JP3410749B2 - 回転対陰極x線発生装置 - Google Patents
回転対陰極x線発生装置Info
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- JP3410749B2 JP3410749B2 JP28239192A JP28239192A JP3410749B2 JP 3410749 B2 JP3410749 B2 JP 3410749B2 JP 28239192 A JP28239192 A JP 28239192A JP 28239192 A JP28239192 A JP 28239192A JP 3410749 B2 JP3410749 B2 JP 3410749B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、陰極から発生した電子
を回転対陰極に衝突させてその対陰極からX線を発生す
るX線発生装置に関する。
を回転対陰極に衝突させてその対陰極からX線を発生す
るX線発生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】X線回折装置その他のX線利用装置にお
いては、X線を発生するX線源が必要である。このよう
なX線源として用いられるX線発生装置として、従来、
回転する円筒形状の対陰極と、その対陰極に対向して配
置された陰極とを有するものがある。このX線発生装置
においては、陰極に電流を流してそこから熱電子を発生
させ、陰極と対陰極との間に印加した電圧によってその
熱電子を加速して対陰極に衝突させ、この衝突により対
陰極からX線を発生する。熱電子が対陰極に衝突すると
きX線と共に熱が発生するので、対陰極を冷却する必要
がある。この冷却のため、通常は、対陰極を高速で回転
させ、それと同時に対陰極の内部に冷却水を流すという
技術が用いられている。
いては、X線を発生するX線源が必要である。このよう
なX線源として用いられるX線発生装置として、従来、
回転する円筒形状の対陰極と、その対陰極に対向して配
置された陰極とを有するものがある。このX線発生装置
においては、陰極に電流を流してそこから熱電子を発生
させ、陰極と対陰極との間に印加した電圧によってその
熱電子を加速して対陰極に衝突させ、この衝突により対
陰極からX線を発生する。熱電子が対陰極に衝突すると
きX線と共に熱が発生するので、対陰極を冷却する必要
がある。この冷却のため、通常は、対陰極を高速で回転
させ、それと同時に対陰極の内部に冷却水を流すという
技術が用いられている。
【0003】一般に、電子の衝突によって対陰極に加え
られる負荷は、陰極と対陰極との間に印加される電圧
と、陰極と対陰極との間に流れる電流、いわゆる管電流
との積によって電力量として表される。この負荷の最大
許容限界は、専ら、対陰極上での電子の衝突領域、いわ
ゆるX線焦点の大きさと、対陰極を冷却する冷却能力と
によって決定される。例えば、一般的な冷却装置を用い
たとき、X線焦点寸法が0.5mm×10mmのとき1
8KW、焦点寸法が0.1mm×1mmのとき1.2K
Wのように設定される。
られる負荷は、陰極と対陰極との間に印加される電圧
と、陰極と対陰極との間に流れる電流、いわゆる管電流
との積によって電力量として表される。この負荷の最大
許容限界は、専ら、対陰極上での電子の衝突領域、いわ
ゆるX線焦点の大きさと、対陰極を冷却する冷却能力と
によって決定される。例えば、一般的な冷却装置を用い
たとき、X線焦点寸法が0.5mm×10mmのとき1
8KW、焦点寸法が0.1mm×1mmのとき1.2K
Wのように設定される。
【0004】ところで、従来、1つの回転対陰極のまわ
りの異なる角度位置の所に複数の陰極を配設し、対陰極
上の異なる部分から同時にX線を取り出すようにしたX
線発生装置が本出願人によって既に提案されている。こ
のX線発生装置によれば、1つのX線源によって数多く
のX線利用装置を稼働することができるので非常に有利
である。
りの異なる角度位置の所に複数の陰極を配設し、対陰極
上の異なる部分から同時にX線を取り出すようにしたX
線発生装置が本出願人によって既に提案されている。こ
