JP5267202B2

JP5267202B2 - Ｘ線管装置

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Publication number: JP5267202B2
Application number: JP2009039586A
Authority: JP
Inventors: 辰也吉澤
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2009-02-23
Filing date: 2009-02-23
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2029-02-23
Also published as: JP2010198778A

Description

この発明は、医用診断用のＸ線管装置に関する。

連続的にＸ線を発生させて診断する術式に対して、パルス状の管電圧を負荷としてＸ線管装置に加えることでパルス状のＸ線を発生させて診断する術式がある。（パルス状のＸ線を発生させて診断する）後者の術式の場合には、断続的かつ瞬間的に大きな管電圧（すなわち大きなパルス負荷）を加えることで画質を良くし、パルスレートを落として被曝低減を図ることができる。

しかし、後者の術式の場合には、パルス負荷終了後に高圧ケーブルのケーブルチャージ分の電荷の放電で管電圧が徐々に低下し、低管電圧成分（軟Ｘ線）を多く含むようになる。本明細書では、この管電圧の下降部分を「波尾」と呼ぶ。この軟Ｘ線は被検体を透過せずに、Ｘ線画像に寄与せず、被検体への被曝となり、好ましくないＸ線となる。

そこで、軟Ｘ線を遮断する技術として、通常は３極管を用いて波尾のときだけグリッドを効かせて、管電流を遮断する技術がある（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−００３７９７号公報

しかし、陽極を収容する外囲器が回転するタイプの外囲器回転型のＸ線管装置では、上述した特許文献１の技術のようにグリッドを効かすことが構造的に非常に難しい。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、軟Ｘ線を遮断するあるいは軟Ｘ線を発生させないＸ線管装置を提供することを目的とする。

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、電子ビームを発生させる陰極と、その陰極からの電子ビームを偏向させる偏向手段と、その偏向手段によって偏向した電子ビームの衝突によりＸ線を発生させ、かつ外周部が傾斜部からなり、内周部がフラット部からなり、回転可能に構成された陽極とを備えた回転陽極型のＸ線管装置であって、前記電子ビームが前記陽極に衝突する位置を前記偏向手段による偏向方向に移動させるように前記偏向手段を制御する偏向制御手段を備え、
軟Ｘ線を遮断するあるいは軟Ｘ線を発生させない構造で前記陽極の前記内周部を構成し、Ｘ線発生のために負荷を前記Ｘ線管装置に加えた場合には、前記偏向制御手段は前記陽極の前記外周部に電子ビームを衝突させるように前記偏向手段を制御するとともに、前記負荷終了後に、前記偏向制御手段は前記陽極の前記内周部に電子ビームを衝突させるように前記偏向手段を制御することを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、外周部が傾斜部からなり、内周部がフラット部からなり、回転可能に構成された陽極を備えた回転陽極型のＸ線管装置において、電子ビームが陽極に衝突する位置を偏向手段による偏向方向に移動させるように偏向手段を制御する偏向制御手段を備えることで、以下のように軟Ｘ線を遮断するあるいは軟Ｘ線を発生させないＸ線管装置を実現することができる。

すなわち、軟Ｘ線を遮断するあるいは軟Ｘ線を発生させない構造で陽極の内周部を構成し、Ｘ線発生のために負荷をＸ線管装置に加えた場合には、偏向制御手段は陽極の外周部に電子ビームを衝突させるように偏向手段を制御するとともに、負荷終了後に、偏向制御手段は陽極の内周部に電子ビームを衝突させるように偏向手段を制御する。

より具体的に述べると、Ｘ線発生のために負荷をＸ線管装置に加えた場合には、陰極から電子ビームが発生し、その陰極からの電子ビームを偏向手段は偏向させる。このとき、偏向制御手段は陽極の外周部に電子ビームを衝突させるように偏向手段を制御する。したがって、偏向した電子ビームは陽極の外周部に衝突して、通常のＸ線が発生する。一方、上述した負荷終了後には、チャージ分の電荷の放電で電圧が徐々に低下する。この低下時（すなわち波尾のタイミング）においても陰極から電子ビームが発生し、その陰極からの電子ビームを偏向手段は偏向させる。このとき、偏向制御手段は陽極の内周部に電子ビームを衝突させるように偏向手段を制御する。したがって、偏向した電子ビームは陽極の内周部に衝突する。この波尾のタイミングでは軟Ｘ線が本来発生するが、軟Ｘ線を遮断するあるいは軟Ｘ線を発生させない構造で陽極の内周部を構成しているので、負荷をＸ線管装置に加えた場合には通常のＸ線を発生させつつ、負荷終了後（波尾のタイミング時）において軟Ｘ線を遮断するあるいは軟Ｘ線を発生させない。

