JP6075213B2 - 平板エミッタ - Google Patents

Description

この発明は、Ｘ線管用もしくはそれ以外の用途の電子源に用いられる平板エミッタに係り、特に、４本の通電加熱用の脚部を備えて点灯を制御する技術に関する。

Ｘ線管を用いたＸ線装置においては、細部の透視や撮影を行う場合には電子線の焦点寸法を小さくし、被検体の体厚が厚い透視や撮影を行う場合には陽極への負担を小さくするために焦点寸法を大きくする。これらの電子線の焦点寸法を形成するエミッタ（「フィラメント」とも呼ばれる）を複数用意して、用途に応じて各エミッタを切り替える構造が考えられる。しかし、用途に応じてエミッタを複数用意するのは構造上複雑化してしまい、Ｘ線管自体の構造が大きくなってしまう。

そこで、近年では、単一の平板エミッタにて複数のサイズの焦点が形成可能なエミッタが本出願人から提案されている（例えば、特許文献１参照）。以下、この平板エミッタを「平板ダブルエミッタ」と呼ぶ。従来の平板ダブルエミッタも含め従来の平板エミッタの構造について、図７〜図１５を参照して説明する。図７は、従来の平板エミッタの概略平面図であり、図８は、従来の平板ダブルエミッタの概略平面図であり、図９は、集束電極およびエミッタの配置関係を模式的に表した図であり、図１０は、図７の通電加熱用の脚部を付け根より９０°に折り曲げた従来の平板エミッタの概略図であり、図１１は、図１０の従来の平板エミッタをＸ線管用のベースに組み込んだ概略図であり、図１２は、図８の通電加熱用の脚部を付け根より９０°に折り曲げた平板ダブルエミッタ（ダブルエミッタtype 1）の概略図であり、図１３は、図１２の平板ダブルエミッタ（ダブルエミッタtype 1）をＸ線管用のベースに組み込んだ概略図であり、図１４は、全ての通電加熱用の脚部を複数回蛇行させた平板ダブルエミッタ（ダブルエミッタtype 2）の概略図であり、図１５は、図１４の平板ダブルエミッタ（ダブルエミッタtype 2）をＸ線管用のベースに組み込んだ概略図である。

従来の平板エミッタは、図７に示すように電子線出射面１０１の付け根に２本の通電加熱用の脚部１０２，１０３を有している。図中の右上斜線のハッチングに示すように脚部１０２，１０３から通電することで、図中の右上斜線のハッチングに示すように電子線出射面１０１の全面の領域を加熱し、電子線出射面１０１の全面の領域から熱電子を放出させる。電子線出射面１０１から放出した熱電子Ｂ（図９を参照）が、陽極からなるターゲットＴ（図９を参照）に衝突することで、Ｘ線Ｒ（図９を参照）を発生する。図７の構造では、１種類の焦点しか得られない。

そこで、単一のエミッタにて２種類のサイズの焦点を形成するように、図８に示すような平板ダブルエミッタを構成する。この平板ダブルエミッタは、図８に示すように電子線出射面１０１の付け根に４本の通電加熱用の脚部１０２〜１０５を有している。脚部１０２〜１０５のうち、脚部１０２，１０３は、電子線出射面１０１の全面の領域を通電加熱（以下、「全灯」とする）して電子線を出射する大焦点用の全灯に用いられる全灯通電加熱用脚部１０２，１０３である。一方、脚部１０２〜１０５のうち、脚部１０４，１０５は、電子線出射面１０１の全面よりも狭い領域のみを通電加熱（以下、「半灯」とする）して電子線を出射する小焦点用の半灯に用いられる半灯通電加熱用脚部１０４，１０５である。

すなわち、図８（ａ）に示すように電子線出射面１０１の全面の領域（図中の右上斜線のハッチングで示された領域を参照）を加熱する場合には、全灯通電加熱用脚部１０２，１０３（図中の右上斜線のハッチングを参照）から通電して全面を加熱する。一方、部分的に点灯して電子の放出範囲を制限して、焦点を小さくする場合には、図８（ｂ）に示すように半灯通電加熱用脚部１０４，１０５（図中の右上斜線のハッチングを参照）から通電して、図中の右上斜線のハッチングで示された領域のみを点灯させて加熱する。全灯の場合には通電経路は全灯通電加熱用脚部１０２→全灯通電加熱用脚部１０２の付け根→半灯通電加熱用脚部１０５の付け根→半灯通電加熱用脚部１０４の付け根→全灯通電加熱用脚部１０３の付け根→全灯通電加熱用脚部１０３となり、半灯の場合には通電経路は半灯通電加熱用脚部１０４→半灯通電加熱用脚部１０４の付け根→半灯通電加熱用脚部１０５の付け根→半灯通電加熱用脚部１０５となる。このようにして、通電経路を変えることで電子線の出射領域を切り替える。

Ｘ線の電子源としてエミッタを使用する際、図９に示すように電子線Ｂを陽極からなるターゲットＴ上に集束させるためにエミッタＥの前面（出射面）に集束電極Ｃを配置する。したがって、図７もしくは図８に示すように通電加熱用の脚部も含めて平板エミッタが板状であると、（１）電極に対するエミッタの設置に複雑な機構を要する上に、設置作業も煩雑となる、（２）大電流照射時に電子線出射領域（図９の熱電子Ｂを参照）が脚部にまで広がり、所望の焦点形状を得ることができない等の問題が生じる。

