JP5237002B2 - X-ray generator and filament determination method - Google Patents

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Description

本発明は、X線非破壊検査等においてX線源として用いられるX線発生装置、及びそのようなX線発生装置において実施されるフィラメント判定方法に関する。   The present invention relates to an X-ray generator used as an X-ray source in an X-ray nondestructive inspection or the like, and a filament determination method implemented in such an X-ray generator.

上記技術分野のX線発生装置では、目的に応じて異なる種類のフィラメントが電子銃に取り付けられる場合がある。例えば、X線像の解像度を高くすべきときには、電子放出部材がホウ化ランタンからなるフィラメント(以下、「LaBフィラメント」という)を使用し、X線像の高い解像度を必要としないときには、電子放出部材がタングステンからなるフィラメント(以下、「Wフィラメント」という)を使用する。 In the X-ray generator of the above technical field, different types of filaments may be attached to the electron gun depending on the purpose. For example, when the resolution of the X-ray image should be increased, a filament made of lanthanum boride (hereinafter referred to as “LaB 6 filament”) is used as the electron emission member, and when a high resolution of the X-ray image is not required, The discharge member uses a filament made of tungsten (hereinafter referred to as “W filament”).

ところが、フィラメントの種類毎にX線発生装置における設定条件が異なるため、電子銃に取り付けられているフィラメントの種類を誤って認識し、誤った設定条件でX線発生装置を動作させてしまい、その結果、最適なX線像が得られないばかりか、最悪の場合、フィラメントが焼損するおそれがある。   However, since the setting conditions in the X-ray generator differ for each type of filament, the type of filament attached to the electron gun is mistakenly recognized, and the X-ray generator is operated under the incorrect setting condition. As a result, an optimum X-ray image cannot be obtained, and in the worst case, the filament may burn out.

そのような問題を解決するために、特許文献1には、フィラメントの種類毎にフィラメントの抵抗値が異なることに着目し、フィラメントに一定の電流を流したときに発生する電圧値に基づいてフィラメントの種類を判定するX線発生装置が記載されている。
特許第3659547号公報
In order to solve such a problem, Patent Document 1 focuses on the fact that the resistance value of the filament differs for each type of filament, and the filament is based on the voltage value generated when a constant current is passed through the filament. An X-ray generation apparatus for determining the type of the is described.
Japanese Patent No. 3659547

しかしながら、特許文献1記載のX線発生装置には、次のような問題がある。すなわち、フィラメントの抵抗値は、形状の違いや設置状態、或いはそれぞれの個体差等によって変化するため、元々抵抗値の差が小さいフィラメント間では(例えば、LaBフィラメントとWフィラメント)、フィラメントの種類を誤って判定するおそれがある。 However, the X-ray generator described in Patent Document 1 has the following problems. That is, since the resistance value of the filament changes depending on the difference in shape, installation state, individual differences, etc., between the filaments having a originally small difference in resistance value (for example, LaB 6 filament and W filament), the type of filament May be erroneously determined.

そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電子銃に取り付けられているフィラメントの種類を正確に判定することができるX線発生装置及びフィラメント判定方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, and provides an X-ray generator and a filament determination method capable of accurately determining the type of filament attached to an electron gun. Objective.

上記目的を達成するために、本発明に係るX線発生装置は、電子銃から出射された電子ビームをターゲットに入射させて、ターゲットからX線を放射させるX線発生装置であって、電子銃のフィラメントが第1のフィラメントである場合には電子が放出され、且つフィラメントが第2のフィラメントである場合には電子が放出されない条件で、所定の電圧をフィラメントに印加し、フィラメントから電子が放出される際に流れる所定の電流が検出された場合にはフィラメントが第1のフィラメントであると判定し、所定の電流が検出されなかった場合にはフィラメントが第2のフィラメントであると判定することを特徴とする。   In order to achieve the above object, an X-ray generator according to the present invention is an X-ray generator that causes an electron beam emitted from an electron gun to enter a target and emit X-rays from the target. When the first filament is a first filament, electrons are emitted, and when the filament is a second filament, a predetermined voltage is applied to the filament so that electrons are not emitted. When a predetermined current flowing when detected is detected, it is determined that the filament is the first filament, and when a predetermined current is not detected, it is determined that the filament is the second filament. It is characterized by.

