JP2747693B2 - 微小焦点x線装置 - Google Patents

微小焦点x線装置

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【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明はX線装置特に360度X線放射をする微小焦
点X線装置の構造に関する。 〈従来の技術〉 従来の微小焦点X線装置の前方,後方ビーム用ターゲ
ツトは第11図,第12図に示されるようにアルミニウム製
フラツト型ターゲツトまたは鋼製コニカル型ターゲツト
であり、第11,12図に示すような使用がされている。 しかし前方および後方、さらには円周方向において、
X線の強度に差が生じ、撮影したフイルム上の濃度に濃
淡の差が生じるという点については特別の配慮はされて
いなかつた。第4図にX線の強度と、フイルム上の濃度
についての関係を示す。 〈発明が解決しようとする問題点〉 従来技術のアルミニウム製フラツト型ターゲツトにお
いては、ターゲツト材が「ムク」(無垢:単一素材より
なる部材)のため前方ビーム(電子ビームが上方より垂
直に下方に進行しターゲツトに衝突する点を含む水平面
より下側に発生したX線を言う)(第10B図参照)のX
線が極めて弱くなり前方ビームによる撮影ができなかつ
た。また鋼製コニカル型ターゲツトにおいては前・後方
ビームによる撮影はできるが、焦点−フイルム間距離が
変化するため軸方向に大きな濃度差が生じること、さら
に被検体および周囲の磁場の影響により電子ビームが偏
向し、焦点ずれをおこした場合に透過厚みの違いにより
周方向および軸方向の濃度差が生じるという問題があつ
た。 〈発明の目的〉 本発明の目的は上記問題点の濃度差を小さくして、均
一な濃度分布の得られるターゲツト、および多少の焦点
ずれが起こつてもこの濃度差の影響を少なくするような
ターゲツトを開発しこれを取付けした微小焦点X線装置
を提供するにある。 〈手段の概要〉 要するにこの発明は、電子ビームの衝突によりX線を
発生するターゲツトチツプと、これを取付けるターゲツ
トボデイを有する微小焦点X線装置において、ターゲツ
トチツプの材料を銅以下の吸収係数をもつ材料とし、か
つターゲツト頂部を凹形にし、これと対称に中空部をタ
ーゲツトボデイ側に設けた微小焦点X線装置であること
を特徴とする。 〈実施例1〉 実施例の説明に入るまえに微小焦点X線装置について
説明する。第9図は装置の概念を示す側面図で、電子銃
103のフイラメント104より送出される電子はアノード10
5に向けて加速される。この電子はアノードの窓を通り
偏向機構115により焦点を絞られターゲツト106に当た
る。その結果360°方向(パノラマ方向)にX線が発生
する。 X線(ビーム)は第10B図に示す如くビームに直交し
線源焦点111を含む面の図面上方を後方ビーム、下向を
前方ビームと称する。 第10A図は管と管板(例えば熱交換器の)の溶接部を3
60°方向に一度で検査撮影するときの模式正面図であ
る。 第4図はX線の強度とフイルム濃度の関係を示す線図
で、X線の強度が大になるほどフイルム濃度も濃くな
る。しかしフイルム濃度が濃すぎると、写真観察ができ
ないという問題がある。第5図は被検査体イ(例えば管
壁)と線源からの距離との関係を示すもので、管壁厚み
が厚いほど、これを透過したあとのX線の強度は弱くな
ることを模式に第5図に符号Aで対比して示してある。
符号Bは線源からの距離の2乗で逆比例しX線の強度が
弱くなることを示すものである。 第11図は頂部平坦なターゲツトチツプを使用したとき
のフイルムに対するX線強度の変化を示すもので、後方
ビームの実施例を示すものである。第12図はリツプステ
イツク(口紅棒)状のターゲツトのときのX線強度分布
を示すものである。 前記のことからフイルム116に投射されるX線がほぼ
同一の強度となり検出部が濃度差をもつて示される撮像
フイルムが得られるようにするターゲツトの使用が必要
である。 第1図,第2図は本発明の一実施例を示すもので第1
図に本発明の実施にかかる先端を凹形にする中空型ター
ゲツトの正面図,第2図に側面図を示す。 第2図に示すように本ターゲツトは、電子ビームの当
たるターゲツトチツプと、それを微小焦点X線装置に固
定するターゲツトボデイから成り立つており、両者をネ
ジ込み組立てする構造にして組合わせることにより、タ
ーゲツトボデイ内部に凹形部に対向する空間たる中空部
3を持つたターゲツトに構成できる。 ターゲツトボデイには中空部3の空気抜き孔5がもう
けてありまた、ターゲツトチツプは焦点−フイルム間の
距離に応じ透過X線に適当な減衰を与える肉厚をもつ凹
形部を形成し、さらにターゲツトボデイと組合わたとき
中空部3が構成できるような形状となつている。材料と
しては銅以下の吸収係数をもつ材料を使用する。 第3図に凹形部と中空部をもつターゲツトチツプによ
る作用につき考察してみる。 第3図(A)(第3図に凹形部118をもつ構造の説明
を加えた図面である)において、凹形部118の内周面は
ターゲツトチツプの端面部を起点とする半径R1曲線と
これに接続する大きい半径R2が接続した曲線のターゲ
ツトチツプの軸心を軸とする回転面(凹面)で形成され
る。 X線の強度については下記の通りである。 (1) 一般的にX線の発生する割合はOBの方向が一番