そこで、図７に示す従来の平板エミッタでは、必要な電子線出射領域のみを電極に対向させるために、図１０に示すように通電加熱用の脚部１０２，１０３を付け根から９０°折り曲げる。図７の図中の破線箇所で脚部１０２，１０３を９０°に折り曲げて、図１０に示すように脚部１０２，１０３を互いに対向させる。図１０（ａ）は従来の平板エミッタの概略斜視図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の正面Ｆから見た概略正面図であり、図１０（ｃ）は、図１０（ａ）の側面Ｓから見た概略側面図であり、図１０（ｄ）は、図１０（ａ）の上面Ｕから見た概略平面図である。

なお、エミッタをＸ線管に組み込む場合には、Ｘ線管への組み込み工程の簡素化のために、図１１に示すように組み込むのが一般的である。具体的には、セラミックなどの絶縁体Ｉにロウ付けした電極棒ＥＲ（以下、セラミックなどの絶縁体および電極棒をまとめて「ベース」と呼ぶ）に通電加熱用の脚部１０２，１０３の終端をロウ付けや溶接等の手段で固定してからＸ線管に組み込むことが多い。

上述した理由により、図８に示す従来の平板ダブルエミッタも、従来の平板エミッタと同様に、図１２に示すように４本の通電加熱用の脚部１０２〜１０５を付け根から９０°折り曲げる。図８の図中の破線箇所で脚部１０２〜１０５を９０°に折り曲げて、電子線出射面１０１の鉛直軸で、かつ当該電子線出射面１０１の中心を通る中心軸に対して、図１２に示すように全灯通電加熱用脚部１０２，１０３を互いに軸対称に対向させて、半灯通電加熱用脚部１０４，１０５を互いに軸対称に配置させる。以下、図１２のように脚部１０２〜１０５を直線状に形成した平板ダブルエミッタを「ダブルエミッタtype 1」と呼ぶ。図１２（ａ）はダブルエミッタtype 1の概略斜視図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の正面Ｆから見た概略正面図であり、図１２（ｃ）は、図１２（ａ）の側面Ｓから見た概略側面図であり、図１２（ｄ）は、図１２（ａ）の上面Ｕから見た概略平面図である。

ダブルエミッタtype 1をＸ線管に組み込む場合にも、図１３に示すように絶縁体Ｉにロウ付けした電極棒ＥＲ（ベース）に４本の通電加熱用の脚部１０２〜１０５の終端を溶接等で固定する。図１３（ａ）はダブルエミッタtype 1をＸ線管用のベースに組み込んだ概略斜視図であり、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）の下面から見た概略平面図である。

特開２０１２−１５０４５号公報

しかしながら、ダブルエミッタtype 1の構造では、図１３から明らかなようにベースの電極棒ＥＲの間隔が非常に狭いという問題がある。したがって、各電極棒ＥＲ間で絶縁しながら電極棒ＥＲをセラミックなどの絶縁体に固定するのは非常に難しい。電極棒ＥＲを細くすることも考えられるが、強度上好ましくない。

そこで、電極棒ＥＲ間で確実な絶縁を取るために、図１４に示すように４本の通電加熱用の脚部１０２〜１０５を付け根から９０°折り曲げて、全ての通電加熱用の脚部１０２〜１０５を複数回（図１４では２回）蛇行させて形成することで、脚部１０２〜１０５の終端を広げる構成が考えられる。以下、図１４のように全ての脚部１０２〜１０５を複数回蛇行させて形成した平板ダブルエミッタを「ダブルエミッタtype 2」と呼ぶ。図１４（ａ）はダブルエミッタtype 2の概略斜視図であり、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の正面Ｆから見た概略正面図であり、図１４（ｃ）は、図１４（ａ）の側面Ｓから見た概略側面図であり、図１４（ｄ）は、図１４（ａ）の上面Ｕから見た概略平面図である。

図１４では、脚部１０２〜１０５を９０°に直角に蛇行させて、さらに９０°に直角に蛇行させることで、脚部１０２〜１０５を２回蛇行させて形成する。なお、蛇行させる回数については、図１４のような２回に限定されず、複数回であればよい。このように、脚部１０２〜１０５を複数回蛇行させて形成することで、終端において脚部１０２〜１０５が延びている方向を平行に揃えることができる。

同じくダブルエミッタtype 2をＸ線管に組み込む場合にも、図１５に示すように絶縁体Ｉにロウ付けした電極棒ＥＲ（ベース）に４本の通電加熱用の脚部１０２〜１０５の終端を溶接等で固定する。ダブルエミッタtype 2の構造では、図１５から明らかなようにベースの電極棒ＥＲの間隔が広いので、各電極棒ＥＲ間で絶縁しながら電極棒ＥＲを固定するのが容易になる。

しかし、ダブルエミッタtype 2では全ての脚部が長く、かつ蛇行しているので、バランスが取り難く、ベースへ位置精度良く固定することが難しい。したがって、（１）固定による不自然な応力にて電子線出射面が変形し、所定の焦点形状を得ることができなくなる、（２）上記（１）の変形はダブルエミッタtype 2の位置ズレを引き起こすので、集束電極Ｃ（図９を参照）に対して当該ダブルエミッタtype 2を位置精度良く配置することが非常に困難となる。位置精度良く配置することができないと焦点広がりや非対称性の出現等が生じ、所定の焦点形状を得ることができなくなる等の問題が生じる。