のX線発生装置によれば、1つのX線源によって数多く
のX線利用装置を稼働することができるので非常に有利
である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複数の
陰極を備えた上記従来のX線発生装置では、それら複数
の陰極が対陰極の回転軸線方向の同じ位置に配置されて
いた。従って、複数の陰極は対陰極上の同じ領域に電子
を照射することになっていた。上記のように1つの回転
対陰極には固有の最大許容負荷があり、その1つの対陰
極に複数の陰極を設けた場合、個々の陰極が負担できる
負荷は陰極の数が増えれば増えるほど小さくならざるを
得なかった。つまり、複数の陰極を備えた従来のX線発
生装置では、個々の陰極に対応して対陰極が負担できる
負荷が制限されてしまい、よって、個々のX線取り出し
箇所から発生するX線の強度を大きくすることができな
いという問題があった。
陰極を備えた上記従来のX線発生装置では、それら複数
の陰極が対陰極の回転軸線方向の同じ位置に配置されて
いた。従って、複数の陰極は対陰極上の同じ領域に電子
を照射することになっていた。上記のように1つの回転
対陰極には固有の最大許容負荷があり、その1つの対陰
極に複数の陰極を設けた場合、個々の陰極が負担できる
負荷は陰極の数が増えれば増えるほど小さくならざるを
得なかった。つまり、複数の陰極を備えた従来のX線発
生装置では、個々の陰極に対応して対陰極が負担できる
負荷が制限されてしまい、よって、個々のX線取り出し
箇所から発生するX線の強度を大きくすることができな
いという問題があった。
【0006】本発明はその問題点を解消するためになさ
れたものであって、1つの回転対陰極に対して複数の陰
極を設けて複数箇所からX線を取り出す場合でも、個々
のX線取り出し箇所から強度の強いX線を取り出すこと
のできるX線発生装置を提供することを目的とする。
れたものであって、1つの回転対陰極に対して複数の陰
極を設けて複数箇所からX線を取り出す場合でも、個々
のX線取り出し箇所から強度の強いX線を取り出すこと
のできるX線発生装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る回転対陰極X線発生装置は、陰極から
発生した電子を回転対陰極に衝突させてその対陰極から
X線を発生するX線発生装置において、1種の材料によ
って形成された回転対陰極のまわりの異なる角度位置に
配設された複数のX線発生用の陰極を有し、それらの陰
極は回転対陰極の回転軸線方向に関して互いにずれた位
置に配置されることを特徴とする。
め、本発明に係る回転対陰極X線発生装置は、陰極から
発生した電子を回転対陰極に衝突させてその対陰極から
X線を発生するX線発生装置において、1種の材料によ
って形成された回転対陰極のまわりの異なる角度位置に
配設された複数のX線発生用の陰極を有し、それらの陰
極は回転対陰極の回転軸線方向に関して互いにずれた位
置に配置されることを特徴とする。
【0008】
【作用】回転対陰極の回転軸線方向に関して互いにずれ
た位置に設置された複数の陰極から放射される電子は、
回転対陰極の外周面上の回転軸線方向に関して異なる位
置に焦点を結ぶ。このように、各陰極の対陰極に対する
電子照射領域が重なり合うことがなくなると、各陰極は
個々に対陰極の最大許容負荷に対応する量の電子束をそ
の対陰極に衝突させることが可能となる。この結果、各
陰極に対応した各X線取り出し位置から最大強度のX線
を取り出すことができる。
た位置に設置された複数の陰極から放射される電子は、
回転対陰極の外周面上の回転軸線方向に関して異なる位
置に焦点を結ぶ。このように、各陰極の対陰極に対する
電子照射領域が重なり合うことがなくなると、各陰極は
個々に対陰極の最大許容負荷に対応する量の電子束をそ
の対陰極に衝突させることが可能となる。この結果、各
陰極に対応した各X線取り出し位置から最大強度のX線
を取り出すことができる。
【0009】
【実施例】図1は本発明に係る回転対陰極X線発生装置
の一実施例を上方から平面的に見た場合を示している。
このX線発生装置は、角筒形状のケーシング1と、その
ケーシング1の内部に配置された軸線Lを中心とする円
