JP6316019B2 - X線発生管、該x線発生管を備えたx線発生装置及びx線撮影システム - Google Patents
X線発生管、該x線発生管を備えたx線発生装置及びx線撮影システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6316019B2 JP6316019B2 JP2014029252A JP2014029252A JP6316019B2 JP 6316019 B2 JP6316019 B2 JP 6316019B2 JP 2014029252 A JP2014029252 A JP 2014029252A JP 2014029252 A JP2014029252 A JP 2014029252A JP 6316019 B2 JP6316019 B2 JP 6316019B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- electron
- ray
- ray generator
- grid electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/02—Details
- H01J35/04—Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
- H01J35/045—Electrodes for controlling the current of the cathode ray, e.g. control grids
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/02—Details
- H01J35/14—Arrangements for concentrating, focusing, or directing the cathode ray
- H01J35/147—Spot size control
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/02—Details
- H01J35/025—X-ray tubes with structurally associated circuit elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/02—Details
- H01J35/04—Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
- H01J35/08—Anodes; Anti cathodes
- H01J35/112—Non-rotating anodes
- H01J35/116—Transmissive anodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/02—Details
- H01J35/14—Arrangements for concentrating, focusing, or directing the cathode ray
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
- H05G1/02—Constructional details
- H05G1/04—Mounting the X-ray tube within a closed housing
- H05G1/06—X-ray tube and at least part of the power supply apparatus being mounted within the same housing
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
- G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
- G21K1/02—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2235/00—X-ray tubes
- H01J2235/08—Targets (anodes) and X-ray converters
- H01J2235/081—Target material
Landscapes
- X-Ray Techniques (AREA)
Description
前記グリッド電極は、前記電子源から放出された電子源側電子線束の一部が、前記電子通過口を通過して、前記グリッド電極よりも前記ターゲット側において、ターゲット側電子線束を形成し、前記ターゲットに照射されるように、前記ターゲットと前記電子源との間に位置し、
前記電子源側電子線束は電流密度分布を有し、
前記グリッド電極は開口率の分布を有し、
前記電流密度が最大の領域は、前記開口率分布が最小である領域に重なっており、
前記X線発生管は、前記電子源側電子線束を集束する集束レンズ電極をさらに含み、
前記集束レンズ電極は、前記集束レンズ電極と前記ターゲットとの間に、前記ターゲット側電子線束のビーム径が最小となる仮想点であるクロスオーバーを有し、
前記集束レンズ電極は、さらに、前記クロスオーバーと共役な位置にクロスオーバー共役点を有し、
前記集束レンズ電極は、さらに、前記電子源の側において、前記ターゲット上の焦点中心と共役な位置に焦点中心共役点を有し、
前記グリッド電極は、前記クロスオーバー共役点から前記焦点中心共役点までの区間に位置していることを特徴とする。
図1(a)及び(b)は、本発明のX線発生管100の第1の実施形態について説明する図であり、本発明の説明に必要となる各部品の配置を模式図として示したものである。なお、図1(a)において、本参考例のX線発生管の胴部を構成する絶縁管は省略されている。X線発生管100を構成する電子源101及び陽極104は、不図示の絶縁管に固定される。また、本実施形態のX線発生管は、ターゲット105の電子入射面の対向面からX線を取り出す透過型の構成を示しているが、本発明は、反射型のX線発生管にも適用可能である。
図6は、X線束をX線透過窓13の前方に向けて取り出すX線発生装置10の実施形態が示されている。本実施形態のX線発生装置10は、X線透過窓13を有する収納容器11内部に、X線源であるX線発生管100及びX線発生管100を駆動するための駆動回路5を有している。
次に、図7を用いて、本発明のX線発生管100を備えるX線撮影システム1の構成例について説明する。
本実施例のX線発生管100について図1(a)を用いて説明する。なお、各部品はグリッド電極110の電子通過口111を除き、中心軸106に対して軸対称となる形状を有している。電子源101には直径2mmの一般的に利用される平面型の含浸型陰極を使用し、そこから0.8mm離間した位置に、図1(b)のような75μmの厚さを有するグリッド電極110を配置した。
比較例として、直径300μm、ピッチ350μmで、均一に正方配置された電子通過口211を有するグリッド電極210を有したX線発生管200を作成した。比較例のX線発生管200は、図2(a)のようなガウス分布状のX線強度を呈した。本比較例のX線発生管200のターゲット205へのエネルギー投入量の最大値は1.5kWであった。この結果、実施例1のX線発生管100は、比較例のX線発生管200に比べて約13%のX線の高出力化が可能となった。
