JP2886577B2 - 回転陽極を有するフラッシュｘ線管 - Google Patents
回転陽極を有するフラッシュｘ線管Info
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- JP2886577B2 JP2886577B2 JP29508689A JP29508689A JP2886577B2 JP 2886577 B2 JP2886577 B2 JP 2886577B2 JP 29508689 A JP29508689 A JP 29508689A JP 29508689 A JP29508689 A JP 29508689A JP 2886577 B2 JP2886577 B2 JP 2886577B2
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- Japan
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- ray tube
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、回転陽極を有するフラッシュＸ線管に関す
る。
る。
［従来の技術］ 現用されているＸ線管は、タングステン線をコイル状
にしたフィラメントの陰極を有し、フィラメントの抵抗
発熱によって生ずる熱電子を陽極に加速衝突させてＸ線
を発生させている。このうち医用分野においては、1000
分の１秒から10分の１秒程度の撮影時間内に大量のＸ線
出力を得るため、また電子ビームのスポットを小さくし
て鮮鋭な画像を得るために、陽極に高速度で回転する円
板状のターゲットを取り付け、電子衝撃面を絶えず移動
して実質的に衝撃面積を増大し、小さな焦点で大きな負
荷を得るようにした回転陽極を有するＸ線管が一般的で
ある。この場合、回転陽極は、そのターゲットがモリブ
デン製の軸の先端部に取り付けられ、該軸に銅製のロー
タが固着され、ロータは軸箱内に軸受により回転自在に
支持されている。そしてＸ線管の外部に、回転磁界を発
生してＸ線管内のロータとともにモータを形成するステ
ータを設けた構成になっている。
にしたフィラメントの陰極を有し、フィラメントの抵抗
発熱によって生ずる熱電子を陽極に加速衝突させてＸ線
を発生させている。このうち医用分野においては、1000
分の１秒から10分の１秒程度の撮影時間内に大量のＸ線
出力を得るため、また電子ビームのスポットを小さくし
て鮮鋭な画像を得るために、陽極に高速度で回転する円
板状のターゲットを取り付け、電子衝撃面を絶えず移動
して実質的に衝撃面積を増大し、小さな焦点で大きな負
荷を得るようにした回転陽極を有するＸ線管が一般的で
ある。この場合、回転陽極は、そのターゲットがモリブ
デン製の軸の先端部に取り付けられ、該軸に銅製のロー
タが固着され、ロータは軸箱内に軸受により回転自在に
支持されている。そしてＸ線管の外部に、回転磁界を発
生してＸ線管内のロータとともにモータを形成するステ
ータを設けた構成になっている。
上記熱電子放出型の回転陽極を有するフラッシュＸ線
管においては、撮影時間は前記のように1000分の１秒程
度で、それ以上高速の現象を撮影する場合には非常に大
きな管電流を流す必要があるが、フィラメントの最大許
容電流を流しても所望の管電流を得られない場合があ
る。例えば生物・医学の分野における動態撮影や血流状
態の撮影のように、各瞬間の連続を明瞭に撮影するには
上記撮影速度では遅すぎ、鮮鋭な良質の画像を得られな
い問題点を含んでいた。かかる問題点を改善するものと
して、現在実用の段階には至っていないが、外囲器内に
陽極と冷陰極とを相対させ、両電極間に高電圧を印加し
て電界放出電子によりＸ線を連続的に発生させるＸ線管
が提供されている（例えば特開昭47−8019）。また、生
物・医学用として高電圧大電流パルスＸ線管も提供され
ている。（例えば特開昭61−142644）。
管においては、撮影時間は前記のように1000分の１秒程
度で、それ以上高速の現象を撮影する場合には非常に大
きな管電流を流す必要があるが、フィラメントの最大許
容電流を流しても所望の管電流を得られない場合があ
る。例えば生物・医学の分野における動態撮影や血流状
態の撮影のように、各瞬間の連続を明瞭に撮影するには
上記撮影速度では遅すぎ、鮮鋭な良質の画像を得られな
い問題点を含んでいた。かかる問題点を改善するものと
して、現在実用の段階には至っていないが、外囲器内に
陽極と冷陰極とを相対させ、両電極間に高電圧を印加し
て電界放出電子によりＸ線を連続的に発生させるＸ線管
が提供されている（例えば特開昭47−8019）。また、生
物・医学用として高電圧大電流パルスＸ線管も提供され
ている。（例えば特開昭61−142644）。
［発明が解決しようとする課題］ 前記電界放出型のＸ線管は、小焦点で、大電流を流す
ことができ、数us以下の短時間に大量のＸ線を発生させ