上述した発明の一例は、陽極の内周部が外周部に隣接する部分に内周部を構成するフラット部から一部が突出する段差を設けることで、その段差によって軟Ｘ線を遮断する構造で陽極の内周部を構成することである（請求項２に記載の発明）。上述した発明の他の一例は、外周部と比較して陽極の内周部を軟Ｘ線が発生し難い物質で形成することで、その物質によって軟Ｘ線を発生させない構造で陽極の内周部を構成することである（請求項３に記載の発明）。

後者の一例（請求項３に記載の発明）の場合には、陽極の内周部の表面のみを軟Ｘ線が発生し難い物質で形成するとともに、内周部の表面を除く陽極全体を内周部の表面と比較して軟Ｘ線が発生し易い物質で形成することで、外周部と比較して陽極の内周部を軟Ｘ線が発生し難い物質で形成してもよいし（請求項４に記載の発明）、逆に、陽極の外周部の表面を除く陽極全体を軟Ｘ線が発生し難い物質で形成するとともに、陽極の外周部の表面のみを陽極全体と比較して軟Ｘ線が発生し易い物質で形成することで、外周部と比較して陽極の内周部を軟Ｘ線が発生し難い物質で形成してもよい（請求項５に記載の発明）。

もちろん、陽極の内周部全体を軟Ｘ線が発生し難い物質で形成し、陽極の外周部全体を軟Ｘ線が発生し易い物質で形成することで、外周部と比較して陽極の内周部を軟Ｘ線が発生し難い物質で形成することも可能であるが、陽極全体を互いに異なる物質で構成すると陽極全体の強度が弱くなる恐れがあるし、陽極全体を互いに異なる物質で構成し難いという問題点もある。請求項４に記載の発明の場合には、軟Ｘ線が発生し易い物質を主体として、陽極の内周部の表面のみを軟Ｘ線が発生し難い物質で形成するのみで、軟Ｘ線を発生させない構造で陽極の内周部を構成することが可能となり、陽極全体の強度をある程度保つことができる。同様に、請求項５に記載の発明の場合には、軟Ｘ線が発生し難い物質を主体として、陽極の外周部の表面のみを軟Ｘ線が発生し易い物質で形成するのみで、軟Ｘ線を発生させない構造で陽極の内周部を構成することが可能となり、陽極全体の強度をある程度保つことができる。

上述したこれらの発明では、パルス状の管電圧を負荷としてＸ線管装置に加えることでパルス状のＸ線を発生させて診断する術式のときに有用である。すなわち、上述した負荷はパルス負荷であって、パルス負荷を繰り返すごとに、パルス負荷をＸ線管装置に加えた場合には、偏向制御手段は陽極の外周部に電子ビームを衝突させるように偏向手段を制御するとともに、パルス負荷終了後に、偏向制御手段は陽極の外周部に電子ビームを衝突させるように偏向手段を制御する（請求項６に記載の発明）。

この発明に係るＸ線管装置によれば、外周部が傾斜部からなり、内周部がフラット部からなり、回転可能に構成された陽極を備えた回転陽極型のＸ線管装置において、負荷終了後に、偏向制御手段は陽極の内周部に電子ビームを衝突させるように偏向手段を制御し、軟Ｘ線を遮断するあるいは軟Ｘ線を発生させない構造で陽極の内周部を構成しているので、負荷終了後（波尾のタイミング時）において軟Ｘ線を遮断するあるいは軟Ｘ線を発生させない。

実施例１に係るＸ線管装置の概略断面図である。図１との比較のための従来のＸ線管装置の概略断面図である。管電圧波形の概略図である。実施例２に係るＸ線管装置の概略断面図である。実施例３に係るＸ線管装置の概略断面図である。変形例に係るＸ線管装置の概略断面図である。

