal to the X-ray tube axis A. The thickness T37 is the smallest on the side closest to the X-ray transmission window 22. The thickness T37 gradually increases as the distance from the X-ray transmission window 22 increases in the circumferential directions d1 and d2 of the focusing electrode 37.

図２に示すように、収容溝３４ｂは、平面視において、矩形状に形成されている。集束溝３４ａは、平面視において、矩形状に形成され、収容溝３４ｂの寸法より大きい寸法を有している。 As shown in FIG. 2, the accommodation groove 34b is formed in a rectangular shape in plan view. The focusing groove 34a is formed in a rectangular shape in plan view, and has a size larger than that of the accommodation groove 34b.

フィラメント３１の長軸方向における中心は、Ｘ線管軸ＡよりＸ線透過窓２２側にそれて位置している。同様に、集束溝３４ａの長軸方向における中心、及び収容溝３４ｂの長軸方向における中心は、Ｘ線管軸ＡよりＸ線透過窓２２側にそれて位置している。 The center of the filament 31 in the major axis direction is located away from the X-ray tube axis A on the X-ray transmission window 22 side. Similarly, the center of the focusing groove 34a in the long axis direction and the center of the housing groove 34b in the long axis direction are located away from the X-ray tube axis A on the X-ray transmission window 22 side.

円筒部１３ａは、内周面１３ａ１を有している。Ｘ線管軸Ａに直交する方向における外周面３７ｂと内周面１３ａ１との間の間隔Ｄは、集束電極３７と円筒部１３ａとの間の領域の全周にわたって一定である。 The cylindrical portion 13a has an inner peripheral surface 13a1. The distance D between the outer peripheral surface 37b and the inner peripheral surface 13a1 in the direction orthogonal to the X-ray tube axis A is constant over the entire periphery of the region between the focusing electrode 37 and the cylindrical portion 13a.

集束電極３７の外周面３７ｂに関する中心軸と、円筒部１３ａの内周面１３ａ１に関する中心軸とは、ともにＸ線管軸Ａと一致している。陰極３０と真空外囲器１０との同軸度は、後述する比較例と同一であるため、Ｘ線管１の耐電圧が低くなる事態を回避することができる。 The central axis related to the outer peripheral surface 37b of the focusing electrode 37 and the central axis related to the inner peripheral surface 13a1 of the cylindrical portion 13a both coincide with the X-ray tube axis A. Since the coaxiality between the cathode 30 and the vacuum envelope 10 is the same as that of a comparative example described later, a situation in which the withstand voltage of the X-ray tube 1 is lowered can be avoided.

図４及び図１に示すように、また、フィラメント３１から放出された電子は、ターゲット面４３に向かって直進する。言い換えると、電子は、Ｘ線管軸Ａに平行な方向に進む。このため、焦点ＦからＸ線透過窓２２までの距離は、陰極３０と陽極４０との組み立て寸法の影響を受け難いものである。 As shown in FIGS. 4 and 1, the electrons emitted from the filament 31 travel straight toward the target surface 43. In other words, the electrons travel in a direction parallel to the X-ray tube axis A. For this reason, the distance from the focal point F to the X-ray transmission window 22 is not easily affected by the assembly dimensions of the cathode 30 and the anode 40.

フィラメント３１からターゲット面４３に向かう電子は、Ｘ線管軸ＡよりＸ線透過窓２２側にずれた軌道を進む。焦点Ｆを、Ｘ線管軸ＡよりＸ線透過窓２２側に形成することができる。焦点ＦからＸ線透過窓２２までの距離を短くすることができるため、Ｘ線透過窓２２より取り出されるＸ線ビームの照射角θ１を大きくすることができる。なお、照射角θ１は、利用Ｘ線束の角度である。 Electrons traveling from the filament 31 toward the target surface 43 travel along a trajectory that is shifted from the X-ray tube axis A toward the X-ray transmission window 22 side. The focal point F can be formed on the X-ray transmission window 22 side from the X-ray tube axis A. Since the distance from the focal point F to the X-ray transmission window 22 can be shortened, the irradiation angle θ1 of the X-ray beam extracted from the X-ray transmission window 22 can be increased. In addition, irradiation angle (theta) 1 is an angle of utilization X-ray flux.