グリッド電極110として、図3(a)のように電子通過口111をハニカム状に配列させたこと以外は実施例1と同様のグリッド電極を用意し、さらに実施例1と同様にX線発生管を作製しテストを行った。その結果、本実施例においても、図2(b)のようなX線強度分布を示し、最大で1.7kWのエネルギー投入が可能であった。
グリッド電極110として、図5(b)と同一の位置に電子通過口111を有するが、中心部付近の開口部の直径が異なる図5(b)のようなグリッド電極110を作製した。本グリッド電極110は、中心部の開口部、及び、それに上下左右方向に隣接する4つの開口部の直径が100μm、中心部の開口部に対し、斜め方向に隣接する4つの開口部の直径が200μmの開口部を有する以外は図3(a)と同等である。本グリッド電極110を用意し、実施例1と同様にX線発生管を作製しテストを行った。その結果、本実施例においても、最大で1.7kWのエネルギー投入が可能であった。
Claims (17)
- 電子線の照射によりX線を発生するターゲットと、前記ターゲットに対向する電子源と、複数の電子通過口を有するグリッド電極と、を備えたX線発生管であって、
前記グリッド電極は、前記電子源から放出された電子源側電子線束の一部が、前記電子通過口を通過して、前記グリッド電極よりも前記ターゲット側において、ターゲット側電子線束を形成し、前記ターゲットに照射されるように、前記ターゲットと前記電子源との間に位置し、
前記電子源側電子線束は電流密度分布を有し、
前記グリッド電極は開口率の分布を有し、
前記電流密度が最大の領域は、前記開口率分布が最小である領域に重なっており、
前記X線発生管は、前記電子源側電子線束を集束する集束レンズ電極をさらに含み、
前記集束レンズ電極は、前記集束レンズ電極と前記ターゲットとの間に、前記ターゲット側電子線束のビーム径が最小となる仮想点であるクロスオーバーを有し、
前記集束レンズ電極は、さらに、前記クロスオーバーと共役な位置にクロスオーバー共役点を有し、
前記集束レンズ電極は、さらに、前記電子源の側において、前記ターゲット上の焦点中心と共役な位置に焦点中心共役点を有し、
前記グリッド電極は、前記クロスオーバー共役点から前記焦点中心共役点までの区間に位置していることを特徴とするX線発生管。 - 前記電子源側電子線束が有する前記電流密度分布は、前記電子源側電子線束のビーム径方向における電子線の照射密度分布であることを特徴とする請求項1に記載のX線発生管。
- 前記グリッド電極は、前記ビーム径方向において開口率の分布を有することを特徴とする請求項2に記載のX線発生管。
- 前記ターゲット側電子線束のビーム中心の電流密度は、前記電子源側電子線束のビーム中心の電流密度より低いことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のX線発生管。
- 前記開口率分布は、前記電子通過口の面密度分布、前記電子通過口の開口面積分布の少なくともいずれかを有していることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のX線発生管。
- 前記開口率分布は、前記電子通過口の面密度分布と前記電子通過口の開口面積分布とにより形成されたものであることを特徴とする請求項5に記載のX線発生管。
- 前記X線発生管は、前記電子源の引き出し電極をさらに含むことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のX線発生管。
- 前記グリッド電極は、前記焦点中心共役点に重なるように位置していることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のX線発生管。
- 前記電子源は、含侵型の熱陰極であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のX線発生管。
- 前記ターゲットは、前記グリッド電極に対向する側に設けられたターゲット層と、前記ターゲット層を支持する透過基板からなる透過型ターゲットであることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載のX線発生管。
- 前記透過基板は、ダイアモンド基板であることを特徴とする請求項10に記載のX線発生管。
- 前記ダイアモンド基板は、500μmから2mmの基板厚を有していることを特徴とする請求項11に記載のX線発生管。
- 前記ダイアモンド基板は、多結晶ダイアモンド、または、単結晶ダイアモンドであることを特徴とする請求項11に記載のX線発生管。
- 前記ターゲット層は、タンタル、タングステン、モリブデン、銀、金、レニウムの群から選択された金属を少なくとも含有することを特徴とする請求項10乃至13のいずれか1項に記載のX線発生管。
- 前記ターゲット層の層厚は、1μm以上12μm以下であることを特徴とする請求項10乃至14のいずれか1項に記載のX線発生管。
- 請求項1乃至15のいずれか1項に記載のX線発生管と、
前記ターゲットと前記電子源とのそれぞれに電気的に接続され、前記ターゲットと前記電子源との間に印加される管電圧を出力する駆動回路と、
前記グリッド電極と前記ターゲットとの間の電圧を規定するグリッド電位回路と
を備えていることを特徴とするX線発生装置。 - 請求項16に記載のX線発生装置と、前記X線発生装置から放出され被検体を透過したX線を検出するX線検出器とを備えていることを特徴とするX線撮影システム。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014029252A JP6316019B2 (ja) | 2013-03-06 | 2014-02-19 | X線発生管、該x線発生管を備えたx線発生装置及びx線撮影システム |
KR1020140022338A KR20140109809A (ko) | 2013-03-06 | 2014-02-26 | X선 발생관, 그 x선 발생관을 구비한 x선 발생장치, 및 x선 촬영 시스템 |
US14/193,601 US9431206B2 (en) | 2013-03-06 | 2014-02-28 | X-ray generation tube, X-ray generation device including the X-ray generation tube, and X-ray imaging system |
EP14157758.5A EP2775508A2 (en) | 2013-03-06 | 2014-03-05 | X-ray generation tube, X-ray generation device including the X-ray generation tube, and X-ray imaging system |
CN201410079593.5A CN104037042B (zh) | 2013-03-06 | 2014-03-06 | X射线产生管、x射线产生装置和x射线成像系统 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013043842 | 2013-03-06 | ||