以下、図面を参照してこの発明の実施例１を説明する。
図１は、実施例１に係るＸ線管装置の概略断面図であり、図２は、図１との比較のための従来のＸ線管装置の概略断面図であり、図３は、管電圧波形の概略図である。

本実施例１に係る外囲器回転型のＸ線管装置１は、図１に示すように、管容器２と、それに収容された外囲器３とを備えている。管容器２と外囲器３との間には図示を省略する冷却用の絶縁油が充填されている。外囲器３は真空排気されており、外囲器３内に、電子ビームＢを発生させる陰極４と、その陰極４からの電子ビームＢを偏向させる偏向コイル５と、その偏向コイル５によって偏向した電子ビームＢの衝突によりＸ線（図１中では「X-ray」で表記）を発生させるターゲットディスクからなる陽極６とを収容して備えている。Ｘ線管装置１は、この発明におけるＸ線管装置に相当し、陰極４は、この発明における陰極に相当し、偏向コイル５は、この発明における偏向手段に相当し、陽極６は、この発明における陽極に相当する。

外囲器３を、後端部分を除いてステンレス鋼などの金属で形成する。後端部分については無機物質を原料として焼結された焼結物（例えば炭素ケイ素や窒化ケイ素）などの絶縁体によって形成している。このように形成することで外囲器３の陰極４側（すなわち後端部分）および陽極６側（すなわち前端部分）を互いに絶縁して構成する。また、陽極６のターゲットディスクへの電子ビームＢの衝突によって発生したＸ線を外部に取り出すために、外囲器３にはＸ線窓３ａを設けている。Ｘ線窓３ａを、アルミニウム、チタンなどのＸ線透過性のよい金属で形成する。陰極４をフィラメントで構成する。フィラメントとして、線状のタングステンコイルやタングステン板等のフィラメントを用いる。

外囲器３の陰極４側には回転軸７を挿入し、陽極６にも回転軸８を装着している。ベアリング９を介して各回転軸７，８を回転自在に支持する。陽極６側の回転軸８は外囲器用のモータ１０に連結されて回転し、これに伴い外囲器３も回転する。

その他に、本実施例１に係るＸ線管装置１は、偏向コイル５に流す電流（励磁電流）を制御するコントローラ１１を備えており、電子ビームＢが陽極６に衝突する位置を偏向方向に移動させるように電流値をコントローラ１１が可変に操作することで、偏向コイル５を制御する。このように、電子ビームＢが陽極６に衝突する位置を偏向方向に移動させるように偏向コイル５を制御するコントローラ１１を備えることで、本実施例１のように軟Ｘ線を遮断する、あるいは後述する実施例２，３のように軟Ｘ線を発生させないＸ線管装置１を実現することができる。コントローラ１１は、この発明における偏向制御手段に相当する。

次に、陽極６の具体的な構造について、従来の図２と比較しながら説明する。従来の場合、図２に示すように、陽極６のターゲットディスクは、外周部は傾斜部からなり、内周部はフラット部からなる。偏向コイル５によって偏向した電子ビームＢを陽極６のターゲットディスク傾斜部に衝突させることで、その衝突箇所からＸ線が発生する。

図３に示すように、パルス状の管電圧を負荷としてＸ線管装置に加えることでパルス状のＸ線を発生させて診断する術式の場合、上述したようにパルス負荷終了後に高圧ケーブルのケーブルチャージ分の電荷の放電で管電圧が徐々に低下する。この低下時である波尾（図３の斜線のハッチングを参照）のタイミングにおいて低管電圧成分（軟Ｘ線）を多く含む。つまり、この波尾のタイミングにおいても陰極４から電子ビームＢが発生して陽極６のターゲットディスク傾斜部に衝突して、陽極６から軟Ｘ線が発生する。