図２及び図３に示すように、集束電極３７は、ターゲット面４３側に端面３７ｃを有している。端面３７ｃは、Ｘ線透過窓２２に最も近い側に、第１曲面Ｃ１を含んでいる。第１曲面Ｃ１は、円周の半分の円弧状の形状を有している。第１曲面Ｃ１の一端Ｃ１ａは内周面３７ａにつなげられ、第１曲面Ｃ１の他端Ｃ１ｂは外周面３７ｂにつなげられている。端面３７ｃのうちＸ線透過窓２２に最も近い側では、連続したＲ加工で第１曲面Ｃ１が形作られている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the focusing electrode 37 has an end surface 37c on the target surface 43 side. The end surface 37 c includes a first curved surface C <b> 1 on the side closest to the X-ray transmission window 22. The first curved surface C1 has an arc shape that is half the circumference. One end C1a of the first curved surface C1 is connected to the inner peripheral surface 37a, and the other end C1b of the first curved surface C1 is connected to the outer peripheral surface 37b. On the side of the end surface 37c closest to the X-ray transmission window 22, the first curved surface C1 is formed by continuous R processing.

端面３７ｃは、Ｘ線透過窓２２から最も遠い側に、第２曲面Ｃ２と、第３曲面Ｃ３と、平坦面Ｐと、を含んでいる。図２において、平坦面Ｐには右上がりの斜線を付している。第２曲面Ｃ２及び第３曲面Ｃ３は、それぞれ円周の４分の１の円弧状の形状を有している。第２曲面Ｃ２の一端Ｃ２ａは内周面３７ａにつなげられている。第３曲面Ｃ３の一端Ｃ３ａは外周面３７ｂにつなげられている。平坦面Ｐは、Ｘ線管軸Ａに直交する平面である。平坦面Ｐは、第２曲面Ｃ２の他端Ｃ２ｂと第３曲面Ｃ３の他端Ｃ３ｂとにつなげられている。端面３７ｃのうちＸ線透過窓２２に最も遠い側では、Ｒ加工による第２曲面Ｃ２と、平坦面Ｐと、Ｒ加工による第３曲面Ｃ３とが連続して加工されている。 The end surface 37 c includes a second curved surface C 2, a third curved surface C 3, and a flat surface P on the side farthest from the X-ray transmission window 22. In FIG. 2, the flat surface P is hatched to the right. The second curved surface C2 and the third curved surface C3 each have an arc shape that is a quarter of the circumference. One end C2a of the second curved surface C2 is connected to the inner peripheral surface 37a. One end C3a of the third curved surface C3 is connected to the outer peripheral surface 37b. The flat surface P is a plane orthogonal to the X-ray tube axis A. The flat surface P is connected to the other end C2b of the second curved surface C2 and the other end C3b of the third curved surface C3. On the side of the end surface 37c farthest from the X-ray transmission window 22, the second curved surface C2 by R machining, the flat surface P, and the third curved surface C3 by R machining are continuously processed.

第１曲面Ｃ１、第２曲面Ｃ２、及び第３曲面Ｃ３は、同一の曲率半径を有している。上記曲率半径は、０．５ｍｍ以上である方が望ましい。これにより、端面３７ｃと真空外囲器１０との間における放電の発生を抑制することができる。 The first curved surface C1, the second curved surface C2, and the third curved surface C3 have the same radius of curvature. The curvature radius is preferably 0.5 mm or more. Thereby, generation | occurrence | production of the discharge between the end surface 37c and the vacuum envelope 10 can be suppressed.

上記のように構成された第１の実施形態に係るＸ線管１によれば、集束電極３７は、Ｘ線透過窓２２側に偏心した内周面３７ａを有している。フィラメント３１からターゲット面４３に向かう電子は、Ｘ線管軸ＡよりＸ線透過窓２２側にずれた軌道を進む。焦点Ｆは、ターゲット面４３のうち、Ｘ線管軸ＡよりＸ線透過窓２２側にずれた位置に形成される。焦点ＦからＸ線透過窓２２までの距離を短くすることができる。 According to the X-ray tube 1 according to the first embodiment configured as described above, the focusing electrode 37 has the inner peripheral surface 37a eccentric to the X-ray transmission window 22 side. Electrons traveling from the filament 31 toward the target surface 43 travel along a trajectory that is shifted from the X-ray tube axis A toward the X-ray transmission window 22 side. The focal point F is formed on the target surface 43 at a position shifted from the X-ray tube axis A toward the X-ray transmission window 22 side. The distance from the focal point F to the X-ray transmission window 22 can be shortened.

