JP3020766U - 陰極と、陰極から放射される電子を加速するための電極装置とを有するｘ線管の電子発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 公知の装置に比して寿命の長い、Ｘ線管の電
子発生装置を提供する。 【解決手段】 電子増倍器４を陰極２に後置する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、陰極と、陰極から放射される電子を加速するための電極装置とを有 するＸ線管の電子発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

タングステン線から成る電子放射体としての陰極をもつ電子発生装置を有する Ｘ線管が公知である。前記タングステン線は、螺旋状に又はミアンダ状蛇行して 構成されている。高い電子流密度を得なければならないときは特に、電子を放出 するために、前記タングステン線は高温度に加熱される。このような温度ではタ ングステンは蒸発し、脆くなる。このことにより、Ｘ線管の寿命が限られてしま う。その上、Ｘ線管のガラス球の内壁上に、タングステンの被膜が形成される。 このことは同様に望ましくない。

【０００３】 Ｘ線管の寿命を延ばすために、ドイツ特許公開第４０２６２９８号公報に、僅 かな電子放射仕事しか必要としない陰極材質から成る電子放射体を製造する方法 が記載されている。これにより、同様の電子放射の際に陰極の温度は低下し、ひ いては寿命を延長できる。

【０００４】 ドイツ特許第３３１４２４号明細書から、貫通孔を持った電極を有するリリエ ンフェルド管、特にＸ線管が公知である。この電極の開口を制限している壁に、 第１のプロセスを経て電子が放出される。第１のプロセスは、白熱電球とＸ線陰 極との間で行われる１次放電によってトリガされる。開口の構成により、陰極か ら受け取られたそれぞれの電子に対して、とにかくできるだけ多くの電子が放出 されるようにする。

【０００５】 電子発生装置を有するＸ線発生器が、アメリカのＴｈｅ Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ誌、第４３巻１号（１９７２ 、１月、１６７頁〜１６８頁）から公知である。このＸ線発生器は、光電陰極、 電子増倍器、光源によって制御される光電陰極から放射される電子を陽極まで加 速し、集束するための電極装置を有している。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

本考案の課題は、公知の装置に比して寿命の長い、冒頭に述べた形式の電子発 生装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記課題は本考案により、電子増倍器を陰極に後置することにより解決される 。

【０００８】

【考案の実施の形態】

次に本考案を実施例に基づき図を用いて詳細に説明する。

【０００９】 図１は、本考案の電子発生装置の第１の実施例を示す。図１には、略線的に示 されたＸ線管のケーシングが符号１で示されている。ケーシング１には、熱陰極 ２が設けられており、この熱陰極２は、ヒータ電圧源３に接続されている。本考 案では、熱陰極２に電子増倍器４がブロードバンドカソードとして後置されてい る。前記電子増倍器４は、マルチチャネルプレートとして又は孔空きプレートス タックとして構成することができる。そのようなマルチチャネルプレートは、例 えば英国特許第１４０５２５６号明細書から公知であり、孔空きプレートスタッ クは、例えばドイツ特許出願公開第２７１５４８３号から公知である。電子増倍 器４と熱陰極２との間に第２の電圧源５の電圧が印加される。従って１次電子６ として熱陰極２から放射される電子は、電子増倍器４まで加速される。電子増倍 器４には第３の電圧源７が接続されている。前記電圧源７の電圧に依存して、増 幅度が調整可能である。電子増倍器４から放射される電子は２次電子として、タ ーゲットとしての陽極８と電子増倍器４とに印加される第４の電圧源９の電圧に より陽極８まで加速される。有利には、電子増倍器４と陽極８との間に電子を集 束する電極装置１０が設けられており、この電極装置１０は、リング状の円板又 は孔空き円板として複数の電極を有し、前記円板に、第５の電圧源１１の電圧が 印加される。従って、２次電子は陽極８の上に集束される。陽極８は、Ｘ線を発 生させるために、固定陽極又は回転陽極として構成することができる。

【００１０】 図２は、本考案の電子発生装置の第２の実施例を示す。図２に示すＸ線管の電 子発生装置の実施例では、既に図１で符号を付けた構成要素が、図１と同じ符号 で表されている。図１の実施例とは異なり、図２の装置の陰極は、符号１２で示 されており、光電陰極として構成されている。光電陰極１２は、放射源１４の放 射線１３を受け取る。この放射源１４は、実施例において光源として構成されて おり、第６の電圧源１５に接続されている。光源から放射される光ビームは、ケ ーシング１の中の窓１６を介して光電陰極１２に達し、１次電子を発生する。こ の１次電子は、光電陰極１２及び電子増倍器４に印加された第７の電圧源１７の 電圧によって、電子増倍器４まで加速される。電子増倍器４から放射される２次 電子は、既に説明した電極装置１０を介して集束され、電子増倍器４と陽極８と の間に印加される電圧によって、陽極８まで加速される。

【００１１】 図３は、本考案の電子発生装置の第３の実施例を示す。図３に示すＸ線管の電 子発生装置でも、既に図１及び図２で符号を付けた構成要素が、同じ符号で表さ れている。この電子発生装置は、電子増倍器４に前置されたＸ線吸収層１８を有 しており、前記Ｘ線吸収層１８は、陽極８から放射されたＸ線１９を光ビームに 変換し、例えばＣｓＩ（Ｎａ）又はＮａＩ（Ｔｌ）などから成る。このような光 ビームは、Ｘ線吸収層１８に後置された光電陰極１２によって１次電子に変換さ れる。放射源１４は、ここでは点弧ランプとして構成されている。前記放射源１ ４は、１次電子を発生させることによってＸ線管を点弧するために、放射された 光が窓１６を通って光電陰極１２に達するように設けられている。発生した１次 電子によって、既に説明したように２次電子が発生される。この２次電子は、陽 極８まで加速され、陽極８の上に集束される。陽極８から放射されるＸ線は、全 てＸ線管から出力として取り出せるわけではないので、符号１９で示すＸ線がＸ 線吸収層１８に衝突することもある。それにより、Ｘ線吸収層１８から放射され た光によって、光電陰極１２において再び１次電子が発生される。従って、放射 源１４は、Ｘ線管の点弧及び制御のために用いられる。