そこで、本実施例１の場合、図１に示すように、陽極６の内周部が外周部に隣接する部分に内周部を構成するフラット部から一部が突出する段差６ａを設ける。さらに、パルス負荷を繰り返すごとに、パルス負荷をＸ線管装置１に加えた場合には、コントローラ１１は陽極６の外周部であるターゲットディスク傾斜部に電子ビームＢを衝突させるように偏向コイル５を制御するとともに、パルス負荷終了後（波尾のタイミング時）に、コントローラ１１は陽極６の内周部であるターゲットディスクフラット部に電子ビームＢ（図１の２点鎖線を参照）を衝突させるように偏向コイル５を制御する。したがって、波尾のタイミング時には、図１の２点鎖線に示すように電子ビームＢは偏向して、陽極６の内周部であるターゲットディスクフラット部に衝突して、ターゲットディスクフラット部から軟Ｘ線が発生するが、段差６ａによって遮られる。

図１に示す構造の場合には、パルス負荷時に偏向コイル５に流す電流を、パルス負荷終了後（波尾のタイミング時）において減らすようにコントローラ１１が操作することで磁界を弱めて、電子ビームＢは、図１の２点鎖線に示すように偏向方向で、かつ内側に移動する。そして、電子ビームＢは陽極６のターゲットディスクフラット部に衝突して、ターゲットディスクフラット部から軟Ｘ線が発生しても段差６ａによって遮られる。したがって、軟Ｘ線がＸ線窓３ａから取り出されることはない。

本実施例１に係るＸ線管装置１によれば、Ｘ線発生のために負荷をＸ線管装置１に加えた場合には、陰極４から電子ビームＢが発生し、その陰極４からの電子ビームＢを偏向コイル５は偏向させる。このとき、コントローラ１１は陽極６の外周部に電子ビームＢを衝突させるように偏向コイル５を制御する。したがって、偏向した電子ビームＢは陽極６の外周部に衝突して、通常のＸ線が発生する。一方、上述した負荷終了後には、チャージ分の電荷の放電で電圧が徐々に低下する。この低下時（すなわち波尾のタイミング）においても陰極４から電子ビームＢが発生し、その陰極４からの電子ビームＢを偏向コイル５は偏向させる。このとき、コントローラ１１は陽極６の内周部に電子ビームＢを衝突させるように偏向コイル５を制御する。したがって、偏向した電子ビームＢは陽極６の内周部に衝突する。この波尾のタイミングでは軟Ｘ線が本来発生するが、軟Ｘ線を遮断する構造で陽極６の内周部を構成しているので、負荷をＸ線管装置１に加えた場合には通常のＸ線を発生させつつ、負荷終了後（波尾のタイミング時）において軟Ｘ線を遮断する。

本実施例１では、陽極６の内周部が外周部に隣接する部分に内周部を構成するフラット部から一部が突出する段差６ａを設けることで、その段差６ａによって軟Ｘ線を遮断する構造で陽極６の内周部を構成している。また、後述する実施例２や実施例３も含めて、本実施例１では、パルス状の管電圧を負荷としてＸ線管装置１に加えることでパルス状のＸ線を発生させて診断する術式のときに有用である。すなわち、上述した負荷はパルス負荷であって、パルス負荷を繰り返すごとに、パルス負荷をＸ線管装置１に加えた場合には、コントローラ１１は陽極６の外周部に電子ビームＢを衝突させるように偏向コイル５を制御するとともに、パルス負荷終了後（波尾のタイミング時）に、コントローラ１１は陽極６の内周部に電子ビームＢ（図１の２点鎖線を参照）を衝突させるように偏向コイル５を制御する。

次に、図面を参照してこの発明の実施例２を説明する。
図４は、実施例２に係るＸ線管装置の概略断面図である。上述した実施例１と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。また、図４では、コントローラの図示を省略する。

本実施例２に係るＸ線管装置１では、図４に示すように、上述した実施例１と同様に、管容器２と外囲器３と陰極４と偏向コイル５と陽極６と各回転軸７，８とベアリング９と外囲器用のモータ１０とコントローラ１１（図１を参照）とを備えている。上述した実施例１と相違して、後述する実施例３も含めて、本実施例２では、実施例１のような段差６ａ（図１を参照）によって軟Ｘ線を遮断する構造を採用せずに、陽極６の内周部であるターゲットディスクフラット部を軟Ｘ線が発生し難い物質で形成することで、その物質によって軟Ｘ線を発生させない構造を採用している。