上記のことから、Ｘ線ビームの照射角θ１を大きくすることのできるＸ線管１を得ることができる。 From the above, the X-ray tube 1 that can increase the irradiation angle θ1 of the X-ray beam can be obtained.

（比較例）
次に、比較例に係るＸ線管１について説明する。 (Comparative example)
Next, the X-ray tube 1 according to the comparative example will be described.

図５に示すように、集束電極３７の内周面３７ａに関する中心軸と、集束電極３７の外周面３７ｂに関する中心軸とは、ともにＸ線管軸Ａと一致している。集束電極３７は、全周にわたって均一の厚みＴ３７を有している。 As shown in FIG. 5, the central axis related to the inner peripheral surface 37 a of the focusing electrode 37 and the central axis related to the outer peripheral surface 37 b of the focusing electrode 37 both coincide with the X-ray tube axis A. The focusing electrode 37 has a uniform thickness T37 over the entire circumference.

フィラメント３１の長軸方向における中心は、Ｘ線管軸Ａと一致している。同様に、集束溝３４ａの長軸方向における中心、及び収容溝３４ｂの長軸方向における中心は、Ｘ線管軸Ａと一致している。外周面３７ｂと内周面１３ａ１との間の間隔Ｄは、集束電極３７と円筒部１３ａとの間の領域の全周にわたって一定である。集束電極３７の外周面３７ｂに関する中心軸と、円筒部１３ａの内周面１３ａ１に関する中心軸とは、ともにＸ線管軸Ａと一致している。 The center of the filament 31 in the major axis direction coincides with the X-ray tube axis A. Similarly, the center of the focusing groove 34a in the long axis direction and the center of the housing groove 34b in the long axis direction coincide with the X-ray tube axis A. The distance D between the outer peripheral surface 37b and the inner peripheral surface 13a1 is constant over the entire periphery of the region between the focusing electrode 37 and the cylindrical portion 13a. The central axis related to the outer peripheral surface 37b of the focusing electrode 37 and the central axis related to the inner peripheral surface 13a1 of the cylindrical portion 13a both coincide with the X-ray tube axis A.

図６及び図５に示すように、集束電極３７の端面３７ｃは、第１曲面Ｃ１を含んでいる。第１曲面Ｃ１は、集束電極３７の全周にわたって延在している。第１曲面Ｃ１は、円周の半分の円弧状の形状を有している。第１曲面Ｃ１の一端Ｃ１ａは内周面３７ａにつなげられ、第１曲面Ｃ１の他端Ｃ１ｂは外周面３７ｂにつなげられている。第１曲面Ｃ１の曲率半径は、０．５ｍｍ以上である。 As shown in FIGS. 6 and 5, the end surface 37c of the focusing electrode 37 includes a first curved surface C1. The first curved surface C <b> 1 extends over the entire circumference of the focusing electrode 37. The first curved surface C1 has an arc shape that is half the circumference. One end C1a of the first curved surface C1 is connected to the inner peripheral surface 37a, and the other end C1b of the first curved surface C1 is connected to the outer peripheral surface 37b. The curvature radius of the first curved surface C1 is 0.5 mm or more.

図７、図５、及び図６に示すように、フィラメント３１から放出された電子は、ターゲット面４３に向かって直進する。言い換えると、電子は、Ｘ線管軸Ａ上を進む。このため、焦点Ｆは、ターゲット面４３のうちＸ線管軸Ａが通る位置を中心としてターゲット面４３に形成される。本比較例では、焦点ＦからＸ線透過窓２２までの距離が上記実施形態と比較して長くなる。そのため、Ｘ線透過窓２２より取り出されるＸ線ビームの照射角θ２は、上記実施形態の照射角θ１より小さくなるものである。 As shown in FIGS. 7, 5, and 6, the electrons emitted from the filament 31 travel straight toward the target surface 43. In other words, the electrons travel on the X-ray tube axis A. For this reason, the focal point F is formed on the target surface 43 around the position of the target surface 43 through which the X-ray tube axis A passes. In this comparative example, the distance from the focal point F to the X-ray transmission window 22 is longer than that in the above embodiment. Therefore, the irradiation angle θ2 of the X-ray beam extracted from the X-ray transmission window 22 is smaller than the irradiation angle θ1 of the above embodiment.