筒形状の回転対陰極2とを有している。ケーシング1の
内部は図示しない真空吸引装置によって真空状態に保持
されている。回転対陰極2は、例えば銅によって形成さ
れていて、支持管3によってケーシング1の側壁1aに
固定されている。回転対陰極2の軸端にはプーリ4が固
着されており、そのプーリ4を介して図示しない駆動
源、例えばモータから駆動力が伝達されて回転対陰極2
が軸線Lを中心として高速回転するようになっている。
の一実施例を上方から平面的に見た場合を示している。
このX線発生装置は、角筒形状のケーシング1と、その
ケーシング1の内部に配置された軸線Lを中心とする円
筒形状の回転対陰極2とを有している。ケーシング1の
内部は図示しない真空吸引装置によって真空状態に保持
されている。回転対陰極2は、例えば銅によって形成さ
れていて、支持管3によってケーシング1の側壁1aに
固定されている。回転対陰極2の軸端にはプーリ4が固
着されており、そのプーリ4を介して図示しない駆動
源、例えばモータから駆動力が伝達されて回転対陰極2
が軸線Lを中心として高速回転するようになっている。
【0010】回転対陰極2の前後位置(図の上下位置)
に、それぞれ1個づつ、合計2個の電子銃5a及び5b
が固定状態で設けられている。各電子銃5a,5bは、
陰極としてのコイル状のフィラメント6と、フィラメン
ト6から出た電子の進行方向を制御するための電場を形
成するウエネルト7を備えている。各フィラメント6に
は電流供給回路8から電流が供給される。また、各フィ
ラメント6と対陰極2との間には電圧印加回路9によっ
て電圧が印加されている。各電子銃5a及び5bは、図
2に示すように、水平位置に配置されていて、互いに1
80度の角度間隔を持っている。また各電子銃5a及び
5bは、図1に示すように、対陰極2の回転軸線L方向
に関して互いにずれた位置に配置されている。この結
果、各電子銃5a及び5bから出た電子が対陰極2に衝
突する領域は互いに重ならないようになっている。
に、それぞれ1個づつ、合計2個の電子銃5a及び5b
が固定状態で設けられている。各電子銃5a,5bは、
陰極としてのコイル状のフィラメント6と、フィラメン
ト6から出た電子の進行方向を制御するための電場を形
成するウエネルト7を備えている。各フィラメント6に
は電流供給回路8から電流が供給される。また、各フィ
ラメント6と対陰極2との間には電圧印加回路9によっ
て電圧が印加されている。各電子銃5a及び5bは、図
2に示すように、水平位置に配置されていて、互いに1
80度の角度間隔を持っている。また各電子銃5a及び
5bは、図1に示すように、対陰極2の回転軸線L方向
に関して互いにずれた位置に配置されている。この結
果、各電子銃5a及び5bから出た電子が対陰極2に衝
突する領域は互いに重ならないようになっている。
【0011】ケーシング1の左右の側壁には、それぞれ
2個づつ、合計4個のX線取り出し用窓10が固定状態
で取り付けられている。各窓10はその内部に、ベリリ
ウムによって形成された円盤状のX線透過部材11を備
えている。
2個づつ、合計4個のX線取り出し用窓10が固定状態
で取り付けられている。各窓10はその内部に、ベリリ
ウムによって形成された円盤状のX線透過部材11を備
えている。
【0012】回転対陰極2の軸端には冷却水のための給
排水口12が設けられており、図示しない水源から送り
出された冷却水がこの給排水口12を通って対陰極2の
内部へ供給される。対陰極2の内部に形成された循環路
(図示せず)を流れ終えた冷却水は給排水口12から外
部へ排出される。
排水口12が設けられており、図示しない水源から送り
出された冷却水がこの給排水口12を通って対陰極2の
内部へ供給される。対陰極2の内部に形成された循環路
(図示せず)を流れ終えた冷却水は給排水口12から外
部へ排出される。
【0013】以下、上記構成より成るX線発生装置の動
作について説明する。
作について説明する。
【0014】電流供給回路8からの給電によって発熱す
るフィラメント6から熱電子が放出され、電圧印加回路
9によってフィラメント6と対陰極2との間に印加され
た電圧によってその熱電子が加速されてその対陰極2の
外周表面に衝突する。例えば、対陰極2の表面上の0.