具体的には、外周部であるターゲットディスク傾斜部と比較して、陽極６の内周部であるターゲットディスクフラット部を軟Ｘ線が発生し難い物質で形成することで、その物質によって軟Ｘ線を発生させない構造で陽極６の内周部を構成する。例えば、ターゲットディスクフラット部の表面のみを銅（図４の符号６Ｃｕを参照）で形成するとともに、ターゲットディスクフラット部の表面を除く陽極６のターゲットディスク全体をタングステン（図４の符号６Ｗを参照）で形成する。この場合には、外周部であるターゲットディスク傾斜部を含めてターゲットディスク全体を形成するタングステンと比較して、陽極６の内周部であるターゲットディスクフラット部の表面を形成する銅は、軟Ｘ線が発生し難い物質である。したがって、銅，タングステンの組み合わせで陽極６の内周部および外周部をそれぞれ形成する。なお、銅，タングステンの組み合わせに限定されず、軟Ｘ線が発生し難い物質，軟Ｘ線が発生しやすい物質の組み合わせであればよい。例えば、モリブデン，タングステンの組み合わせであってもよい。

このように、本実施例２では、陽極６の内周部の表面のみを軟Ｘ線が発生し難い物質（例えば銅）で形成するとともに、内周部の表面を除く陽極６全体を内周部の表面と比較して軟Ｘ線が発生し易い物質（例えばタングステン）で形成することで、外周部と比較して陽極６の内周部を軟Ｘ線が発生し難い物質で形成している。

上述した実施例１と同様に、パルス負荷を繰り返すごとに、パルス負荷をＸ線管装置１に加えた場合には、コントローラ１１（図１を参照）は陽極６の外周部であるターゲットディスク傾斜部に電子ビームＢを衝突させるように偏向コイル５を制御するとともに、パルス負荷終了後（波尾のタイミング時）に、コントローラ１１（図１を参照）は陽極６の内周部であるターゲットディスクフラット部に電子ビームＢ（図４の２点鎖線を参照）を衝突させるように偏向コイル５を制御する。したがって、波尾のタイミング時には、図４の２点鎖線に示すように電子ビームＢは偏向して、陽極６の内周部であるターゲットディスクフラット部に衝突して、ターゲットディスクフラット部の表面のみを形成する銅によって軟Ｘ線を発生させない。

本実施例３に係るＸ線管装置１によれば、Ｘ線発生のために負荷をＸ線管装置１に加えた場合には、陰極４から電子ビームＢが発生し、その陰極４からの電子ビームＢを偏向コイル５は偏向させる。このとき、コントローラ１１（図１を参照）は陽極６の外周部に電子ビームＢを衝突させるように偏向コイル５を制御する。したがって、偏向した電子ビームＢは陽極６の外周部に衝突して、通常のＸ線が発生する。一方、上述した負荷終了後には、チャージ分の電荷の放電で電圧が徐々に低下する。この低下時（すなわち波尾のタイミング）においても陰極４から電子ビームＢが発生し、その陰極４からの電子ビームＢを偏向コイル５は偏向させる。このとき、コントローラ１１（図１を参照）は陽極６の内周部に電子ビームＢを衝突させるように偏向コイル５を制御する。したがって、偏向した電子ビームＢは陽極６の内周部に衝突する。この波尾のタイミングでは軟Ｘ線が本来発生するが、軟Ｘ線を発生させない構造で陽極６の内周部を構成しているので、負荷をＸ線管装置１に加えた場合には通常のＸ線を発生させつつ、負荷終了後（波尾のタイミング時）において軟Ｘ線を発生させない。

本実施例２では、外周部と比較して陽極６の内周部を軟Ｘ線が発生し難い物質（例えば銅）で形成することで、その物質によって軟Ｘ線を発生させない構造で陽極６の内周部を構成している。また、上述した実施例１や後述する実施例３も含めて、本実施例２では、パルス状の管電圧を負荷としてＸ線管装置１に加えることでパルス状のＸ線を発生させて診断する術式のときに有用である。