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係るＸ線管１について説明する。本実施形態に係るＸ線管１は、集束電極３７以外、上記第１の実施形態のＸ線管１と同様に構成されている。 (Second Embodiment)
Next, the X-ray tube 1 according to the second embodiment will be described. The X-ray tube 1 according to the present embodiment is configured in the same manner as the X-ray tube 1 of the first embodiment except for the focusing electrode 37.

図８及び図９に示すように、集束電極３７は、第１円筒３８と、第２円筒３９と、を含んでいる。第１円筒３８及び第２円筒３９は、導電性を有する材料として金属で形成されている。第１円筒３８は、円筒の形状を有している。第１円筒３８は、収容部３４にねじ止めや溶接等で固定されている。 As shown in FIGS. 8 and 9, the focusing electrode 37 includes a first cylinder 38 and a second cylinder 39. The first cylinder 38 and the second cylinder 39 are made of metal as a conductive material. The first cylinder 38 has a cylindrical shape. The first cylinder 38 is fixed to the housing portion 34 by screwing or welding.

第１円筒３８は、全周にわたって同一の厚みＴ３８を有している。第１円筒３８の厚みＴ３８は、第１円筒３８の内周面３８ａから外周面３８ｂまでの最短距離である。本実施形態において、厚みＴ３８は、Ｘ線管軸Ａに直交する方向における内周面３８ａから外周面３８ｂまでの距離である。第１円筒３８の内周面３８ａ及び外周面３８ｂは、それぞれ円形である。第１円筒３８の内周面３８ａに関する中心軸と、第１円筒３８の外周面３８ｂに関する中心軸とは、Ｘ線管軸Ａと一致している。 The first cylinder 38 has the same thickness T38 over the entire circumference. The thickness T38 of the first cylinder 38 is the shortest distance from the inner peripheral surface 38a to the outer peripheral surface 38b of the first cylinder 38. In the present embodiment, the thickness T38 is a distance from the inner peripheral surface 38a to the outer peripheral surface 38b in the direction orthogonal to the X-ray tube axis A. The inner peripheral surface 38a and the outer peripheral surface 38b of the first cylinder 38 are each circular. The central axis related to the inner peripheral surface 38 a of the first cylinder 38 and the central axis related to the outer peripheral surface 38 b of the first cylinder 38 coincide with the X-ray tube axis A.

第２円筒３９は、円筒の形状を有し、第１円筒３８の内側に嵌合されている。第２円筒３９は、収容部３４及び第１円筒３８と同電位に設定されている。第２円筒３９は、収容部３４及び第１円筒３８に対する相対的な位置が固定されている。第２円筒３９は、ねじ止め又は溶接により、第１円筒３８に固定されている。ねじ止めを利用する場合、第２円筒３９の外周面３９ｂの雄ねじが第１円筒３８の内周面３８ａの雌ねじに螺合され、第２円筒３９を第１円筒３８に固定する。第１円筒３８に対して第２円筒３９を固定する手段としては、ろう接など、上記以外の手段及び手法を採用可能である。 The second cylinder 39 has a cylindrical shape and is fitted inside the first cylinder 38. The second cylinder 39 is set to the same potential as the housing portion 34 and the first cylinder 38. The relative position of the second cylinder 39 with respect to the accommodating portion 34 and the first cylinder 38 is fixed. The second cylinder 39 is fixed to the first cylinder 38 by screwing or welding. When screwing is used, the male screw on the outer peripheral surface 39 b of the second cylinder 39 is screwed into the female screw on the inner peripheral surface 38 a of the first cylinder 38, and the second cylinder 39 is fixed to the first cylinder 38. As means for fixing the second cylinder 39 to the first cylinder 38, means and methods other than the above, such as brazing, can be employed.

第２円筒３９は、偏心した内周面３９ａを有している。内周面３９ａは、円形であり、Ｘ線透過窓２２側に偏心している。第２円筒３９は、外周面３９ｂを有している、外周面３９ｂは円形である。第２円筒３９の外周面３９ｂに関する中心軸は、Ｘ線管軸Ａと一致している。 The second cylinder 39 has an eccentric inner peripheral surface 39a. The inner peripheral surface 39a is circular and is eccentric to the X-ray transmission window 22 side. The second cylinder 39 has an outer peripheral surface 39b, and the outer peripheral surface 39b is circular. The central axis related to the outer peripheral surface 39 b of the second cylinder 39 coincides with the X-ray tube axis A.