ることが可能で、画質のよい画像を高速撮影することが
できるとされているが、いずれも２極管で、陰極および
陽極は、針状（棒状）またはそれに近い形状をして固定
されており、両者が相対配置されている。このため、撮
影中、陽極の温度が上昇し陽極の先端が溶融して蒸発
し、外囲器内面に付着して絶縁不良を起こし耐電圧を低
下させる問題があり、付随して負荷が制限される等の問
題点を有していた。
ことができ、数us以下の短時間に大量のＸ線を発生させ
ることが可能で、画質のよい画像を高速撮影することが
できるとされているが、いずれも２極管で、陰極および
陽極は、針状（棒状）またはそれに近い形状をして固定
されており、両者が相対配置されている。このため、撮
影中、陽極の温度が上昇し陽極の先端が溶融して蒸発
し、外囲器内面に付着して絶縁不良を起こし耐電圧を低
下させる問題があり、付随して負荷が制限される等の問
題点を有していた。
本発明は、前記従来技術の問題点に鑑み、陽極の溶損
を軽減して長寿命化する回転陽極を有するフラッシュＸ
線管を提供することを目的とする。
を軽減して長寿命化する回転陽極を有するフラッシュＸ
線管を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は、外囲器の外部に
設けられて回転磁界を発生するステータとともにモータ
を形成するロータを、真空気密に保たれた外囲器内に回
転自在に設け、該外囲器内に、前記ロータの先端部に取
り付けられた断面が３角形状の突起を外周部に形成した
円板状のターゲットと、先端部を円錐状に尖らせた棒状
の陰極とを、前記ターゲットの突起の頂部と陰極の先端
部とが所定の間隔を設けて相対させて封入され、発生し
たＸ線の放射窓を前記外囲器に設ける構成にしたもので
ある。
設けられて回転磁界を発生するステータとともにモータ
を形成するロータを、真空気密に保たれた外囲器内に回
転自在に設け、該外囲器内に、前記ロータの先端部に取
り付けられた断面が３角形状の突起を外周部に形成した
円板状のターゲットと、先端部を円錐状に尖らせた棒状
の陰極とを、前記ターゲットの突起の頂部と陰極の先端
部とが所定の間隔を設けて相対させて封入され、発生し
たＸ線の放射窓を前記外囲器に設ける構成にしたもので
ある。
［作用］ 上記のように構成したことにより、ターゲットを回転
させることが可能になり、電界放出された電子は、ター
ゲットに形成した３角形状の突起の頂点を結ぶ軌道（以
下焦点軌道という）上に衝突する。
させることが可能になり、電界放出された電子は、ター
ゲットに形成した３角形状の突起の頂点を結ぶ軌道（以
下焦点軌道という）上に衝突する。
フラッシュＸ線管では１回の撮影時間は数us以下であ
るため、ターゲットの回転周波数が数10Hz以下の場合
は、１回の撮影では電子は前記焦点軌道上のほぼ一点に
衝突するが、１秒間に数回〜100回程度の極めて短時間
の間隔で繰り返し撮影を行う場合に、ターゲットの回転
数を予め設定される焦点軌道径および撮影間隔に応じて
適宜設定することにより、撮影毎の電子衝突点を熱の影
響が及ばない近接した位置にずらすことが可能になり、
ターゲットの局部的な温度上昇を抑制し、短い時間間隔
での繰り返し撮影を長時間行うことが可能になる。
るため、ターゲットの回転周波数が数10Hz以下の場合
は、１回の撮影では電子は前記焦点軌道上のほぼ一点に
衝突するが、１秒間に数回〜100回程度の極めて短時間
の間隔で繰り返し撮影を行う場合に、ターゲットの回転
数を予め設定される焦点軌道径および撮影間隔に応じて
適宜設定することにより、撮影毎の電子衝突点を熱の影
響が及ばない近接した位置にずらすことが可能になり、
ターゲットの局部的な温度上昇を抑制し、短い時間間隔
での繰り返し撮影を長時間行うことが可能になる。
［実施例］ 本発明の第１の実施例を第１図および第２図を参照し
て説明する。第１図はフラッシュＸ線管の全体断面図、
第２図は第１図のII−II矢視図である。図において、１
は真空気密に保たれた硬質ガラスと金属とからなる筒状
の外囲器、２は外囲器１の外部に設けられて回転磁界を
発生するステータ、３はステータ２とともにモータを形
成するロータで、外囲器１内に軸箱４内の軸受５により
支持されている軸６を介して回転自在に設けられてい
る。７はロータ３の先端部に取り付けられている円板状
の回転可能のターゲットで、ターゲット７の外周部には
断面が３角形状の突起7aが形成されている。８は絶縁体
1aを介して外囲器１に取り付けられている棒状の陰極
で、陰極８の外囲器１内の先端部8aは円錐状に尖らせた
形状になっており、該円錐状の先端部8aは、ターゲット
７の突起7aと所定の間隔に相対させられている。９は外
囲器１に設けられている発生したＸ線の放射窓である。
て説明する。第１図はフラッシュＸ線管の全体断面図、
第２図は第１図のII−II矢視図である。図において、１
は真空気密に保たれた硬質ガラスと金属とからなる筒状