本実施例２の場合には、軟Ｘ線が発生し易い物質を主体として、陽極６の内周部の表面のみを軟Ｘ線が発生し難い物質で形成するのみで、軟Ｘ線を発生させない構造で陽極６の内周部を構成することが可能となり、陽極６全体の強度をある程度保つことができる。なお、軟Ｘ線が発生し易い物質を主体として、陽極６の内周部の表面のみを軟Ｘ線が発生し難い物質で塗布形成する、あるいは貼り付けるだけで本実施例２の陽極６を簡易に実現することができる。

次に、図面を参照してこの発明の実施例３を説明する。
図５は、実施例３に係るＸ線管装置の概略断面図である。上述した実施例１，２と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。また、図５では、図４と同様にコントローラの図示を省略する。

本実施例３に係るＸ線管装置１では、図５に示すように、上述した実施例１，２と同様に、管容器２と外囲器３と陰極４と偏向コイル５と陽極６と各回転軸７，８とベアリング９と外囲器用のモータ１０とコントローラ１１（図１を参照）とを備えている。上述した実施例１と相違して、本実施例３では、実施例１のような段差６ａ（図１を参照）によって軟Ｘ線を遮断する構造を採用せずに、上述した実施例２と同様に陽極６の内周部であるターゲットディスクフラット部を軟Ｘ線が発生し難い物質で形成することで、その物質によって軟Ｘ線を発生させない構造を採用している。

具体的には、外周部であるターゲットディスク傾斜部と比較して、陽極６の内周部であるターゲットディスクフラット部を軟Ｘ線が発生し難い物質で形成することで、その物質によって軟Ｘ線を発生させない構造で陽極６の内周部を構成する。例えば、ターゲットディスク傾斜部の表面を除く陽極６のターゲットディスク全体を銅（図５の符号６Ｃｕを参照）で形成するとともに、ターゲットディスク傾斜部の表面のみをタングステン（図５の符号６Ｗを参照）で形成する。この場合には、外周部であるターゲットディスク傾斜部の表面を形成するタングステンと比較して、陽極６の内周部であるターゲットディスクフラット部を含めてターゲットディスク全体を形成する銅は、軟Ｘ線が発生し難い物質である。したがって、銅，タングステンの組み合わせで陽極６の内周部および外周部をそれぞれ形成する。なお、上述した実施例２と同様に銅，タングステンの組み合わせに限定されず、軟Ｘ線が発生し難い物質，軟Ｘ線が発生しやすい物質の組み合わせであれば、例えば、モリブデン，タングステンの組み合わせであってもよい。

このように、本実施例３では、陽極６の外周部の表面を除く陽極６全体を軟Ｘ線が発生し難い物質（例えば銅）で形成するとともに、陽極６の外周部の表面のみを陽極６全体と比較して軟Ｘ線が発生し易い物質（例えばタングステン）で形成することで、外周部と比較して陽極６の内周部を軟Ｘ線が発生し難い物質で形成している。

上述した実施例１，２と同様に、パルス負荷を繰り返すごとに、パルス負荷をＸ線管装置１に加えた場合には、コントローラ１１（図１を参照）は陽極６の外周部であるターゲットディスク傾斜部に電子ビームＢを衝突させるように偏向コイル５を制御するとともに、パルス負荷終了後（波尾のタイミング時）に、コントローラ１１（図１を参照）は陽極６の内周部であるターゲットディスクフラット部に電子ビームＢ（図４の２点鎖線を参照）を衝突させるように偏向コイル５を制御する。したがって、波尾のタイミング時には、図４の２点鎖線に示すように電子ビームＢは偏向して、陽極６の内周部であるターゲットディスクフラット部に衝突して、ターゲットディスク全体を形成する銅によって軟Ｘ線を発生させない。