第２円筒３９は、厚みＴ３９を有している。ここで、厚みＴ３９は、第２円筒３９の内周面３９ａから外周面３９ｂまでの最短距離である。本実施形態において、厚みＴ３９は、Ｘ線管軸Ａに直交する方向における内周面３９ａから外周面３９ｂまでの距離である。厚みＴ３９は、Ｘ線透過窓２２に最も近い側が最も小さい。厚みＴ３９は、Ｘ線透過窓２２から遠ざかる方に第２円筒３９の周方向ｄ３，ｄ４進むに従って次第に大きくなっている。 The second cylinder 39 has a thickness T39. Here, the thickness T39 is the shortest distance from the inner peripheral surface 39a of the second cylinder 39 to the outer peripheral surface 39b. In the present embodiment, the thickness T39 is a distance from the inner peripheral surface 39a to the outer peripheral surface 39b in the direction orthogonal to the X-ray tube axis A. The thickness T39 is the smallest on the side closest to the X-ray transmission window 22. The thickness T39 gradually increases as the circumferential direction d3, d4 of the second cylinder 39 progresses away from the X-ray transmission window 22.

第１円筒３８は、ターゲット面４３側に端面３８ｃを有している。第１円筒３８の端面３８ｃは、第１曲面Ｃ１を含んでいる。第１曲面Ｃ１は、第１円筒３８の全周にわたって延在している。第１曲面Ｃ１は、円周の半分の円弧状の形状を有している。第１曲面Ｃ１の一端Ｃ１ａは内周面３８ａにつなげられ、第１曲面Ｃ１の他端Ｃ１ｂは外周面３８ｂにつなげられている。第１曲面Ｃ１の曲率半径は、０．５ｍｍ以上である。第１円筒３８は、第２円筒３９より陽極４０側に突出している。これにより、端面３８ｃと真空外囲器１０との間における放電の発生を抑制することができる。 The first cylinder 38 has an end surface 38c on the target surface 43 side. The end surface 38c of the first cylinder 38 includes a first curved surface C1. The first curved face C <b> 1 extends over the entire circumference of the first cylinder 38. The first curved surface C1 has an arc shape that is half the circumference. One end C1a of the first curved surface C1 is connected to the inner peripheral surface 38a, and the other end C1b of the first curved surface C1 is connected to the outer peripheral surface 38b. The curvature radius of the first curved surface C1 is 0.5 mm or more. The first cylinder 38 protrudes from the second cylinder 39 to the anode 40 side. Thereby, generation | occurrence | production of the discharge between the end surface 38c and the vacuum envelope 10 can be suppressed.

上記のように構成された第２の実施形態に係るＸ線管１において、Ｘ線管１は、照射角θ１を持つＸ線ビームを放出することができる。このため、本実施形態においても、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。 In the X-ray tube 1 according to the second embodiment configured as described above, the X-ray tube 1 can emit an X-ray beam having an irradiation angle θ1. For this reason, also in this embodiment, the effect similar to the said 1st Embodiment can be acquired.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

１…Ｘ線管、１０…真空外囲器、１３ａ…円筒部、１３ｗ…開口、１３ａ１…内周面、
２０…Ｘ線透過アセンブリ、２１…窓枠、２２…Ｘ線透過窓、３０…陰極、
３１…フィラメント、３４…収容部、３４ａ…集束溝、３４ｂ…収容溝、
３７…集束電極、３８…第１円筒、３９…第２円筒３７ａ，３８ａ，３９ａ…内周面、
３７ｂ，３８ｂ，３９ｂ…外周面、３７ｃ，３８ｃ…端面、４０…陽極、
４１・・・陽極本体、４２・・・ターゲット、４３…ターゲット面、
５１ａ，５１ｂ・・・接続部品、Ｃ１…第１曲面、Ｃ２…第２曲面、Ｃ３…第３曲面、
Ｃ１ａ，Ｃ２ａ，Ｃ３ａ…一端、Ｃ１ｂ，Ｃ２ｂ，Ｃ３ｂ…他端、Ｐ…平坦面、
Ａ…Ｘ線管軸、Ｆ…焦点、ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４…周方向、Ｄ…間隔、θ１…照射角。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... X-ray tube, 10 ... Vacuum envelope, 13a ... Cylindrical part, 13w ... Opening, 13a1 ... Inner peripheral surface,
20 ... X-ray transmission assembly, 21 ... Window frame, 22 ... X-ray transmission window, 30 ... Cathode,
31 ... Filament, 34 ... Accommodating part, 34a ... Converging groove, 34b ... Accommodating groove,
37 ... Focusing electrode, 38 ... First cylinder, 39 ... Second cylinder 37a, 38a, 39a ... Inner circumferential surface,
37b, 38b, 39b ... outer peripheral surface, 37c, 38c ... end face, 40 ... anode,
41 ... Anode body, 42 ... Target, 43 ... Target surface,
51a, 51b ... connecting parts, C1 ... first curved surface, C2 ... second curved surface, C3 ... third curved surface,
C1a, C2a, C3a ... one end, C1b, C2b, C3b ... the other end, P ... a flat surface,
A ... X-ray tube axis, F ... focal point, d1, d2, d3, d4 ... circumferential direction, D ... spacing, [theta] 1 ... irradiation angle.