【００１２】 従って、焦点スポットの幾何学的構成、つまり陽極８上の２次電子の焦点は、 公知のＸ線管の熱陰極の大きさ及び形式にもはや依存せず、電子増倍器４の幾何 学的構成と電子増倍器４に後置されている電極装置１０とによって、調整あるい は変化される。図１に示された電子発生装置の熱陰極は比較的大きく構成され、 熱陰極の電子流密度が低減され、ひいては熱陰極の寿命が著しく延長できる。

【００１３】 本考案では、電子増倍器４は制御可能なチャネルを有することも可能であり、 従って、電子増倍器４の領域を２次電子を放射するために制御することができる 。それにより、電子増倍器４の熱負荷をＸ線管の動作状態に依存して好適に制御 できる。有利には、電圧源３、５、７、９の電圧も、図示されていない制御装置 によって調整可能あるいは変化可能である。

【００１４】 さらに、本考案では、増幅度を高めるために、２つの又は複数の孔空きプレー トスタック及び／又はマルチチャネルプレート又は孔空きプレートスタックとマ ルチチャネルプレートとの組合せを縦続接続することが可能である。

【００１５】

【考案の効果】

本考案の利点は、陰極から放射される電子が電極装置によって電子増倍器まで 加速され、この電子増倍器によって増倍されることである。増倍率に依存して、 従来技術に対して同じ電子流密度の場合に、陰極から放射される電子流密度を低 減できる。このことにより、陰極の寿命を著しく延長できる。

【００１６】 有利には、電子増倍器から放射される電子が、後置された集束電極装置によっ てターゲットで集束される。従って、電子増倍器から放射される電子をターゲッ トに集中できる。

【００１７】 既述の目的のために、電子増倍器がマルチチャネルプレート又は孔空きプレー トスタックとして構成されていると有利である。特に有利には、電子増倍器が制 御可能であり、従って、増倍率が調整可能、及び／又は変化可能である。電子増 倍器の温度分布を好適に調整できるように、電子増倍器のチャネルを制御装置を 介して制御できると有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の電子発生装置の第１の実施例を示す。

【図２】本考案の電子発生装置の第２の実施例を示す。

【図３】本考案の電子発生装置の第３の実施例を示す。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ 熱陰極 ３ ヒータ電圧源 ４ 電子増倍器 ５ 第２の電圧源 ６ １次電子 ７ 第３の電圧源 ８ 陽極 ９ 第４の電圧源 １０ 電極装置 １１ 第５の電圧源 １２ 光電陰極 １３ 放射線 １４ 放射源 １５ 第６の電圧源 １６ 窓 １７ 第７の電圧源 １８ Ｘ線吸収層 １９ Ｘ線

Claims (11)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱陰極（２）と、熱陰極（２）から放射
   される電子を加速するための電極装置とを有するＸ線管
   の電子発生装置において、 電子増倍器（４）が熱陰極（２）に後置されていること
   を特徴とするＸ線管の電子発生装置。
2. 【請求項２】 電子増倍器（４）から放射される電子
   を、後置されている集束電極装置（１０）によって、タ
   ーゲット（８）に集束することを特徴とする請求項１に
   記載のＸ線管の電子発生装置。
3. 【請求項３】 電子増倍器（４）が制御可能であること
   を特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線管の電子発生
   装置。
4. 【請求項４】 電子増倍器（４）が、制御装置を介して
   制御可能であるチャネルを有することを特徴とする請求
   項１から３までのいずれか１項記載のＸ線管の電子発生
   装置。
5. 【請求項５】 放射源（１４）を用いて制御される光電
   陰極（１２）から放射される電子を加速するための電極
   装置（１０）を有するＸ線管の電子発生装置において、 電子増倍器（４）が光電陰極（１２）に後置されてお
   り、電子増倍器（４）から放射される電子を、後置され
   ている集束電極装置（１０）によって、ターゲット
   （８）に集束し、 電子増倍器（４）が、制御装置を介して制御可能である
   チャネルを有することを特徴とするＸ線管の電子発生装
   置。
6. 【請求項６】 電子増倍器（４）がマルチチャネルプレ
   ートとして構成されていることを特徴とする請求項１か
   ら５までのいずれか１項記載のＸ線管の電子発生装置。
7. 【請求項７】 電子増倍器（４）が孔空きプレートスタ
   ックとして構成されていることを特徴とする請求項１か
   ら５までのいずれか１項記載のＸ線管の電子発生装置。
8. 【請求項８】 放射源（１４）が光源として構成されて
   いることを特徴とする請求項５から７までのいずれか１
   項記載のＸ線管の電子発生装置。
9. 【請求項９】 放射源（１４）が光パルスを送出するよ
   うに構成されていることを特徴とする請求項５から８ま
   でのいずれか１項記載のＸ線管の電子発生装置。
10. 【請求項１０】 Ｘ線吸収層（１８）が電子増倍器
    （４）に前置されていることを特徴とする請求項１から
    ９までのいずれか１項記載のＸ線管の電子発生装置。
11. 【請求項１１】 Ｘ線吸収層（１８）が光電陰極（１
    ２）に前置されていることを特徴とする請求項５から９
    までのいずれか１項記載のＸ線管の電子発生装置。