本実施例３に係るＸ線管装置１によれば、上述した実施例２と同様に、Ｘ線発生のために負荷をＸ線管装置１に加えた場合には、陰極４から電子ビームＢが発生し、その陰極４からの電子ビームＢを偏向コイル５は偏向させる。このとき、コントローラ１１（図１を参照）は陽極６の外周部に電子ビームＢを衝突させるように偏向コイル５を制御する。したがって、偏向した電子ビームＢは陽極６の外周部に衝突して、通常のＸ線が発生する。一方、上述した負荷終了後には、チャージ分の電荷の放電で電圧が徐々に低下する。この低下時（すなわち波尾のタイミング）においても陰極４から電子ビームＢが発生し、その陰極４からの電子ビームＢを偏向コイル５は偏向させる。このとき、コントローラ１１（図１を参照）は陽極６の内周部に電子ビームＢを衝突させるように偏向コイル５を制御する。したがって、偏向した電子ビームＢは陽極６の内周部に衝突する。この波尾のタイミングでは軟Ｘ線が本来発生するが、軟Ｘ線を発生させない構造で陽極６の内周部を構成しているので、負荷をＸ線管装置１に加えた場合には通常のＸ線を発生させつつ、負荷終了後（波尾のタイミング時）において軟Ｘ線を発生させない。

本実施例３では、上述した実施例２と同様に、外周部と比較して陽極６の内周部を軟Ｘ線が発生し難い物質（例えば銅）で形成することで、その物質によって軟Ｘ線を発生させない構造で陽極６の内周部を構成している。また、上述した実施例１，２も含めて、本実施例３では、パルス状の管電圧を負荷としてＸ線管装置１に加えることでパルス状のＸ線を発生させて診断する術式のときに有用である。

本実施例３の発明の場合には、軟Ｘ線が発生し難い物質を主体として、陽極６の外周部の表面のみを軟Ｘ線が発生し易い物質で形成するのみで、軟Ｘ線を発生させない構造で陽極６の内周部を構成することが可能となり、陽極６全体の強度をある程度保つことができる。なお、軟Ｘ線が発生し難い物質を主体として、陽極６の外周部の表面のみを軟Ｘ線が発生し易い物質で塗布形成する、あるいは貼り付けるだけで本実施例３の陽極６を簡易に実現することができる。

この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）非破壊検査機器などの工業用装置やＸ線診断装置などの医用装置にも適用することができる。

（２）上述した各実施例では、陰極４としてタングステンコイル等のフィラメントのように熱電子放出型を例に採って説明したが、電界によるトンネル効果によって電子ビームを放出させる電界放出型にも適用することができる。

（３）上述した各実施例では、陽極がそれを収容する外囲器と一体となって回転する構造の外囲器回転型のＸ線管装置１であったが、Ｘ線管装置の構造については特に限定されない。例えば、実施例１を図６に示す外囲器３が回転せずに陽極６が回転する回転陽極型Ｘ線管装置に適用してもよい。図６に示す構造の場合には、パルス負荷時に偏向コイル５に流す電流を、パルス負荷終了後（波尾のタイミング時）において増やすようにコントローが操作することで磁界を強めて、電子ビームＢは、図１の２点鎖線に示すように偏向方向で、かつ内側に移動する。そして、電子ビームＢは陽極６のターゲットディスクフラット部に衝突して、ターゲットディスクフラット部から軟Ｘ線が発生しても段差６ａによって遮られる。もちろん、実施例２，３を図６に示す回転陽極型Ｘ線管装置に適用してもよい。

（４）上述した実施例１では、陽極の内周部が外周部に隣接する部分に内周部を構成するフラット部から一部が突出する段差を設けることで、その段差によって軟Ｘ線を遮断する構造で陽極の内周部を構成し、上述した実施例２，３では、外周部と比較して陽極の内周部を軟Ｘ線が発生し難い物質で形成することで、その物質によって軟Ｘ線を発生させない構造で陽極の内周部を構成したが、軟Ｘ線を遮断するあるいは軟Ｘ線を発生させない構造で陽極の内周部を構成するのであれば、特に限定されない。

（５）上述した各実施例では、パルス状の管電圧を負荷としてＸ線管装置に加えることでパルス状のＸ線を発生させて診断する術式に適用したが、連続的にＸ線を発生させて診断する術式に適用してもよい。例えば、Ｘ線発生のための負荷が終了後に波尾があるならば、この波尾のタイミングにおいて陽極の内周部に電子ビームを衝突させればよい。