Claims

A vacuum envelope with an opening;
A window frame facing the opening and hermetically attached to the vacuum envelope; and an X-ray formed of beryllium that keeps an airtight state inside the vacuum envelope together with the window frame contained in the window frame. An x-ray transmissive assembly having a transmissive x-ray transmissive window;
A filament that emits electrons, a housing portion that opens on the anode side and has a housing groove for housing the filament, and is positioned between the housing portion and the target surface and is set to the same potential as the housing portion, and has a cylindrical shape A focusing electrode that surrounds an electron trajectory from the filament toward the target surface and focuses the electrons, and a cathode housed in the vacuum envelope;
The anode having the target surface on which a focal point for emitting X-rays is formed by collision of electrons emitted from the filament contained in the vacuum envelope; and
The focusing electrode has an eccentric inner circumferential surface;
The thickness of the focusing electrode is:
The shortest distance from the inner peripheral surface to the outer peripheral surface of the focusing electrode,
The side closest to the X-ray transmission window is the smallest,
As the distance from the X-ray transmission window increases in the circumferential direction of the focusing electrode, the diameter gradually increases.
X-ray tube.

The end surface of the focusing electrode on the target surface side is
On the side closest to the X-ray transmission window, one end is connected to the inner peripheral surface and the other end is connected to the outer peripheral surface, and includes a first curved surface having an arc shape that is a half of the circumference.
On the farthest side from the X-ray transmission window, one end is connected to the inner peripheral surface and the arc-shaped second curved surface that is a quarter of the circumference, and one end is connected to the outer peripheral surface and is a quarter of the circumference. And a flat surface connected to the other end of the second curved surface and the other end of the third curved surface,
The first curved surface, the second curved surface, and the third curved surface have the same radius of curvature.
The X-ray tube according to claim 1.

The curvature radius is 0.5 mm or more,
The X-ray tube according to claim 2.

The focusing electrode extends in a direction parallel to the X-ray tube axis;
The X-ray tube according to claim 1.

The vacuum envelope has a cylindrical portion surrounding the focusing electrode;
The distance between the outer peripheral surface of the focusing electrode and the inner peripheral surface of the cylindrical portion in the direction orthogonal to the X-ray tube axis is constant over the entire circumference of the region between the focusing electrode and the cylindrical portion. ,
The X-ray tube according to claim 1.

The center of the filament in the long axis direction is located on the X-ray transmission window side from the X-ray tube axis,
A central axis with respect to the outer peripheral surface of the focusing electrode coincides with the X-ray tube axis;
The X-ray tube according to claim 1.

The focusing electrode is
A first cylinder having a cylindrical shape and fixed to the housing portion and having the same thickness over the entire circumference;
A second cylinder having a cylindrical shape, fitted inside the first cylinder, set to the same potential as the housing portion and the first cylinder, and fixed in a relative position with respect to the housing portion and the first cylinder. And including
The thickness of the first cylinder is the shortest distance from the inner peripheral surface to the outer peripheral surface of the first cylinder;
The second cylinder has an eccentric inner circumferential surface;
The thickness of the second cylinder is
The shortest distance from the inner peripheral surface to the outer peripheral surface of the second cylinder,
The side closest to the X-ray transmission window is the smallest,
As the distance from the X-ray transmission window increases in the circumferential direction of the second cylinder, the size gradually increases.
The X-ray tube according to claim 1.