5mm×10mmの領域内で衝突する。この領域が、い
わゆるX線焦点である。この衝突により、対陰極2の2
箇所からX線R1及びR2が発生し、それらのX線が窓
10を通して外部へ取り出される。取り出されたX線R
1,R2は断面点状の、いわゆるポイントフォーカスの
X線として、周知のX線回折装置等といったX線利用装
置に導入されて各種の測定に供される。
るフィラメント6から熱電子が放出され、電圧印加回路
9によってフィラメント6と対陰極2との間に印加され
た電圧によってその熱電子が加速されてその対陰極2の
外周表面に衝突する。例えば、対陰極2の表面上の0.
5mm×10mmの領域内で衝突する。この領域が、い
わゆるX線焦点である。この衝突により、対陰極2の2
箇所からX線R1及びR2が発生し、それらのX線が窓
10を通して外部へ取り出される。取り出されたX線R
1,R2は断面点状の、いわゆるポイントフォーカスの
X線として、周知のX線回折装置等といったX線利用装
置に導入されて各種の測定に供される。
【0015】対陰極2からX線が発生する間、対陰極2
は自らの高速回転及びその内部を循環する冷却水によっ
て冷却される。この冷却により、対陰極2に加えられる
最大許容負荷、例えば18KWが保持される。
は自らの高速回転及びその内部を循環する冷却水によっ
て冷却される。この冷却により、対陰極2に加えられる
最大許容負荷、例えば18KWが保持される。
【0016】ところで、仮に、2つの電子銃5a及び5
bの軸線L方向に関する配置位置が同じである場合を考
えると、それらの電子銃から放射された電子が対陰極2
に衝突する領域は、対陰極2の同じ位置に重なり合って
しまう。この場合でも、対陰極2の高速回転及び冷却水
による冷却によって保持される対陰極2の最大許容負荷
は18KWであるので、個々の電子銃5a及び5bが出
力可能な電子量は18KWの半分に制限されてしまう。
仮に、両電子銃5a及び5bの出力の和が18KWを越
えてしまうと、過負荷により対陰極2が損傷して正常な
X線の発生が継続できなくなる。これでは各電子銃5a
及び5bに対応して発生するX線R1及びR2の強度を
高く維持することができない。
bの軸線L方向に関する配置位置が同じである場合を考
えると、それらの電子銃から放射された電子が対陰極2
に衝突する領域は、対陰極2の同じ位置に重なり合って
しまう。この場合でも、対陰極2の高速回転及び冷却水
による冷却によって保持される対陰極2の最大許容負荷
は18KWであるので、個々の電子銃5a及び5bが出
力可能な電子量は18KWの半分に制限されてしまう。
仮に、両電子銃5a及び5bの出力の和が18KWを越
えてしまうと、過負荷により対陰極2が損傷して正常な
X線の発生が継続できなくなる。これでは各電子銃5a
及び5bに対応して発生するX線R1及びR2の強度を
高く維持することができない。
【0017】これに対し本実施例では、電子銃5a及び
5bの軸線L方向の配置位置が互いにずらせてある。従
って、対陰極2上において、一方の電子銃5aから電子
を受ける領域と他方の電子銃5bから電子を受ける領域
とは互いに重なり合うことがない。この結果、個々の電
子銃5a及び5bに対応する対陰極2の最大許容負荷は
18KWそのままに維持される。よって、各電子銃5a
及び5bに対応して発生するX線R1及びR2はそれぞ
れ、最大許容負荷に対応した最大強度とすることができ
る。
5bの軸線L方向の配置位置が互いにずらせてある。従
って、対陰極2上において、一方の電子銃5aから電子
を受ける領域と他方の電子銃5bから電子を受ける領域
とは互いに重なり合うことがない。この結果、個々の電
子銃5a及び5bに対応する対陰極2の最大許容負荷は
18KWそのままに維持される。よって、各電子銃5a
及び5bに対応して発生するX線R1及びR2はそれぞ
れ、最大許容負荷に対応した最大強度とすることができ
る。
【0018】以上、一つの実施例をあげて本発明を説明
したが、本発明はその実施例に限定されるものではな
い。
したが、本発明はその実施例に限定されるものではな
い。
【0019】例えば、電子銃5aまたは5bの対陰極2
に対する配置位置を、図2に符号5cで示すように、垂
直位置、すなわち水平位置から90度だけ離れた角度位
置に設定することができる。あるいは、水平位置に配設
された2つの電子銃5a及び5bの他に第3の電子銃5
cをその垂直位置に設置することもできる。この垂直位
置に配置された電子銃5c内のフィラメントから放射さ
れる電子は、対陰極2上において図1に符号Aで示すよ
うな左右に長い形状のX線焦点を形成する。従って、ケ
ーシング1の前後壁1bまたは1cからX線を取り出す
ようにすれば、いわゆるラインフォーカスのX線を取り
出すことができる。
に対する配置位置を、図2に符号5cで示すように、垂
直位置、すなわち水平位置から90度だけ離れた角度位
置に設定することができる。あるいは、水平位置に配設
された2つの電子銃5a及び5bの他に第3の電子銃5
cをその垂直位置に設置することもできる。この垂直位