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、Ｘ線管用もしくはそれ以外の用途の電子源への組み込みが容易で、かつ位置精度良く行うことができる形状の平板エミッタ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、この発明に係る平板エミッタは、４本の通電加熱用の脚部を備え、当該脚部の組み合わせに応じて、全面よりも狭い領域のみを通電加熱して電子線を出射する小焦点用の半灯または全面の領域を通電加熱して電子線を出射する大焦点用の全灯のいずれかが選択可能に構成され、前記４本の通電加熱用の脚部の全てが電子線出射部の付け根にて折り曲げられた、電子源に用いられる平板エミッタであって、組となる前記全灯のための２本の全灯通電加熱用脚部、または組となる前記半灯のための２本の半灯通電加熱用脚部のいずれか一方を直線状に形成し、他方を複数回蛇行させて形成することで、互いに隣接する前記全灯通電加熱用脚部・前記半灯通電加熱用脚部の間隔において、前記付け根での当該間隔よりも、脚部の終端での当該間隔を広げて形成するものである。

［作用・効果］この平板エミッタによれば、互いに隣接する全灯通電加熱用脚部・半灯通電加熱用脚部の間隔において、付け根での当該間隔よりも、脚部の終端での当該間隔を広げて形成することができ、脚部を固定する電極棒間の距離も広がり、同棒間の絶縁も容易となる。また、いずれか一方の組の脚部が直線状に形成されるので、電子源への組み込みの際に平板エミッタのバランスが取り易く、電子線出射面の変形も起こり難くい。

上述したこの発明に係る平板エミッタにおいて、２本の全灯通電加熱用脚部、または２本の半灯通電加熱用脚部のいずれか一方を直線状に形成し、他方を複数回蛇行させて形成するのであればよいが、２本の全灯通電加熱用脚部を直線状に形成し、２本の半灯通電加熱用脚部を複数回蛇行させて形成するのが好ましい。こうすることで電子線出射面内の温度分布が均一に近づく。

電子線出射面の鉛直方向で、かつ付け根での折り曲げ線に平行な方向で、当該電子線出射面の中心を通る面に対して、直線状に形成された２本の全灯通電加熱用脚部または半灯通電加熱用脚部が互いに面対称に配置されるのが好ましい。こうすることで電子源への組み込みの際に平板エミッタのバランスが取り易くなり、電子線出射面の変形が起こり難くなる。

また、電子線出射面の鉛直軸で、かつ当該電子線出射面の中心を通る中心軸に対して、複数回蛇行して形成された２本の半灯通電加熱用脚部または全灯通電加熱用脚部が互いに軸対称に配置されるのが好ましい。こうすることでＸ線管用もしくはそれ以外の用途の電子源への組み込みが位置精度良く容易に行える。

上述したこれらの発明に係る平板エミッタにおいて、全灯通電加熱用脚部および半灯通電加熱用脚部は、電子線出射面に鉛直な方向の高さが等しいのが好ましい。各々の脚部を固定するベースの電極棒の高さも同一になり、電子線出射面も水平面に固定することができる。

上述したこれらの発明に係る平板エミッタにおいて、付け根での折り曲げ線を垂線として下した面に平板エミッタを投影した場合に、同じ付け根で折り曲げられた全灯通電加熱用脚部および半灯通電加熱用脚部の対が上述の投影した面に互いに重なるように配置されるのが好ましい。こうすることでＸ線管用もしくはそれ以外の用途の電子源への組み込みに用いられるベースに脚部を固定する際の強度を高めることができ、さらには位置精度良く固定することができる。

この発明に係る平板エミッタによれば、組となる全灯のための２本の全灯通電加熱用脚部、または組となる半灯のための２本の半灯通電加熱用脚部のいずれか一方を直線状に形成し、他方を複数回蛇行させて形成することで、互いに隣接する全灯通電加熱用脚部・半灯通電加熱用脚部の間隔において、付け根での当該間隔よりも、脚部の終端での当該間隔を広げて形成することができる。また、平板エミッタのバランスも取り易く変形も起こり難い。

（ａ）〜（ｄ）は、半灯通電加熱用脚部を２回蛇行させた実施例に係る平板ダブルエミッタ（ダブルエミッタtype 3）の概略図である。 図１の平板ダブルエミッタ（ダブルエミッタtype 3）をＸ線管用のベースに組み込んだ概略図である。 （ａ）〜（ｃ）は、電子線出射面，通電加熱用の脚部，折り曲げ線，各々の面および中心軸の配置関係を模式的に表した図である。 半灯通電加熱用脚部を４回蛇行させた変形例に係る平板ダブルエミッタの概略斜視図である。 半灯通電加熱用脚部を曲線状に蛇行させた変形例に係る平板ダブルエミッタの概略斜視図である。 全灯通電加熱用脚部の方を２回蛇行させた変形例に係る平板ダブルエミッタの概略斜視図である。 従来の平板エミッタの概略平面図である。 （ａ），（ｂ）は、従来の平板ダブルエミッタの概略平面図である。 集束電極およびエミッタの配置関係を模式的に表した図である。 （ａ）〜（ｄ）は、図７の通電加熱用の脚部を付け根より９０°に折り曲げた従来の平板エミッタの概略図である。 図１０の従来の平板エミッタをＸ線管用のベースに組み込んだ概略図である。 （ａ）〜（ｄ）は、図８の通電加熱用の脚部を付け根より９０°に折り曲げた平板ダブルエミッタ（ダブルエミッタtype 1）の概略図である。 （ａ），（ｂ）は、図１２の平板ダブルエミッタ（ダブルエミッタtype 1）をＸ線管用のベースに組み込んだ概略図である。 （ａ）〜（ｄ）は、全ての通電加熱用の脚部を複数回蛇行させた平板ダブルエミッタ（ダブルエミッタtype 2）の概略図である。 図１４の平板ダブルエミッタ（ダブルエミッタtype 2）をＸ線管用のベースに組み込んだ概略図である。