このX線発生装置では、フィラメントが第1のフィラメントである場合には電子が放出され、且つフィラメントが第2のフィラメントである場合には電子が放出されない条件下で、フィラメントが第1のフィラメントであるか第2のフィラメントであるかが判定される。このように、X線発生装置の通常動作時により近い条件下でフィラメントの種類を判定することができるため、誤判定を防止して、電子銃に取り付けられているフィラメントの種類を正確に判定することが可能となる。   In this X-ray generator, when the filament is the first filament, electrons are emitted, and when the filament is the second filament, no electrons are emitted. Whether it is a second filament or not is determined. Thus, since the type of filament can be determined under conditions closer to those during normal operation of the X-ray generator, erroneous determination is prevented and the type of filament attached to the electron gun is accurately determined. It becomes possible.

本発明に係るX線発生装置においては、フィラメントとターゲットとの間に印加されるべき管電圧まで昇圧する途中において、所定の電圧をフィラメントに印加し、所定の電流が検出された場合にはフィラメントが第1のフィラメントであると判定し、所定の電流が検出されなかった場合にはフィラメントが第2のフィラメントであると判定することが好ましい。これにより、実際の動作状態に到る前にフィラメントの判定を行うことができるので、迅速に且つ効率良くフィラメントの判定を行うことが可能となる。   In the X-ray generator according to the present invention, when a predetermined voltage is applied to the filament and a predetermined current is detected in the middle of boosting the tube voltage to be applied between the filament and the target, the filament Is determined to be the first filament, and if a predetermined current is not detected, it is preferable to determine that the filament is the second filament. As a result, the filament can be determined before the actual operating state is reached, so that the filament can be determined quickly and efficiently.

本発明に係るX線発生装置においては、所定の電流は、電子銃から出射された電子ビームが通過する電子通路の所定の部分に流れる電流であることが好ましい。このように、電子通路に実際に放出された電子を検出することで、電子銃に取り付けられているフィラメントの種類をより精度良く判定することが可能となる。   In the X-ray generator according to the present invention, the predetermined current is preferably a current that flows in a predetermined portion of the electron path through which the electron beam emitted from the electron gun passes. Thus, by detecting the electrons actually emitted into the electron path, the type of filament attached to the electron gun can be determined with higher accuracy.

本発明に係るX線発生装置においては、所定の電流は、電源部からフィラメントに流れる管電流であることが好ましい。このように、電子を放出させるために電源部からフィラメントに供給された電子を検出することで、電子銃に取り付けられているフィラメントの種類をより精度良く判定することが可能となる。   In the X-ray generator according to the present invention, the predetermined current is preferably a tube current flowing from the power supply unit to the filament. As described above, by detecting the electrons supplied to the filament from the power supply unit in order to emit electrons, the type of the filament attached to the electron gun can be determined with higher accuracy.

本発明に係るX線発生装置においては、所定の電流は、ターゲットに流れる電流であることが好ましい。このように、ターゲットに実際に到達した電子を検出することで、電子銃に取り付けられているフィラメントの種類をより精度良く判定することが可能となる。   In the X-ray generator according to the present invention, the predetermined current is preferably a current flowing through the target. Thus, by detecting the electrons that have actually reached the target, the type of filament attached to the electron gun can be determined more accurately.

また、本発明に係るフィラメント判定方法は、電子銃から出射された電子ビームをターゲットに入射させて、ターゲットからX線を放射させるX線発生装置において実施されるフィラメント判定方法であって、電子銃のフィラメントが第1のフィラメントである場合には電子が放出され、且つフィラメントが第2のフィラメントである場合には電子が放出されない条件で、所定の電圧をフィラメントに印加し、フィラメントから電子が放出される際に流れる所定の電流又は放射される所定のX線が検出された場合にはフィラメントが第1のフィラメントであると判定し、所定の電流及び所定のX線が検出されなかった場合にはフィラメントが第2のフィラメントであると判定することを特徴とする。   The filament determination method according to the present invention is a filament determination method implemented in an X-ray generator that causes an electron beam emitted from an electron gun to enter a target and emits X-rays from the target. When the first filament is a first filament, electrons are emitted, and when the filament is a second filament, a predetermined voltage is applied to the filament so that electrons are not emitted. When a predetermined current that flows or a predetermined X-ray to be emitted is detected, it is determined that the filament is the first filament, and when a predetermined current and a predetermined X-ray are not detected Is characterized in that the filament is determined to be the second filament.