強く、OA側に向うにつれ、だんだん弱くなる。 (2) X線の強度は線源−フイルム間距離の2乗に逆
比例するためのOBが一番強く、OA側に向うにつれ距離の
2乗に逆比例して弱くなる。 (3) X線がターゲツト内を通過する厚みを変えるこ
とにより(上図a,b,c)X線の強度を変え、上記
(1),(2)と合わせ、バランスがとられ最終的にX
線の強度分布に大きな差がなくなる。 (4) 第8図(B)に示すように焦点位置がl寸法だ
け多少ずれても半径R2が大きいので緩やかな曲面の底
面形状効果によりX線の強度差は少ない。 と言つた種々の利点がある。 〈実施例2〉 第6図は中空部なしで凹形部を大きい半径R2にして
凹形底面部を平板に近い曲面にした所謂皿形に形成した
ターゲツトをを示しており後方ビーム用ターゲツトにつ
いて改良をはかつたものである。 〈実施例3〉 第7図は筒状の凹形部をもつターゲツトを示しており
第6図と同様の効果をねらつたものである。これらはい
ずれも焦点と被検体までの距離に応じたX線の透過厚み
を変え、さらに電子ビームの当たる範囲を広くとること
により達成されるものである。 〈作用〉 本発明のターゲツトは電子ビームを衝突させ、材質に
銅以下のX線吸収係数をもつものを用いることにより、
前方および後方に360°の方向でX線を発生させ、さら
にターゲツトチツプの形状を焦点−フイルム間の距離に
応じX線の透過厚みを変えた逆コニカル型(凹型)およ
び中空にすることにより、均一な強さのX線が得られる
ようにする働きを有する(第3図、第14図参照)。また
ターゲツトボデイの空気抜き孔5は、X線照射によるタ
ーゲツトの加熱変形を防ぐために中空部3に設けたもの
である。 〈発明の効果〉 本発明を実施することにより焦点、フイルム間の距離
に応じたターゲツトの先端形状と中空形状により1回の
撮影で前方および後方ビームによる軸方向の広範囲で、
かつ均一なフイルムの濃度分布が得られ、さらに電子ビ
ームがターゲツトのセンターに当らず、焦点ずれをおこ
した場合でも(第8図参照)、周方向にあまり濃度差の
ない写真が得られるので、X線写真の像質の向上がはか
られる。 この効果をX線強度分布で表わしたものが第14図であ
り、従来型ターゲツトの強度分布を示す第13図と対比す
るとき、その効果あることが容易に判る。
【図面の簡単な説明】 第1図は本願発明の第1実施例にかかるターゲツトの平
面図、第2図は正面図、第3図はターゲツトチツプの凹
形部の効果の説明図、第3図(A)は第3図凹形部の縦
断面形状の構成についての説明図、第4図はX線の強度
とフイルム濃度の関係線図、第5図は被検査体の厚みの
影響とX線源からの距離の関係によるX線強度を矢印の
大きさで示す模式の説明図、第6図は本願発明の第2実
施例のターゲツトの部分断面図、第7図は第3実施例の
ターゲツトの部分断面図、第8図(A)は従来型ターゲ
ツトの側面図、第8図(B)は凹形部の底面が大きい半
径R2を持つものであるときビームのずれlがあつても
フイルムにたいする影響の少ないことを示す図面、第9
図は微小焦点X線装置の模式縦断面図、第10A図は管と
管板の溶接部のX線写真用に実施している状況を示す部
分断面図、第10B図は前方ビームと後方ビームの説明
図、第11図は従来の装置での後方ビームとX線強度の説
明図、第12図は従来の装置での前後ビーム実施例を示す
図面、第13図は従来型ターゲツトとX線の強度分布図、
第14図は本願発明の第1実施例についてのX線強度分布
図、第8図(A)は従来型ターゲツトにおいて電子ビー
ムの進行方向が該ターゲツトの軸心からl寸法ずれたと
き、その軸心方向に大きな強度差を生ずることをを示す
模式の説明図、第8図(B)は本願発明の第1実施例で
軸心からl寸法電子ビームのずれがあつても凹形部の底
面が大きい半径R2による曲面をしているので凹形部の
側壁を通つたX線強度が軸方向に好ましく強度差を少な
くすることのできることの説明図である。 1……ターゲツトチツプ、2……ターゲツトボデイ 3……中空部、4……ねじ部 5……空気抜き孔 7……第3実施例のターゲツトチツプ 9……円板、10……支柱 11……フイルム

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.電子ビームの衝突によりX線を発生するターゲツト
    チツプと、これを取付けるターゲツトボデイを有する微
    小焦点X線装置において、ターゲツトチツプの材料を銅
    以下の吸収係数をもつ材料とし、かつターゲツト頂部を
    凹形にし、これと対称に中空部をターゲツトボデイ側に
    設けたことを特徴とする微小焦点X線装置。 2.ターゲツトチツプ頂部の凹形部を皿形に形成したこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の微小焦点X
    線装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104641447A (zh) * 2012-09-21 2015-05-20 西门子公司 具有阳极以生成x射线的装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104641447A (zh) * 2012-09-21 2015-05-20 西门子公司 具有阳极以生成x射线的装置
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