以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。
図１は、半灯通電加熱用脚部を２回蛇行させた実施例に係る平板ダブルエミッタの概略図であり、図２は、図１の平板ダブルエミッタ（ダブルエミッタtype 3）をＸ線管用のベースに組み込んだ概略図であり、図３は、電子線出射面，通電加熱用の脚部，折り曲げ線，各々の面および中心軸の配置関係を模式的に表した図である。本実施例では、２本の全灯通電加熱用脚部を直線状に形成し、２本の半灯通電加熱用脚部を２回蛇行させて形成して構成された平板エミッタ（平板ダブルエミッタ）を例に採って説明する。以下、図１のように２本の全灯通電加熱用脚部を直線状に形成し、２本の半灯通電加熱用脚部を２回蛇行させて形成した平板ダブルエミッタを「ダブルエミッタtype 3」と呼ぶ。図１（ａ）はダブルエミッタtype 3の概略斜視図であり、図１（ｂ）は、図（ａ）の正面Ｆから見た概略正面図であり、図１（ｃ）は、図１（ａ）の側面Ｓから見た概略側面図であり、図１（ｄ）は、図１（ａ）の上面Ｕから見た概略平面図である。

本実施例に係る平板ダブルエミッタ（ダブルエミッタtype 3）は、図１に示すように電子線出射面１の付け根に４本の通電加熱用の脚部２〜５を有している。脚部２〜５のうち、脚部２，３は、電子線出射面の全面の領域を通電加熱して電子線を出射する大焦点用の全灯に用いられる全灯通電加熱用脚部２，３である。一方、脚部２〜５のうち、脚部４，５は、電子線出射面１の全面よりも狭い領域のみを通電加熱して電子線を出射する小焦点用の半灯に用いられる半灯通電加熱用脚部４，５である。

「背景技術」の欄でも述べたように、電子線出射面１の全面の領域を加熱する場合には、全灯通電加熱用脚部２，３から通電して全面を加熱する。一方、部分的に点灯して電子の放出範囲を制限して、焦点を小さくする場合には、半灯通電加熱用脚部４，５から通電して、全面よりも狭い領域のみを点灯させて加熱する。全灯の場合には通電経路は全灯通電加熱用脚部２→全灯通電加熱用脚部２の付け根→半灯通電加熱用脚部５の付け根→半灯通電加熱用脚部４の付け根→全灯通電加熱用脚部３の付け根→全灯通電加熱用脚部３となり、半灯の場合には通電経路は半灯通電加熱用脚部４→半灯通電加熱用脚部４の付け根→半灯通電加熱用脚部５の付け根→半灯通電加熱用脚部５となる。このようにして、通電経路を変えることで平板エミッタ（ダブルエミッタtype 3）の電子線の出射領域を切り替える。

したがって、平板エミッタ（ダブルエミッタtype 3）は４本の通電加熱用の脚部２〜５を備え、当該脚部２〜５の組み合わせに応じて、全面よりも狭い領域のみを通電加熱して電子線を出射する小焦点用の半灯または全面の領域を通電加熱して電子線を出射する大焦点用の全灯のいずれかが選択可能に構成されている。そして、図１（ａ）に示すように、４本の通電加熱用の脚部２〜５の全てが電子線出射部（電子線出射面１）の付け根にて折り曲げられている。

通電用の電源については、特に限定されない。交流電源であってもよいし、直流電源であってもよい。

本実施例では、図１（ａ）に示すように４本の通電加熱用の脚部２〜５を付け根から９０°折り曲げる。ここで、電子線出射面１，通電加熱用の脚部２〜５，各々の面および中心軸の配置関係について、図３を参照して説明する。図３（ａ）〜図３（ｃ）は模式図であり、図３の一部において通電加熱用の脚部２〜５等の図示を省略している。図３（ａ）は、電子線出射面，折り曲げ線，各々の面および中心軸の配置関係を模式的に表した斜視図であり、図３（ｂ）は、通電加熱用の脚部を模式的に表した正面図および図３（ａ）の正面から見た正面図であり、図３（ｃ）は、通電加熱用の脚部を模式的に表した平面図および図３（ａ）の上面から見た平面図である。

付け根での折り曲げ線を、図３（ａ）に示すように符号Ｌ_１，Ｌ_２とし、電子線出射面１の中心を、図３（ａ）および図３（ｃ）に示すように符号Ｏとする。また、電子線出射面１の鉛直方向で、かつ付け根での折り曲げ線Ｌ_１，Ｌ_２に平行な方向で、当該電子線出射面１の中心Ｏを通る面を、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すように符号Ｐ_１とする。また、電子線出射面１の鉛直軸で、かつ当該電子線出射面１の中心Ｏを通る中心軸を、図３（ａ）に示すように符号Ａｘとする。さらに、付け根での折り曲げ線Ｌ_１，Ｌ_２を垂線として下した面を、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すように符号Ｐ_２とする。