このフィラメント判定方法によれば、X線発生装置の通常動作時により近い条件下において、フィラメントから電子が放出される際に流れる所定の電流だけでなく、その際に放射される所定のX線の検出結果に基づいて、フィラメントの種類を判定することができるため、電子銃に取り付けられているフィラメントの種類を正確に判定することが可能となる。   According to this filament determination method, not only the predetermined current that flows when electrons are emitted from the filament, but also the predetermined X-rays emitted at that time, under conditions closer to the normal operation of the X-ray generator. Since the type of filament can be determined based on the detection result, the type of filament attached to the electron gun can be accurately determined.

本発明によれば、電子銃に取り付けられているフィラメントの種類を正確に判定することができる。   According to the present invention, the type of filament attached to the electron gun can be accurately determined.

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same or an equivalent part, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図1は、本発明に係るX線発生装置の一実施形態の構成図である。図1に示されるように、X線発生装置1は、電子銃2から出射された電子ビームEをターゲット5に入射させて、ターゲット5から前方(電子ビームEの進行方向前側を「前」とし、同後側を「後」とする)にX線を放射させる透過型X線発生装置である。X線発生装置1は、電子銃2のフィラメントFの交換が可能な開放型と称されるX線管10と、X線管10に高電圧を印加する高圧電源部20と、高圧電源部20を制御するコントロールユニット30と、コントロールユニット30に接続された操作部としてのPC(パーソナルコンピュータ)41と、を備えている。X線管10の前方には、X線管10から放射されたX線を検出するX線検出装置50が配置されている。   FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of an X-ray generator according to the present invention. As shown in FIG. 1, the X-ray generator 1 causes an electron beam E emitted from an electron gun 2 to enter a target 5 and makes it forward from the target 5 (the front side in the traveling direction of the electron beam E is “front”). This is a transmission X-ray generator that emits X-rays on the rear side of the rear side. The X-ray generator 1 includes an X-ray tube 10 called an open type in which the filament F of the electron gun 2 can be replaced, a high-voltage power supply unit 20 that applies a high voltage to the X-ray tube 10, and a high-voltage power supply unit 20. And a PC (personal computer) 41 as an operation unit connected to the control unit 30. An X-ray detection device 50 that detects X-rays emitted from the X-ray tube 10 is disposed in front of the X-ray tube 10.

電子銃2において、フィラメントFの前方には、フィラメントFからターゲット5に向かって放出される電子の量(換言すれば、管電流値)を制御するグリッド電極3が配置されている。X線管10の真空チャンバ内において、電子銃2から出射された電子ビームEが通過する電子通路7上には、電子ビームEを加速するアノード部4、電子ビームEの進行方向を調整するアライメント電極6、電子ビームEの進行方向を確認するためのアパーチャ部8、及び電子ビームEをターゲット5に集束させる電磁コイル9が後側から順に配置されている。   In the electron gun 2, a grid electrode 3 that controls the amount of electrons emitted from the filament F toward the target 5 (in other words, the tube current value) is disposed in front of the filament F. In the vacuum chamber of the X-ray tube 10, on the electron path 7 through which the electron beam E emitted from the electron gun 2 passes, an anode portion 4 for accelerating the electron beam E, and an alignment for adjusting the traveling direction of the electron beam E An electrode 6, an aperture portion 8 for confirming the traveling direction of the electron beam E, and an electromagnetic coil 9 for focusing the electron beam E on the target 5 are sequentially arranged from the rear side.

アパーチャ部8には、電子ビームEの入射によってアパーチャ部8に流れるアパーチャ電流を測定するアパーチャ電流測定回路42が接続されている。電子ビームEの進行方向は、アパーチャ電流測定回路42によって測定されるアパーチャ電流が小さい値となるように、アライメント電極6によって調整され、電子ビームEの進行方向がアパーチャ部8の電子通過孔の中心線(すなわち、電子通路7の中心線)と一致させられる。また、ターゲット5には、電子ビームEの入射によってターゲット5に流れるターゲット電流を測定するターゲット電流測定回路43が接続されている。グリッド電圧(フィラメントFとグリッド電極3との間の電位差)やフィラメント電圧(フィラメントFから熱電子を放出させるための電圧であって、フィラメントFの両端の電位差)は、ターゲット電流測定回路43によって測定されるターゲット電流が所望の値となるように、調整される。   The aperture unit 8 is connected to an aperture current measuring circuit 42 that measures the aperture current flowing through the aperture unit 8 when the electron beam E is incident. The traveling direction of the electron beam E is adjusted by the alignment electrode 6 so that the aperture current measured by the aperture current measuring circuit 42 becomes a small value, and the traveling direction of the electron beam E is the center of the electron passage hole of the aperture portion 8. It is made coincident with the line (that is, the center line of the electron path 7). The target 5 is connected to a target current measuring circuit 43 that measures the target current flowing through the target 5 when the electron beam E is incident. A grid voltage (a potential difference between the filament F and the grid electrode 3) and a filament voltage (a voltage for discharging thermoelectrons from the filament F and a potential difference between both ends of the filament F) are measured by the target current measurement circuit 43. The target current to be adjusted is adjusted to a desired value.