置に配置された電子銃5c内のフィラメントから放射さ
れる電子は、対陰極2上において図1に符号Aで示すよ
うな左右に長い形状のX線焦点を形成する。従って、ケ
ーシング1の前後壁1bまたは1cからX線を取り出す
ようにすれば、いわゆるラインフォーカスのX線を取り
出すことができる。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、複数の陰極、すなわち
フィラメントから放射される電子束が1個の対陰極の異
なる位置に焦点を結ぶことになって互いに重なり合うこ
とがないので、個々のフィラメントの電子出力量を対陰
極の最大許容負荷に対応する出力量まで上げることがで
きる。この結果、対陰極の異なる位置から発生するX線
の出力強度を最大限にまで高めることができる。
フィラメントから放射される電子束が1個の対陰極の異
なる位置に焦点を結ぶことになって互いに重なり合うこ
とがないので、個々のフィラメントの電子出力量を対陰
極の最大許容負荷に対応する出力量まで上げることがで
きる。この結果、対陰極の異なる位置から発生するX線
の出力強度を最大限にまで高めることができる。
【0021】
【図1】本発明に係る回転対陰極X線発生装置の一実施
例を示す平面断面図である。
例を示す平面断面図である。
【図2】図1におけるII−II線に従った側面断面図
である。
である。
1 ケーシング
2 回転対陰極
5a,5b 電子銃
6 フィラメント(陰極)
L 回転対陰極の回転軸線
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 高橋 貞幸
東京都昭島市松原町3−9−12 理学電
機株式会社拝島工場内
(56)参考文献 実開 平1−86156(JP,U)
実開 昭63−182458(JP,U)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
H01J 35/06
Claims (2)
- 【請求項1】 陰極から発生した電子を回転対陰極に衝
突させてその対陰極からX線を発生するX線発生装置に
おいて、1種の材料によって形成された 回転対陰極のまわりの異
なる角度位置に配設された複数のX線発生用の陰極を有
し、 それらの陰極は回転対陰極の回転軸線方向に関して互い
にずれた位置に配置されることを特徴とする回転対陰極
X線発生装置。 - 【請求項2】 水平位置に配置された陰極及び垂直方向
に配置された陰極の少なくとも2つの陰極を有すること
を特徴とする請求項1記載の回転対陰極X線発生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28239192A JP3410749B2 (ja) | 1992-09-28 | 1992-09-28 | 回転対陰極x線発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28239192A JP3410749B2 (ja) | 1992-09-28 | 1992-09-28 | 回転対陰極x線発生装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06111741A JPH06111741A (ja) | 1994-04-22 |
JP3410749B2 true JP3410749B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=17651801
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28239192A Expired - Fee Related JP3410749B2 (ja) | 1992-09-28 | 1992-09-28 | 回転対陰極x線発生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3410749B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4707268B2 (ja) * | 2001-06-21 | 2011-06-22 | 株式会社日立メディコ | X線管装置及びx線検査装置 |
-
1992
- 1992-09-28 JP JP28239192A patent/JP3410749B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06111741A (ja) | 1994-04-22 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
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R350 | Written notification of registration of transfer |
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