本実施例では、図１（ａ）に示すように折り曲げ線Ｌ_１，Ｌ_２（図３（ａ）を参照）で脚部２〜５を９０°に折り曲げる。図１（ａ）および図１（ｄ）に示すように、電子線出射面１の鉛直方向で、かつ付け根での折り曲げ線Ｌ_１，Ｌ_２に平行な方向で、当該電子線出射面１の中心Ｏ（図３（ａ）および図３（ｃ）を参照）を通る面Ｐ_１（図３（ａ）〜図３（ｃ）を参照）に対して、２本の全灯通電加熱用脚部２，３を互いに面対称に配置する。また、図１（ａ）および図１（ｄ）に示すように、電子線出射面１の鉛直軸で、かつ当該電子線出射面１の中心Ｏを通る中心軸Ａｘ（図３（ａ）を参照）に対して、２本の半灯通電加熱用脚部４，５を互いに軸対称に配置する。後述するように、２本の半灯通電加熱用脚部４，５は２回蛇行して形成されているので、各々の半灯通電加熱用脚部４，５における蛇行の方向も、中心軸Ａｘに対して互いに軸対称となる。また、脚部２〜５を９０°に折り曲げているので、２本の全灯通電加熱用脚部２，３は互いに対向し、２本の半灯通電加熱用脚部４，５も互いに平行に配置される。

本実施例では、図１（ａ）〜図１（ｃ）に示すように全灯通電加熱用脚部２，３および半灯通電加熱用脚部４，５は、電子線出射面１に鉛直な方向の高さが等しい。鉛直な方向の高さは６．６ｍｍに設計されている。もちろん、鉛直な方向の高さについては６．６ｍｍに限定されない。

本実施例では、図１（ｂ）に示すように付け根での折り曲げ線Ｌ_１，Ｌ_２を垂線として下した面Ｐ_２（図３（ａ）〜図３（ｃ）を参照）に平板エミッタ（ダブルエミッタtype 3）を投影した場合に、折り曲げ線Ｌ_２で全灯通電加熱用脚部２および半灯通電加熱用脚部４の対が折り曲げられ、折り曲げ線Ｌ_２で全灯通電加熱用脚部３および半灯通電加熱用脚部５の対が折り曲げられる。このとき、折り曲げ線Ｌ_２で折り曲げられた全灯通電加熱用脚部２および半灯通電加熱用脚部４の対、折り曲げ線Ｌ_１で折り曲げられた全灯通電加熱用脚部３および半灯通電加熱用脚部５の対が上述の投影した面Ｐ_２に互いに重なるように配置される。また、４本の通電加熱用の脚部２〜５を付け根から９０°折り曲げているので、図１（ｂ）に示すように図１（ａ）の正面Ｆから見る（投影する）と、電子線出射面１を含めてコの字を９０°回転した形状に見える。

本実施例では、図１（ａ），図１（ｃ）および図１（ｄ）に示すように、２本の全灯通電加熱用脚部２，３を直線状に形成し、２本の半灯通電加熱用脚部４，５を２回蛇行させて形成している。具体的には、半灯通電加熱用脚部４，５を９０°に直角に蛇行させて、さらに９０°に直角に蛇行させることで形成している。このように、半灯通電加熱用脚部４，５を２回蛇行させて形成することで、終端において全灯通電加熱用脚部２，３および半灯通電加熱用脚部４，５が延びている方向を平行に揃えることができる。また、全灯通電加熱用脚部２，３を直線状に形成し、半灯通電加熱用脚部４，５を２回蛇行させて形成することで、互いに隣接する全灯通電加熱用脚部・半灯通電加熱用脚部の間隔において、付け根での当該間隔よりも、脚部の終端での当該間隔が広がっている。

このように作製されたダブルエミッタtype 3では、互いに隣接する全灯通電加熱用脚部・半灯通電加熱用脚部の間隔（脚部の中心軸間の距離）は３．５ｍｍである。また、電子線出射面１の直径は５ｍｍであり、その厚みは０．１ｍｍ±０．０１ｍｍである。また、上述したように鉛直な方向の高さが６．６ｍｍになるように脚部２〜５はそれぞれ設計されている。鉛直な方向の高さと同様に、これらの寸法（脚部の中心軸間の距離、電子線出射面１の直径・厚み）についても、上述した具体的な数値に限定されない。

また、ダブルエミッタtype 3をＸ線管に組み込む場合には、図２に示すように絶縁体Ｉにロウ付けした電極棒ＥＲ（ベース）に４本の通電加熱用の脚部２〜５の終端を溶接やロウ付け等の手段で固定する。互いに隣接する全灯通電加熱用脚部・半灯通電加熱用脚部の間隔（脚部の中心軸間の距離）を３．５ｍｍに設計しているので、強度的に十分な直径φ１．２４ｍｍの電極棒ＥＲが各々の間隔で絶縁を取りながらセラミックなどの絶縁体Ｉに問題なくロウ付けや溶接等の手段で固定することが可能となる。また、電子線出射面１に鉛直な方向の高さは、全灯通電加熱用脚部２，３および半灯通電加熱用脚部４，５の全てにおいて同一であるので、ベースからの電極棒ＥＲの高さは４本全て等しい。