高圧電源部20は、高圧発生部21及び電源制御部22を有している。高圧発生部21は、フィラメントFに管電圧を印加する高圧回路23、フィラメントFにフィラメント電圧を印加するフィラメント電圧発生回路24、及びグリッド電極3にグリッド電圧を印加するグリッド電圧発生回路25を含んでいる。電源制御部22は、高圧回路23を制御する管電圧制御回路26、フィラメント電圧発生回路24を制御するフィラメント電圧制御回路27、及びグリッド電圧発生回路25を制御する管電流制御回路28を含んでいる。また、コントロールユニット30は、高圧電源部20の各電圧発生回路23〜25が印加すべき電圧値を各制御回路26〜28に送信する制御部31、及び各測定回路42,43によって測定された電流値をA/D変換して制御部31に送信するA−D変換部32を有している。   The high voltage power supply unit 20 includes a high voltage generation unit 21 and a power supply control unit 22. The high voltage generation unit 21 includes a high voltage circuit 23 that applies a tube voltage to the filament F, a filament voltage generation circuit 24 that applies a filament voltage to the filament F, and a grid voltage generation circuit 25 that applies a grid voltage to the grid electrode 3. Yes. The power supply control unit 22 includes a tube voltage control circuit 26 that controls the high voltage circuit 23, a filament voltage control circuit 27 that controls the filament voltage generation circuit 24, and a tube current control circuit 28 that controls the grid voltage generation circuit 25. . The control unit 30 is measured by the control unit 31 that transmits the voltage values to be applied by the voltage generation circuits 23 to 25 of the high-voltage power supply unit 20 to the control circuits 26 to 28 and the measurement circuits 42 and 43. An A-D conversion unit 32 that A / D-converts the current value and transmits it to the control unit 31 is provided.

以上のように構成されたX線発生装置1においては、目的に応じて異なる種類のフィラメント(ここでは、LaBフィラメント、電子放出部材がタンタルからなるフィラメント(以下、「Taフィラメント」という)、及びWフィラメント)を電子銃2に取り付けることが可能となっている。なお、Taフィラメントは、タングステンからなる心線状の給電部材に、タンタルからなる線材状の電子放出部材が巻き回されて構成されたものである。 In the X-ray generator 1 configured as described above, different types of filaments (here, LaB 6 filaments, filaments whose electron emitting members are made of tantalum (hereinafter referred to as “Ta filaments”), depending on the purpose, W filament) can be attached to the electron gun 2. The Ta filament is configured by winding a wire-shaped electron emitting member made of tantalum around a core-shaped power feeding member made of tungsten.