の外囲器、２は外囲器１の外部に設けられて回転磁界を
発生するステータ、３はステータ２とともにモータを形
成するロータで、外囲器１内に軸箱４内の軸受５により
支持されている軸６を介して回転自在に設けられてい
る。７はロータ３の先端部に取り付けられている円板状
の回転可能のターゲットで、ターゲット７の外周部には
断面が３角形状の突起7aが形成されている。８は絶縁体
1aを介して外囲器１に取り付けられている棒状の陰極
で、陰極８の外囲器１内の先端部8aは円錐状に尖らせた
形状になっており、該円錐状の先端部8aは、ターゲット
７の突起7aと所定の間隔に相対させられている。９は外
囲器１に設けられている発生したＸ線の放射窓である。
上記構成において、陰極８の先端部8aから電界放出さ
れた電子は、回転可能のターゲット７の外周部に形成さ
れた３角形状の突起7aの頂点を結ぶ焦点軌道上に衝突す
る。この場合、フラッシュＸ線管における１回の撮影時
間は短く数us以下であるため、ターゲット７の回転周波
数が数10Hz以下の場合には、１回の撮影では電子は焦点
軌道上のほぼ一点に衝突することになる。しかし、１秒
間に数回〜100回程度の極めて短時間の間隔で繰り返し
撮影を行う場合に、ターゲット７の回転数を予め設定さ
れる焦点軌道径および撮影間隔に応じて適宜設定するこ
とにより、撮影ごとの電子衝突点を熱の影響が及ばない
近接した位置にずらすことが可能になる。例えばターゲ
ット７の回転周波数を10Hz,パルス頻度を100パルス／
秒，焦点軌道径を100mmとした場合は、焦点軌道上の衝
突間隔は約30mmとなり、同条件で焦点軌道径のみ30mmと
した場合は、衝突間隔は約10mmとなる。このように撮影
ごとの電子衝突点をずらすことにより、ターゲット７の
局部的な温度上昇を抑制し、ターゲット７の溶損を軽減
して、短い時間間隔での繰り返し撮影を長時間行うこと
を可能にする。
れた電子は、回転可能のターゲット７の外周部に形成さ
れた３角形状の突起7aの頂点を結ぶ焦点軌道上に衝突す
る。この場合、フラッシュＸ線管における１回の撮影時
間は短く数us以下であるため、ターゲット７の回転周波
数が数10Hz以下の場合には、１回の撮影では電子は焦点
軌道上のほぼ一点に衝突することになる。しかし、１秒
間に数回〜100回程度の極めて短時間の間隔で繰り返し
撮影を行う場合に、ターゲット７の回転数を予め設定さ
れる焦点軌道径および撮影間隔に応じて適宜設定するこ
とにより、撮影ごとの電子衝突点を熱の影響が及ばない
近接した位置にずらすことが可能になる。例えばターゲ
ット７の回転周波数を10Hz,パルス頻度を100パルス／
秒，焦点軌道径を100mmとした場合は、焦点軌道上の衝
突間隔は約30mmとなり、同条件で焦点軌道径のみ30mmと
した場合は、衝突間隔は約10mmとなる。このように撮影
ごとの電子衝突点をずらすことにより、ターゲット７の
局部的な温度上昇を抑制し、ターゲット７の溶損を軽減
して、短い時間間隔での繰り返し撮影を長時間行うこと
を可能にする。
つぎに、本発明の第２の実施例を第３図および第４図
を参照して説明する。第３図はフラッシュＸ線管の全体
断面図、第４図は第３図のIV−IV矢視図である。図中、
第１図および第２図と同符号のものは同じものを示す。
図において、10はロータ３の先端部に取り付けられてい
る円板状の回転可能のターゲットで、ターゲット10の外
周部には円板面と直角方向に突起した断面が３角形状の
突起10aが形成されており、突起10aは陰極８の円錐上の
先端部8aと所定の間隔を有して相対させられている。
を参照して説明する。第３図はフラッシュＸ線管の全体
断面図、第４図は第３図のIV−IV矢視図である。図中、
第１図および第２図と同符号のものは同じものを示す。
図において、10はロータ３の先端部に取り付けられてい
る円板状の回転可能のターゲットで、ターゲット10の外
周部には円板面と直角方向に突起した断面が３角形状の
突起10aが形成されており、突起10aは陰極８の円錐上の
先端部8aと所定の間隔を有して相対させられている。
上記構成において、陰極８の先端部8aから電界放出さ
れた電子は、回転可能のターゲット10の外周部に形成さ
れた３角形状の突起10aの頂点を結ぶ焦点軌道上に衝突
するが、前記第１の実施例と同様にターゲット10の回転
数を予め設定される焦点軌道径および撮影間隔に応じて
適宜設定することにより、撮影ごとの電子衝突点を熱の
影響が及ばない近接した位置にずらし、ターゲット10の
局部的な温度上昇を抑制して、ターゲット10の溶損を軽
減し、短い時間間隔での繰り返し撮影を長時間行うこと
を可能にする。
れた電子は、回転可能のターゲット10の外周部に形成さ
れた３角形状の突起10aの頂点を結ぶ焦点軌道上に衝突
するが、前記第１の実施例と同様にターゲット10の回転
数を予め設定される焦点軌道径および撮影間隔に応じて
適宜設定することにより、撮影ごとの電子衝突点を熱の