実際に、全灯通電加熱用脚部→一方の半灯通電加熱用脚部→他方の半灯通電加熱用脚部の順番に本実施例に係る平板ダブルエミッタ（ダブルエミッタtype 3）をベースに固定した際には、ほぼ平坦な電子線出射面１（厚みが０．１ｍｍに対して電子線出射面１の凹凸は約±０．０１ｍｍ）が得られる歩留まりは約７０％（９個中６個）であるのが確認された。また、ベース固定後の平板ダブルエミッタ（ダブルエミッタtype 3）を搭載したＸ線管の管球の小焦点モード（管電圧：７５ｋＶ，管電流：３００ｍＡ）にて所定の０．５ｍｍ焦点仕様（焦点幅０．５ｍｍ〜０．７５ｍｍ）を達成したのが確認された。

本実施例に係る平板エミッタ（ダブルエミッタtype 3）によれば、４本の通電加熱用の脚部２〜５を備え、組となる全灯のための２本の全灯通電加熱用脚部２，３、または組となる半灯のための２本の半灯通電加熱用脚部４，５のいずれか一方を直線状に形成し、他方を複数回蛇行させて形成している。図１では、２本の全灯通電加熱用脚部２，３を直線状に形成し、２本の半灯通電加熱用脚部４，５を２回蛇行させて形成している。これにより、互いに隣接する全灯通電加熱用脚部・半灯通電加熱用脚部の間隔において、付け根での当該間隔よりも、脚部の終端での当該間隔を広げて形成することができる。脚部の終端での間隔が広がるので、脚部を固定する電極棒ＥＲ間の距離も広がり、同電極棒間の絶縁が容易となる。また、いずれか一方の組の脚部（図１では全灯通電加熱用脚部２，３）が直線状に形成されるので、バランスが取り易くなる。その結果、Ｘ線管用またはそれ以外の用途の電子源への組み込みが容易で、位置精度良く行うことができる。

２本の全灯通電加熱用脚部２，３、または２本の半灯通電加熱用脚部４，５のいずれか一方を直線状に形成し、他方を複数回蛇行させて形成するのであればよいが、本実施例のように、２本の全灯通電加熱用脚部２，３を直線状に形成し、２本の半灯通電加熱用脚部４，５を複数回（図１では２回）蛇行させて形成するのが好ましい。通電加熱すると電子線出射部（電子線出射面１）において温度勾配が生じる。具体的には、通電の供給元に近い電子線出射部（電子線出射面１）の付け根の方が電極棒を通じて熱が逃げるので、通電の供給元から遠い中央の領域よりも温度が低くなる。特に、全灯の場合には全灯通電加熱用脚部２，３のみを通電して、通電経路は上流側の全灯通電加熱用脚部２→上流側の全灯通電加熱用脚部２の付け根→上流側の半灯通電加熱用脚部５の付け根→下流側の半灯通電加熱用脚部４の付け根→下流側の全灯通電加熱用脚部３の付け根→下流側の全灯通電加熱用脚部３となり、それぞれの脚部の付け根から熱の逃げが起きるので温度勾配が顕著になる。脚部が短い方が、熱が逃げやすくなるので、２本の全灯通電加熱用脚部２，３を直線状に形成することで全灯通電加熱用脚部２，３での電子線出射部（電子線出射面１）の付け根から熱は逃げ易いが、半灯通電加熱用脚部４，５は長く付け根からの熱は逃げにくいので、温度分布を均一に近づけることが可能になる。

本実施例のように２本の全灯通電加熱用脚部２，３を直線状に形成し、２本の半灯通電加熱用脚部４，５を複数回（図１では２回）蛇行させて形成する場合において、電子線出射面１の鉛直方向で、かつ付け根での折り曲げ線Ｌ_１，Ｌ_２に平行な方向で、当該電子線出射面１の中心Ｏを通る面Ｐ_１に対して、直線状に形成された２本の全灯通電加熱用脚部２，３が互いに面対称に配置されるのが好ましい。このように、直線状に形成された２本の全灯通電加熱用脚部２，３を配置することで、図１（ｃ）に示すように図１（ａ）の側面Ｓから全灯通電加熱用脚部２，３を投影すると２本の全灯通電加熱用脚部２，３は完全に重なる。よって、Ｘ線管用もしくはそれ以外の用途の電子源への組み込みに用いられるベースへの固定時に平板エミッタ全体のバランスが取り易くなり、電子線出射面１の変形が起こり難くなる。すなわち、電子線出射面１の鉛直軸を回転中心とした電子線出射面１の円周方向のズレが引き起こす電子線出射面の変形が起こり難くなり、電子線出射面１をほぼ水平のまま固定することができる。このようにして、全灯通電加熱用脚部２，３を基準としてベースに精度良く固定することが可能となる。

また、本実施例のように２本の全灯通電加熱用脚部２，３を直線状に形成し、２本の半灯通電加熱用脚部４，５を複数回（図１では２回）蛇行させて形成する場合において、電子線出射面１の鉛直軸で、かつ当該電子線出射面１の中心Ｏを通る中心軸Ａｘに対して、複数回（図１では２回）蛇行して形成された２本の半灯通電加熱用脚部４，５が互いに軸対称に配置されるのが好ましい。Ｘ線管用もしくはそれ以外の用途の電子源への組み込みに用いられるベースの中心と平板エミッタにおける電子線出射面１の中心を一致させることが容易となり、Ｘ線管用もしくはそれ以外の用途の電子源において集束電極に対して平板エミッタ（ダブルエミッタtype 3）を精度良く配置することが可能となる。