図2は、図1に示されたX線発生装置の電子銃に取り付けられるフィラメントのエミッション特性を示すグラフである。図2に示されるように、フィラメント電圧がL1であると、フィラメントFがLaBフィラメントである場合にはフィラメントFから電子が放出され、フィラメントFがTaフィラメント及びWフィラメントである場合にはフィラメントFから電子が放出されない。つまり、フィラメント電圧をL1とすると、フィラメントFがLaBフィラメントである場合にのみ、フィラメントFから電子ビームEが放出され、電子ビームEのアパーチャ部8への入射によってアパーチャ電流が流れ、このアパーチャ電流がアパーチャ電流測定回路42を介して検出される。また、フィラメント電圧がL2(L1>L2)であると、フィラメントFがLaBフィラメント及びTaフィラメントである場合にはフィラメントFから電子が放出され、フィラメントFがWフィラメントである場合にはフィラメントFから電子が放出されない。つまり、フィラメント電圧をL2とすると、フィラメントFがTaフィラメントである場合にのみ、フィラメントFから電子ビームEが放出され、電子ビームEのアパーチャ部8への入射によってアパーチャ電流が流れ、このアパーチャ電流がアパーチャ電流測定回路42を介して検出される。本実施形態においては、これらの特性を利用してフィラメントFの判定を行う。 FIG. 2 is a graph showing the emission characteristics of the filament attached to the electron gun of the X-ray generator shown in FIG. As shown in FIG. 2, when the filament voltage is L1, when the filament F is a LaB 6 filament, electrons are emitted from the filament F, and when the filament F is a Ta filament and a W filament, the filament F Does not emit electrons. That is, assuming that the filament voltage is L1, only when the filament F is a LaB 6 filament, the electron beam E is emitted from the filament F, and the aperture current flows due to the incidence of the electron beam E on the aperture portion 8, and this aperture current Is detected via the aperture current measurement circuit 42. When the filament voltage is L2 (L1> L2), electrons are emitted from the filament F when the filament F is a LaB 6 filament and a Ta filament, and from the filament F when the filament F is a W filament. Electrons are not emitted. That is, assuming that the filament voltage is L2, only when the filament F is a Ta filament, the electron beam E is emitted from the filament F, and the aperture current flows due to the incidence of the electron beam E on the aperture portion 8. It is detected via the aperture current measurement circuit 42. In the present embodiment, the filament F is determined using these characteristics.

次に、X線発生装置1において実施されるフィラメント判定方法について、図3を参照しつつ説明する。図3は、図1に示されたX線発生装置において実施されるフィラメント判定方法の手順を示すフローチャートである。   Next, the filament determination method implemented in the X-ray generator 1 is demonstrated, referring FIG. FIG. 3 is a flowchart showing the procedure of the filament determination method performed in the X-ray generator shown in FIG.

まず、フィラメントFの種類がLaBフィラメント、Taフィラメント、Wフィラメントのいずれであるかが設定され(ステップS11)、ウォームアップ、すなわち、X線発生装置1の使用のために、フィラメントFとターゲット5との間に印加されるべき管電圧(以下、「通常動作時の管電圧」という)までの昇圧及びX線管10内の真空排気が開始される(ステップS12)。そして、通常動作時の管電圧(例えば、100kV)まで昇圧する途中において、通常動作時よりも低い管電圧(例えば、40kV)及び管電流(例えば、30μA)が設定され、更に、フィラメント判定電圧としてフィラメント電圧L1(例えば、1V)が設定される(ステップS13)。 First, whether the type of the filament F is a LaB 6 filament, a Ta filament, or a W filament is set (step S11). In order to warm up, that is, to use the X-ray generator 1, the filament F and the target 5 are used. Are increased to a tube voltage to be applied (hereinafter referred to as “tube voltage during normal operation”) and evacuation in the X-ray tube 10 is started (step S12). In the middle of boosting to the tube voltage during normal operation (for example, 100 kV), a lower tube voltage (for example, 40 kV) and tube current (for example, 30 μA) than during normal operation are set. A filament voltage L1 (for example, 1V) is set (step S13).

そして、フィラメントFにフィラメント電圧L1が印加された状態で、アパーチャ電流が検出されたか否かが判断され(ステップS14)、アパーチャ電流(例えば、10μA)が検出された場合には、ステップS11で設定されたフィラメントFの種類がLaBフィラメントであるか否かが判断される(ステップS15)。その結果、設定されているフィラメントFの種類がLaBフィラメントでない場合には、ウォームアップが停止され(ステップS16)、実際に取り付けられているフィラメントFの種類がLaBフィラメントであると判定されて、その旨が報知される(ステップS17)。一方、設定されているフィラメントFの種類がLaBフィラメントである場合には、ウォームアップが継続され(ステップS18)、ウォームアップが終了すると(ステップS19)、通常動作時の管電圧でX線発生装置1が動作させられる。 Then, it is determined whether or not an aperture current is detected in a state where the filament voltage L1 is applied to the filament F (step S14). If an aperture current (for example, 10 μA) is detected, the setting is made in step S11. It is determined whether or not the type of the filament F is a LaB 6 filament (step S15). As a result, if the set type of filament F is not LaB 6 filament, warm-up is stopped (step S16), and it is determined that the type of filament F actually attached is LaB 6 filament. This is notified (step S17). On the other hand, when the type of filament F set is LaB 6 filament, warm-up is continued (step S18), and when the warm-up is completed (step S19), X-rays are generated with the tube voltage during normal operation. The device 1 is operated.