影響が及ばない近接した位置にずらし、ターゲット10の
局部的な温度上昇を抑制して、ターゲット10の溶損を軽
減し、短い時間間隔での繰り返し撮影を長時間行うこと
を可能にする。
［発明の効果］ 本発明は、以上説明したように構成されているので、
Ｘ線撮影において、ターゲットの局部的な温度上昇を抑
制し、ターゲットの溶損を軽減してターゲットを長寿命
化することができる。
Ｘ線撮影において、ターゲットの局部的な温度上昇を抑
制し、ターゲットの溶損を軽減してターゲットを長寿命
化することができる。
第１図は本発明の第１の実施例の回転陽極を有するフラ
ッシュＸ線管の全体断面図、第２図は第１図のII−II矢
視図、第３図は本発明の第２の実施例の回転陽極を有す
るフラッシュＸ線管の全体断面図、第４図は第３図のIV
−IV矢視図である。 １…外囲器、２…ステータ、３…ロータ、7,10…ターゲ
ット、7a,10a…突起、８…陰極、8a…先端部、９…放射
窓。
ッシュＸ線管の全体断面図、第２図は第１図のII−II矢
視図、第３図は本発明の第２の実施例の回転陽極を有す
るフラッシュＸ線管の全体断面図、第４図は第３図のIV
−IV矢視図である。 １…外囲器、２…ステータ、３…ロータ、7,10…ターゲ
ット、7a,10a…突起、８…陰極、8a…先端部、９…放射
窓。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01J 35/10 H01J 35/22
Claims (1)
- 【請求項１】外囲器の外部に設けられて回転磁界を発生
するステータとともにモータを形成するロータを、真空
気密に保たれた外囲器内に回転自在に設け、該外囲器内
に、前記ロータの先端部に取り付けられた断面が３角形
状の突起を外周部に形成した円板状のターゲットと、先
端部を円錐状に尖らせた棒状の陰極とを、前記ターゲッ
トの突起の頂部と陰極の先端部とが所定の間隔を設けて
相対させて封入され、発生したＸ線の放射窓を前記外囲
器に設けてなる回転陽極を有するフラッシュＸ線管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29508689A JP2886577B2 (ja) | 1989-11-15 | 1989-11-15 | 回転陽極を有するフラッシュｘ線管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29508689A JP2886577B2 (ja) | 1989-11-15 | 1989-11-15 | 回転陽極を有するフラッシュｘ線管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03156844A JPH03156844A (ja) | 1991-07-04 |
| JP2886577B2 true JP2886577B2 (ja) | 1999-04-26 |
Family
ID=17816127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29508689A Expired - Lifetime JP2886577B2 (ja) | 1989-11-15 | 1989-11-15 | 回転陽極を有するフラッシュｘ線管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2886577B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005112070A1 (en) * | 2004-05-13 | 2005-11-24 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | X-ray tube comprising an extended area emitter |
| US8284899B2 (en) * | 2007-11-21 | 2012-10-09 | Varian Medical Systems, Inc. | X-ray tube having a focal spot proximate the tube end |
| WO2014034912A1 (ja) | 2012-08-31 | 2014-03-06 | 株式会社 東芝 | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置、高電圧発生装置、及び放射線画像診断装置 |
-
1989
- 1989-11-15 JP JP29508689A patent/JP2886577B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03156844A (ja) | 1991-07-04 |
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