本実施例に係る平板エミッタ（ダブルエミッタtype 3）において、全灯通電加熱用脚部２，３および半灯通電加熱用脚部４，５は、電子線出射面１に鉛直な方向の高さが等しいのが好ましい。各々の脚部２〜５を固定するベースの電極棒ＥＲの高さも同一になり、電子線出射面１も水平面に固定することができる。

本実施例に係る平板エミッタ（ダブルエミッタtype 3）において、付け根での折り曲げ線Ｌ_１，Ｌ_２を垂線として下した面Ｐ_２に平板エミッタ（ダブルエミッタtype 3）を投影した場合に、同じ折り曲げ線Ｌ_１（もしくはＬ_２）で折り曲げられた全灯通電加熱用脚部および半灯通電加熱用脚部の対が上述の投影した面Ｐ_２に互いに重なるように配置されるのが好ましい。このように、同じ折り曲げ線Ｌ_１（もしくはＬ_２）で折り曲げられた全灯通電加熱用脚部および半灯通電加熱用脚部の対が上述の投影した面Ｐ_２に互いに重なるように配置されることで、図１（ｂ）に示すように図１（ａ）の正面Ｆから見る（投影する）と、付け根での折り曲げ線Ｌ_１（もしくはＬ_２）が同じであるので、同じ折り曲げ線Ｌ_１（もしくはＬ_２）で折り曲げられた全灯通電加熱用脚部および半灯通電加熱用脚部の対が完全に重なる。よって、Ｘ線管用もしくはそれ以外の用途の電子源への組み込みに用いられるベースに脚部２〜５を固定する際の強度を高めることができ、ベースに脚部２〜５を安定して固定することができる。

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）この発明に係る平板エミッタは、Ｘ線管用もしくはそれ以外の用途の電子源に用いられるものであり、適用する電子源については特に限定されない。例えば、陽極がそれを収容する外囲器と一体となって回転する外囲器回転型医用Ｘ線管や、それ以外の医用Ｘ線管や、工業用の大焦点Ｘ線管や、大焦点が特徴の電子源に適用することができる。

（２）上述した実施例では、円形の形状を有した電子線出射面１を備えた平板エミッタであったが、特許文献１：特開２０１２−１５０４５号公報の図２に示すように長方形の形状を有した電子線出射面を備えた平板エミッタにも適用することができる。このように、電子線出斜面の形状については特に限定されない。

（３）上述した実施例では、４本の通電加熱用の脚部２〜５を付け根から９０°折り曲げたが、折り曲げの角度については必ずしも９０°に限定されない。９０°以外の鋭角や鈍角に折り曲げてもよい。ただし、ベースに脚部２〜５を固定する際の強度を高めるためには、実施例のように脚部２〜５を付け根から９０°折り曲げるのがもっとも好ましい。

（４）上述した実施例では、半灯通電加熱用脚部４，５を９０°に直角に蛇行させて、さらに９０°に直角に蛇行させることで、半灯通電加熱用脚部４，５を２回蛇行させて形成したが、脚部を蛇行させる回数については、図１のような２回に限定されず、複数回であればよい。例えば、図４に示すように半灯通電加熱用脚部４，５を４回蛇行させてもよい。また、終端において脚部２〜５が延びている方向を平行に揃えるには、必ずしも脚部を蛇行させる回数については偶数回に限定されない。例えば、半灯通電加熱用脚部４，５を１３５°に蛇行させて、同じ側に１３５°にさらに蛇行させて、さらに逆側に９０°に直角に蛇行させることで、半灯通電加熱用脚部４，５を３回蛇行させて形成してもよい。このように脚部を奇数回蛇行させても、終端において脚部２〜５が延びている方向を平行に揃えることが可能である。

（５）上述した実施例では、半灯通電加熱用脚部４，５を９０°に直角に蛇行させて、さらに９０°に直角に蛇行させて、直線状に蛇行させて形成したが、蛇行の形状については必ずしも直線状である必要はない。例えば、図５に示すように半灯通電加熱用脚部４，５を曲線状に蛇行させてもよい。

（６）上述した実施例では、２本の全灯通電加熱用脚部２，３を直線状に形成し、２本の半灯通電加熱用脚部４，５を複数回（図１では２回）蛇行させて形成したが、２本の全灯通電加熱用脚部、または２本の半灯通電加熱用脚部のいずれか一方を直線状に形成し、他方を複数回蛇行させて形成するのであれば、逆に、図６に示すように形成してもよい。ただし、実施例（図１を参照）の構造の方が温度分布を均一に近づけることが可能になるので、実施例の構造の方がより好ましい。もちろん温度分布が均一に既になっている、あるいは温度勾配を考慮しないのであれば、図６に示すように、２本の半灯通電加熱用脚部４，５を直線状に形成し、２本の全灯通電加熱用脚部２，３を複数回（図６では２回）蛇行させて形成してもよい。２本の半灯通電加熱用脚部４，５を直線状に形成し、２本の全灯通電加熱用脚部２，３を複数回蛇行させて形成する場合においても、上述した変形例（１）〜（５）のように変形実施することが可能である。