また、ステップS14の判断の結果、アパーチャ電流が検出されなかった場合には、フィラメント判定電圧としてフィラメント電圧L2(例えば、2V)が設定される(ステップS21)。そして、フィラメントFにフィラメント電圧L2が印加された状態で、アパーチャ電流が検出されたか否かが判断され(ステップS22)、アパーチャ電流(例えば、10μA)が検出された場合には、ステップS11で設定されたフィラメントFの種類がTaフィラメントであるか否かが判断される(ステップS23)。その結果、設定されているフィラメントFの種類がTaフィラメントでない場合には、ウォームアップが停止され(ステップS24)、実際に取り付けられているフィラメントFの種類がTaフィラメントであると判定されて、その旨が報知される(ステップS25)。一方、設定されているフィラメントFの種類がTaフィラメントである場合には、ウォームアップが継続され(ステップS18)、ウォームアップが終了すると(ステップS19)、通常動作時の管電圧でX線発生装置1が動作させられる。   Further, if the aperture current is not detected as a result of the determination in step S14, a filament voltage L2 (for example, 2V) is set as the filament determination voltage (step S21). Then, it is determined whether or not the aperture current is detected in a state where the filament voltage L2 is applied to the filament F (step S22). If the aperture current (for example, 10 μA) is detected, the setting is made in step S11. It is determined whether or not the type of the filament F is Ta filament (step S23). As a result, when the set type of the filament F is not a Ta filament, the warm-up is stopped (step S24), and it is determined that the type of the actually installed filament F is a Ta filament. A message to that effect is notified (step S25). On the other hand, when the set type of the filament F is a Ta filament, the warm-up is continued (step S18), and when the warm-up is completed (step S19), the X-ray generator is used with the tube voltage during normal operation. 1 is activated.

更に、ステップS22の判断の結果、アパーチャ電流が検出されなかった場合には、ステップS11で設定されたフィラメントFの種類がWフィラメントであるか否かが判断される(ステップS26)。その結果、設定されているフィラメントFの種類がWフィラメントでない場合には、ウォームアップが停止され(ステップS27)、実際に取り付けられているフィラメントFの種類がWフィラメントであると判定されて、その旨が報知される(ステップS28)。一方、設定されているフィラメントFの種類がWフィラメントである場合には、ウォームアップが継続され(ステップS18)、ウォームアップが終了すると(ステップS19)、通常動作時の管電圧でX線発生装置1が動作させられる。   Further, if the aperture current is not detected as a result of the determination in step S22, it is determined whether or not the type of filament F set in step S11 is a W filament (step S26). As a result, when the set type of the filament F is not the W filament, the warm-up is stopped (step S27), and it is determined that the type of the actually installed filament F is the W filament. A message to that effect is notified (step S28). On the other hand, when the set type of filament F is a W filament, warm-up is continued (step S18), and when warm-up is completed (step S19), the X-ray generator uses the tube voltage during normal operation. 1 is activated.

以上説明したように、X線発生装置1では、まず、フィラメントFがLaBフィラメントである場合には電子が放出され、且つフィラメントFがTaフィラメントである場合には電子が放出されない条件下で、フィラメントFがLaBフィラメントであるかTaフィラメントであるかが判定される。次に、フィラメントFがTaフィラメントである場合には電子が放出され、且つフィラメントFがWフィラメントである場合には電子が放出されない条件下で、フィラメントFがTaフィラメントであるかWフィラメントであるかが判定される。このように、X線発生装置1の通常動作時により近い条件下でフィラメントFの種類を判定することができるため、誤判定を防止して、電子銃2に取り付けられているフィラメントFの種類を正確に判定することが可能となる。 As described above, in the X-ray generation apparatus 1, first, when the filament F is a LaB 6 filament, electrons are emitted, and when the filament F is a Ta filament, electrons are not emitted. It is determined whether the filament F is a LaB 6 filament or a Ta filament. Next, whether the filament F is a Ta filament or a W filament under the condition that electrons are emitted when the filament F is a Ta filament and no electrons are emitted when the filament F is a W filament. Is determined. As described above, since the type of the filament F can be determined under a condition closer to that during normal operation of the X-ray generator 1, erroneous determination can be prevented and the type of the filament F attached to the electron gun 2 can be determined. It becomes possible to determine accurately.

