JP4008714B2 - Ｘ線管 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、長手状の陽極を有するＸ線管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のＸ線管としては、たとえば特許掲載第２６３４３６９号公報に記載の構成が知られている。
【０００３】
この特許掲載第２６３４３６９号公報に記載のＸ線管は、両端が閉塞された中空円筒状の真空容器を有しており、一端には真空容器の軸方向に沿って配設され真空容器の中心軸に電子ビームを放射する電子銃が配設され、他端にはこの電子銃とほぼ直線状に配設され電子管と対向する面にＸ線発生位置が位置する軸方向に対して傾斜して設けられた平面部を有する陽極が配設されている。
【０００４】
また、陽極の平面部の傾斜方向には、真空容器の周面から突出してＸ線放射窓が設けられている。
【０００５】
そして、電子銃から電子ビームを放射すると、陽極の平面部で電子ビームの一部がＸ線に変換されて、このＸ線が陽極の軸方向に直交する方向を主方向としてＸ線放射窓方向に放射される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の特許掲載第２６３４３６９号公報記載のＸ線管は、電子銃から照射され陽極に衝突した電子ビームの内、陽極の平面部でＸ線に変換されるのは１％程度に過ぎず、残りの９９％は熱となってしまう。このため、陽極は加熱され、陽極は膨張して主として軸方向に伸びてしまう。
【０００７】
したがって、Ｘ線放射窓から見たＸ線発生位置は陽極の熱膨張とともに陽極の軸方向に沿って移動する。このように、Ｘ線管の動作中に陽極の平面部のＸ線発生位置が移動すると、Ｘ線照射位置の精度が損なわれてしまい動作開始から熱的安定状態に至るまで照射位置が不安定になり、Ｘ線照射位置の精度が損なわれてしまう問題を有している。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、陽極の熱膨張にかかわらずＸ線発生位置の変動を小さくしたＸ線管を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、真空外囲器と、軸方向の一方側が前記真空外囲器に固定され、軸方向の他方側には軸方向に沿った平面であって軸中心を通る平面部が形成された陽極と、熱膨張により変位する陽極の軸方向に対して垂直に電子ビームを放射して前記陽極の平面部により電子ビームをＸ線に変換する電子銃と、前記Ｘ線の主放射方向が電子銃の電子ビームの放射方向と垂直なＸ線放射窓とを具備したもので、陽極の軸方向と電子ビームの放射方向およびＸ線放射方向を互いに直交させたことにより、動作中に陽極が温度変化により軸方向に熱膨張しても、Ｘ線放射窓から見たＸ線発生位置の変動を抑制する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のＸ線管の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１１】
図１および図２に示すように、Ｘ線管１は、一端および他端に閉塞面２，３が形成され、これら閉塞面２，３間に周面４が形成された中空円筒状の真空容器５を有している。また、この真空容器５の一端近傍の周面には、一端が閉塞した円筒状の円筒状部６およびＸ線放射窓７が形成された円筒状部８が形成され、これら円筒状部６および円筒状部８はそれぞれ真空容器５の径方向に沿って形成され、すなわち真空容器５の軸方向に直交しているとともに互いに直交している。
【００１２】
そして、円筒状部６には真空容器５の軸方向に直交して配設され真空容器５の中心軸に向けて電子ビームｅを放射する電子銃11が配設され、円筒状部８のＸ線放射窓７は電子銃11および真空容器５の中心軸に直交している。
【００１３】
さらに、真空容器５の軸方向に沿って長手円柱状の銅（Ｃｕ）製の陽極12が配設され、電子銃11およびＸ線放射窓７に対向する先端部分は、この陽極12の軸中心を通り直径部分で切り欠かれた平面部13が形成されている。なお、平面部13は電子銃11からの電子ビームｅをＸ線ｘに変換して主としてＸ線放射窓７方向にＸ線ｘを放射するため、陽極12が常温の状態から熱膨張するまでの温度のいずれの状態でも電子銃11およびＸ線放射窓７が直交する位置となるような長さに設定されている。また、平面部13は、電子銃11からの電子ビームｅの入射角とＸ線放射窓７方向へのＸ線ｘの出射角が等しくなるように、陽極12の軸方向に沿った平面で、円筒状部６および円筒状部８に対してそれぞれ４５°の角度となるように設定されている。さらに、平面部13の電子ビームｅが照射されてＸ線ｘに変換する部分にはタングステン（Ｗ）の金属膜あるいは金属板が設けられている。
【００１４】
次に、上記実施の形態の動作について説明する。
【００１５】
まず、電子銃11から電子ビームｅを放射すると、この電子ビームｅは陽極12の軸方向に直交する方向で平面部13に照射され、この陽極12の平面部13で電子ビームｅの一部がＸ線発生位置ｐでＸ線ｘに変換されて、このＸ線ｘが陽極12の軸方向に直交する方向を主方向としてＸ線放射窓７方向に放射される。
【００１６】
また、電子銃11から照射され陽極12に衝突した電子ビームｅの内、陽極12の平面部13でＸ線ｘに変換されるのは１％程度に過ぎず、残りの９９％は熱となってしまい、陽極12は加熱され、陽極12は膨張して主として軸方向に伸びてしまう。
【００１７】
しかしながら、陽極12が軸方向に熱膨張しても電子銃11からの電子ビームｅの放射方向も、Ｘ線ｘが主として照射されるＸ線放射窓７方向も、いずれも陽極12の軸方向に直交しているため、平面部13の電子銃11およびＸ線放射窓７のいずれに対する角度も変化しないため、Ｘ線放射窓７から見たＸ線発生位置ｐは陽極12の熱膨張にかかわらず一定である。このように、Ｘ線管１の動作中に陽極12の平面部13のＸ線発生位置ｐが一定であるため、陽極12の温度、すなわち熱膨張しているか否かにかかわらず、Ｘ線管１の動作開始から熱的安定状態に至るまでいずれの状態でも、Ｘ線発生位置ｐの変動を極めて少なくできる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、陽極の軸方向と電子ビームの放射方向およびＸ線放射方向を互いに直交させたことにより、動作中に陽極が温度変化により軸方向に熱膨張しても、Ｘ線放射窓から見たＸ線発生位置の変動を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＸ線管の一実施の形態を示す真空容器の径方向に切った断面図である。
【図２】同上真空容器の軸方向に切った断面図である。
【符号の説明】
１ Ｘ線管
７ Ｘ線放射窓
11 電子銃
12 陽極
13 平面部
ｅ 電子ビーム
ｐ Ｘ線発生位置
ｘ Ｘ線
Claims (3)
- 真空外囲器と、
軸方向の一方側が前記真空外囲器に固定され、軸方向の他方側には軸方向に沿った平面であって軸中心を通る平面部が形成された陽極と、
熱膨張により変位する陽極の軸方向に対して垂直に電子ビームを放射して前記陽極の平面部により電子ビームをＸ線に変換する電子銃と、
前記Ｘ線の主放射方向が電子銃の電子ビームの放射方向と垂直なＸ線放射窓と
を具備したことを特徴とするＸ線管。 - 陽極は、円柱状で電子銃の電子ビーム放射方向およびＸ線放射窓へのＸ線の主放射方向の間にＸ線発生位置が形成される平面部を有する
ことを特徴とする請求項１記載のＸ線管。 - 平面部は、Ｘ線発生位置がタングステンの金属である
ことを特徴とする請求項２記載のＸ線管。
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