（７）上述した実施例では、電子線出射面１の鉛直方向で、かつ付け根での折り曲げ線Ｌ_１，Ｌ_２に平行な方向で、当該電子線出射面１の中心Ｏを通る面Ｐ_１に対して、２本の全灯通電加熱用脚部２，３を互いに面対称に配置したが、必ずしも面対称に配置する必要はない。電子線出射面１の鉛直軸を回転中心とした電子線出射面１の円周方向のズレが引き起こす電子線出射面の変形などを考慮しないのであれば、２本の全灯通電加熱用脚部２，３を非対称に配置してもよい。

（８）上述した実施例では、電子線出射面１の鉛直軸で、かつ当該電子線出射面１の中心Ｏを通る中心軸Ａｘに対して、２本の半灯通電加熱用脚部４，５を互いに軸対称に配置したが、必ずしも軸対称に配置する必要はない。電子線出射面１の鉛直軸を回転中心とした電子線出射面１の円周方向のズレが引き起こす電子線出射面の変形などを考慮しないのであれば、２本の半灯通電加熱用脚部４，５を非対称に配置してもよい。

（９）上述した実施例では、全灯通電加熱用脚部２，３および半灯通電加熱用脚部４，５は、電子線出射面１に鉛直な方向の高さが等しかったが、必ずしも高さを等しくする必要はない。各々の脚部２〜５を固定するベースの電極棒ＥＲの高さがそれぞれ異なる場合には、電子線出射面１が水平面に固定されるように、ベースの電極棒ＥＲの高さに応じて脚部２〜５の高さを変えてもよい。

（１０）上述した実施例では、付け根での折り曲げ線Ｌ_１，Ｌ_２を垂線として下した面Ｐ_２に平板エミッタを投影した場合に、同じ折り曲げ線Ｌ_１（もしくはＬ_２）で折り曲げられた全灯通電加熱用脚部および半灯通電加熱用脚部の対が上述の投影した面Ｐ_２に互いに重なるように配置されたが、必ずしも重なるように配置される必要はない。同じ折り曲げ線Ｌ_１（もしくはＬ_２）で折り曲げられた全灯通電加熱用脚部および半灯通電加熱用脚部の対がずれて配置されてもよい。

以上のように、この発明は、陽極がそれを収容する外囲器と一体となって回転する外囲器回転型医用Ｘ線管や、それ以外の医用Ｘ線管や、工業用の大焦点Ｘ線管や、大焦点が特徴の電子源に適している。

１ … 電子線出射面
２，３ … 全灯通電加熱用脚部
４，５ … 半灯通電加熱用脚部
Ｌ_１，Ｌ_２ … 折り曲げ線
Ｏ … 電子線出射面の中心
Ｐ_１ … （電子線出射面の鉛直方向で、かつ付け根での折り曲げ線に平行な方向で、）当該電子線出射面の中心を通る面
Ａｘ … （電子線出射面の鉛直軸で、かつ当該電子線出射面の中心を通る）中心軸
Ｐ_２ … 付け根での折り曲げ線を垂線として下した面（投影した面）

Claims (6)

1. ４本の通電加熱用の脚部を備え、
   当該脚部の組み合わせに応じて、全面よりも狭い領域のみを通電加熱して電子線を出射する小焦点用の半灯または全面の領域を通電加熱して電子線を出射する大焦点用の全灯のいずれかが選択可能に構成され、
   前記４本の通電加熱用の脚部の全てが電子線出射部の付け根にて折り曲げられた、電子源に用いられる平板エミッタであって、
   組となる前記全灯のための２本の全灯通電加熱用脚部、または組となる前記半灯のための２本の半灯通電加熱用脚部のいずれか一方を直線状に形成し、他方を複数回蛇行させて形成することで、互いに隣接する前記全灯通電加熱用脚部・前記半灯通電加熱用脚部の間隔において、前記付け根での当該間隔よりも、脚部の終端での当該間隔を広げて形成する、平板エミッタ。
2. 請求項１に記載の平板エミッタにおいて、
   ２本の前記全灯通電加熱用脚部を直線状に形成し、２本の前記半灯通電加熱用脚部を複数回蛇行させて形成する、平板エミッタ。
3. 請求項１または請求項２に記載の平板エミッタにおいて、
   電子線出射面の鉛直方向で、かつ前記付け根での折り曲げ線に平行な方向で、当該電子線出射面の中心を通る面に対して、直線状に形成された２本の前記全灯通電加熱用脚部または前記半灯通電加熱用脚部が互いに面対称に配置される、平板エミッタ。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の平板エミッタにおいて、
   電子線出射面の鉛直軸で、かつ当該電子線出射面の中心を通る中心軸に対して、複数回蛇行して形成された２本の前記半灯通電加熱用脚部または前記全灯通電加熱用脚部が互いに軸対称に配置されることを特徴とする、平板エミッタ。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の平板エミッタにおいて、
   前記全灯通電加熱用脚部および前記半灯通電加熱用脚部は、電子線出射面に鉛直な方向の高さが等しい、平板エミッタ。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の平板エミッタにおいて、
   前記付け根での折り曲げ線を垂線として下した面に前記平板エミッタを投影した場合に、同じ折り曲げ線で折り曲げられた前記全灯通電加熱用脚部および前記半灯通電加熱用脚部の対が前記投影した面に互いに重なるように配置される、平板エミッタ。

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