また、X線発生装置1では、通常動作時の管電圧まで昇圧する途中において、フィラメントFの種類の判定が行われる。そのため、実際の動作(通常動作)状態の管電圧(本実施形態においては100kV)に到る前(本実施形態においては40kV時)にフィラメントFの判定を行うことができるので、迅速に且つ効率良くフィラメントの判定を行うことが可能となる。そのため、フィラメントFを誤った場合であっても、最初から正規のフィラメントFを用いた場合に対して時間的に大きな遅れを取ることなく、通常動作させることができる。   Further, in the X-ray generator 1, the type of the filament F is determined in the middle of increasing the tube voltage during normal operation. Therefore, since the filament F can be determined before reaching the tube voltage (100 kV in the present embodiment) in the actual operation (normal operation) state (40 kV in the present embodiment), it is quick and efficient. The filament can be well determined. Therefore, even when the filament F is wrong, the normal operation can be performed without taking a large time lag from the case where the regular filament F is used from the beginning.

また、X線発生装置1では、電子銃2から出射された電子ビームEが通過する電子通路7の所定の部分であるアパーチャ部8に流れるアパーチャ電流に基づいて、フィラメントFの種類の判定が行われる。このように、電子通路7に実際に放出された電子を検出することで、電子銃2に取り付けられているフィラメントFの種類を精度良く判定することが可能となっている。   In the X-ray generator 1, the type of the filament F is determined based on the aperture current flowing in the aperture portion 8 that is a predetermined portion of the electron path 7 through which the electron beam E emitted from the electron gun 2 passes. Is called. Thus, by detecting the electrons actually emitted into the electron passage 7, it is possible to accurately determine the type of the filament F attached to the electron gun 2.

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。   The present invention is not limited to the embodiment described above.

例えば、上記実施形態では、電子銃2から出射された電子ビームEが通過する電子通路7の所定の部分であるアパーチャ部8に流れるアパーチャ電流を検出することによりフィラメントFの種類を判定したが、これに限定されない。高圧電源部20からフィラメントFに流れる管電流を検出することにより(すなわち、電子を放出させるために高圧電源部20からフィラメントFに供給された電子量を検出することにより)、フィラメントFの種類を判定してもよい。また、ターゲット5に流れる電流を検出することにより(すなわち、ターゲット5に実際に到達した電子を検出することにより)、フィラメントFの種類を判定してもよい。更に、フィラメントFから電子が放出される際にX線発生装置1から放射されるX線を例えばX線検出装置50で検出することによりフィラメントFの種類を判定してもよい。これらの場合にも、電子銃2に取り付けられているフィラメントFの種類を精度良く判定することができる。なお、アパーチャ部8以外の電子通路7の所定の部分に流れる電流を検出することによりフィラメントFの種類を判定してもよい。また、上記実施形態においては、フィラメント電圧L1,L2(L1<L2)をL1,L2の順番で使用したが、逆にL2,L1の順番でも判定することができる。また、上記実施形態においては、透過型X線発生装置であったが、電子ビームEの入射方向とは異なる方向へX線を取り出す反射型X線発生装置でもよい。   For example, in the above embodiment, the type of the filament F is determined by detecting the aperture current flowing in the aperture portion 8 which is a predetermined portion of the electron path 7 through which the electron beam E emitted from the electron gun 2 passes. It is not limited to this. By detecting the tube current flowing from the high-voltage power supply unit 20 to the filament F (that is, by detecting the amount of electrons supplied to the filament F from the high-voltage power supply unit 20 to emit electrons), the type of the filament F is changed. You may judge. Further, the type of the filament F may be determined by detecting the current flowing through the target 5 (that is, by detecting the electrons actually reaching the target 5). Further, the type of the filament F may be determined by detecting, for example, the X-ray detection device 50 with X-rays emitted from the X-ray generator 1 when electrons are emitted from the filament F. Also in these cases, the type of the filament F attached to the electron gun 2 can be accurately determined. Note that the type of the filament F may be determined by detecting a current flowing in a predetermined portion of the electron path 7 other than the aperture portion 8. Moreover, in the said embodiment, although filament voltage L1, L2 (L1 <L2) was used in the order of L1, L2, conversely, it can determine also in the order of L2, L1. In the above embodiment, the transmission X-ray generator is used. However, a reflection X-ray generator that extracts X-rays in a direction different from the incident direction of the electron beam E may be used.

