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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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
Also Published As
| 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 |
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