（６）上述した各実施例を互いに組み合わせてもよい。各実施例を全部組み合わせて、段差を内周部に設け、かつ外周部と比較して陽極の内周部を軟Ｘ線が発生し難い物質で形成してもよい。また、実施例１，２を組み合わせて、段差およびフィルタを内周部に設けてもよいし、実施例２，３を組み合わせて、フィルタを内周部に設け、かつ外周部と比較して陽極の内周部を軟Ｘ線が発生し難い物質で形成してもよいし、実施例１，３を組み合わせて、段差を内周部に設け、かつ外周部と比較して陽極の内周部を軟Ｘ線が発生し難い物質で形成してもよい。

（７）陽極の内周部全体を軟Ｘ線が発生し難い物質で形成し、陽極の外周部全体を軟Ｘ線が発生し易い物質で形成することで、外周部と比較して陽極の内周部を軟Ｘ線が発生し難い物質で形成することも可能である。このように、陽極全体を互いに異なる物質で構成すると陽極全体の強度が弱くなる恐れがあるし、陽極全体を互いに異なる物質で構成し難いという問題点もある。したがって、この変形例よりも実施例２，３の方が陽極全体の強度をある程度保つことができる。

１ … Ｘ線管装置
４ … 陰極
５ … 偏向コイル
６ … 陽極
６ａ … 段差
１１ … コントローラ

Claims

電子ビームを発生させる陰極と、その陰極からの電子ビームを偏向させる偏向手段と、その偏向手段によって偏向した電子ビームの衝突によりＸ線を発生させ、かつ外周部が傾斜部からなり、内周部がフラット部からなり、回転可能に構成された陽極とを備えた回転陽極型のＸ線管装置であって、前記電子ビームが前記陽極に衝突する位置を前記偏向手段による偏向方向に移動させるように前記偏向手段を制御する偏向制御手段を備え、
軟Ｘ線を遮断するあるいは軟Ｘ線を発生させない構造で前記陽極の前記内周部を構成し、Ｘ線発生のために負荷を前記Ｘ線管装置に加えた場合には、前記偏向制御手段は前記陽極の前記外周部に電子ビームを衝突させるように前記偏向手段を制御するとともに、前記負荷終了後に、前記偏向制御手段は前記陽極の前記内周部に電子ビームを衝突させるように前記偏向手段を制御することを特徴とするＸ線管装置。
請求項１に記載のＸ線管装置において、前記陽極の前記内周部が前記外周部に隣接する部分に前記内周部を構成する前記フラット部から一部が突出する段差を設けることで、その段差によって前記軟Ｘ線を遮断する構造で陽極の内周部を構成することを特徴とするＸ線管装置。
請求項１に記載のＸ線管装置において、前記外周部と比較して前記陽極の前記内周部を前記軟Ｘ線が発生し難い物質で形成することで、その物質によって軟Ｘ線を発生させない構造で陽極の前記内周部を構成することを特徴とするＸ線管装置。
請求項３に記載のＸ線管装置において、前記陽極の前記内周部の表面のみを前記軟Ｘ線が発生し難い物質で形成するとともに、前記内周部の表面を除く陽極全体を前記内周部の表面と比較して軟Ｘ線が発生し易い物質で形成することで、前記外周部と比較して前記陽極の前記内周部を前記軟Ｘ線が発生し難い物質で形成することを特徴とするＸ線管装置。
請求項３に記載のＸ線管装置において、前記陽極の前記外周部の表面を除く陽極全体を前記軟Ｘ線が発生し難い物質で形成するとともに、前記陽極の前記外周部の表面のみを前記陽極全体と比較して軟Ｘ線が発生し易い物質で形成することで、前記外周部と比較して前記陽極の前記内周部を前記軟Ｘ線が発生し難い物質で形成することを特徴とするＸ線管装置。
請求項１から請求項５のいずれかに記載のＸ線管装置において、前記負荷はパルス負荷であって、パルス負荷を繰り返すごとに、パルス負荷を前記Ｘ線管装置に加えた場合には、前記偏向制御手段は前記陽極の前記外周部に前記電子ビームを衝突させるように前記偏向手段を制御するとともに、パルス負荷終了後に、前記偏向制御手段は前記陽極の前記内周部に前記電子ビームを衝突させるように前記偏向手段を制御することを特徴とするＸ線管装置。