本発明に係るX線発生装置の一実施形態の構成図である。It is a block diagram of one Embodiment of the X-ray generator which concerns on this invention. 図1に示されたX線発生装置の電子銃に取り付けられるフィラメントのエミッション特性を示すグラフである。It is a graph which shows the emission characteristic of the filament attached to the electron gun of the X-ray generator shown by FIG. 図1に示されたX線発生装置において実施されるフィラメント判定方法の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the filament determination method implemented in the X-ray generator shown by FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…X線発生装置、2…電子銃、5…ターゲット、7…電子通路、20…高圧電源部、F…フィラメント、E…電子ビーム。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... X-ray generator, 2 ... Electron gun, 5 ... Target, 7 ... Electron passage, 20 ... High voltage power supply part, F ... Filament, E ... Electron beam.

Claims (6)

電子銃から出射された電子ビームをターゲットに入射させて、前記ターゲットからX線を放射させるX線発生装置であって、
前記電子銃のフィラメントが第1のフィラメントである場合には電子が放出され、且つ前記フィラメントが第2のフィラメントである場合には電子が放出されない条件で、所定の電圧を前記フィラメントに印加し、前記フィラメントから電子が放出される際に流れる所定の電流が検出された場合には前記フィラメントが前記第1のフィラメントであると判定し、前記所定の電流が検出されなかった場合には前記フィラメントが前記第2のフィラメントであると判定することを特徴とするX線発生装置。
An X-ray generator for causing an electron beam emitted from an electron gun to enter a target and emitting X-rays from the target,
When a filament of the electron gun is a first filament, electrons are emitted, and when the filament is a second filament, a predetermined voltage is applied to the filament under the condition that electrons are not emitted, When a predetermined current flowing when electrons are emitted from the filament is detected, the filament is determined to be the first filament, and when the predetermined current is not detected, the filament is An X-ray generator that determines that the second filament is used.
前記フィラメントと前記ターゲットとの間に印加されるべき管電圧まで昇圧する途中において、前記所定の電圧を前記フィラメントに印加し、前記所定の電流が検出された場合には前記フィラメントが前記第1のフィラメントであると判定し、前記所定の電流が検出されなかった場合には前記フィラメントが前記第2のフィラメントであると判定することを特徴とする請求項1記載のX線発生装置。   In the middle of boosting to the tube voltage to be applied between the filament and the target, the predetermined voltage is applied to the filament, and when the predetermined current is detected, the filament is 2. The X-ray generator according to claim 1, wherein it is determined that the filament is a filament, and if the predetermined current is not detected, the filament is determined to be the second filament. 前記所定の電流は、前記電子銃から出射された前記電子ビームが通過する電子通路の所定の部分に流れる電流であることを特徴とする請求項1又は2記載のX線発生装置。   The X-ray generator according to claim 1, wherein the predetermined current is a current that flows in a predetermined portion of an electron path through which the electron beam emitted from the electron gun passes. 前記所定の電流は、電源部から前記フィラメントに流れる管電流であることを特徴とする請求項1又は2記載のX線発生装置。   The X-ray generator according to claim 1, wherein the predetermined current is a tube current flowing from the power supply unit to the filament. 前記所定の電流は、前記ターゲットに流れる電流であることを特徴とする請求項1又は2記載のX線発生装置。   The X-ray generator according to claim 1, wherein the predetermined current is a current flowing through the target. 電子銃から出射された電子ビームをターゲットに入射させて、前記ターゲットからX線を放射させるX線発生装置において実施されるフィラメント判定方法であって、
前記電子銃のフィラメントが第1のフィラメントである場合には電子が放出され、且つ前記フィラメントが第2のフィラメントである場合には電子が放出されない条件で、所定の電圧を前記フィラメントに印加し、前記フィラメントから電子が放出される際に流れる所定の電流又は放射される所定のX線が検出された場合には前記フィラメントが前記第1のフィラメントであると判定し、前記所定の電流及び前記所定のX線が検出されなかった場合には前記フィラメントが前記第2のフィラメントであると判定することを特徴とするフィラメント判定方法。
A filament determination method implemented in an X-ray generator that causes an electron beam emitted from an electron gun to enter a target and emit X-rays from the target,
When a filament of the electron gun is a first filament, electrons are emitted, and when the filament is a second filament, a predetermined voltage is applied to the filament under the condition that electrons are not emitted, When a predetermined current flowing when electrons are emitted from the filament or a predetermined X-ray emitted is detected, it is determined that the filament is the first filament, and the predetermined current and the predetermined current are determined. If the X-ray is not detected, it is determined that the filament is the second filament.
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