JP2013043842 | 2013-03-06 | ||
JP2014029252A JP6316019B2 (ja) | 2013-03-06 | 2014-02-19 | X線発生管、該x線発生管を備えたx線発生装置及びx線撮影システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014197534A JP2014197534A (ja) | 2014-10-16 |
JP6316019B2 true JP6316019B2 (ja) | 2018-04-25 |
Family
ID=50193347
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014029252A Active JP6316019B2 (ja) | 2013-03-06 | 2014-02-19 | X線発生管、該x線発生管を備えたx線発生装置及びx線撮影システム |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9431206B2 (ja) |
EP (1) | EP2775508A2 (ja) |
JP (1) | JP6316019B2 (ja) |
KR (1) | KR20140109809A (ja) |
CN (1) | CN104037042B (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6112232B2 (ja) * | 2014-01-29 | 2017-04-12 | 株式会社島津製作所 | X線管 |
CN105140088B (zh) * | 2015-07-24 | 2017-10-17 | 北京航空航天大学 | 大束流电子束打靶微束斑x射线源的聚焦装置及其使用方法 |
JP6821304B2 (ja) * | 2016-01-29 | 2021-01-27 | キヤノン株式会社 | 電子銃、x線発生管、x線発生装置およびx線撮影システム |
JP6659167B2 (ja) * | 2016-03-30 | 2020-03-04 | キヤノン株式会社 | 電子銃を備えたx線発生管及びx線撮影装置 |
EP3579664A1 (en) * | 2018-06-08 | 2019-12-11 | Excillum AB | Method for controlling an x-ray source |
DE102018215724A1 (de) * | 2018-09-14 | 2020-03-19 | Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh | Verfahren zum Beeinflussen einer Position eines Brennflecks in einer Röntgenstrahlungsquelle eines Computertomographen und Computertomograph |
KR102361378B1 (ko) * | 2018-12-28 | 2022-02-09 | 캐논 아네르바 가부시키가이샤 | 전자총, x선 발생 장치 및 x선 촬상 장치 |
CN110049610B (zh) | 2019-04-24 | 2021-01-22 | 上海联影医疗科技股份有限公司 | 焦点大小的控制方法、装置、设备及存储介质 |
Family Cites Families (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5178696A (en) * | 1974-12-28 | 1976-07-08 | Tokyo Shibaura Electric Co | x senkan |
JPH043384Y2 (ja) | 1984-09-29 | 1992-02-03 | ||
US4670894A (en) * | 1985-05-20 | 1987-06-02 | Quantum Diagnostics Ltd. | X-ray source employing cold cathode gas discharge tube with collimated beam |
JPH043384U (ja) | 1990-04-24 | 1992-01-13 | ||
JP2000285838A (ja) | 1999-04-01 | 2000-10-13 | Jeol Ltd | ガスイオン化装置 |
JP4374727B2 (ja) * | 2000-05-12 | 2009-12-02 | 株式会社島津製作所 | X線管及びx線発生装置 |
US7068749B2 (en) | 2003-05-19 | 2006-06-27 | General Electric Company | Stationary computed tomography system with compact x ray source assembly |
US7197116B2 (en) | 2004-11-16 | 2007-03-27 | General Electric Company | Wide scanning x-ray source |
KR100766907B1 (ko) * | 2006-04-05 | 2007-10-17 | 한국전기연구원 | 마이크로 집속 수준의 전자빔 발생용 탄소나노튜브 기판분리형 방사선관 시스템 |
CN101523545A (zh) * | 2006-10-13 | 2009-09-02 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | X射线管、x射线系统和用于生成x射线的方法 |
NL2003304C2 (en) * | 2008-08-07 | 2010-09-14 | Ims Nanofabrication Ag | Compensation of dose inhomogeneity and image distortion. |
EP2221848A1 (en) * | 2009-02-18 | 2010-08-25 | LightLab Sweden AB | X-ray source comprising a field emission cathode |
DE102009037688B4 (de) * | 2009-08-17 | 2011-06-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung eines Elektronenstrahls für die Erzeugung von Röntgenstrahlung sowie Röntgenröhre |
WO2011033439A1 (en) | 2009-09-15 | 2011-03-24 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Distributed x-ray source and x-ray imaging system comprising the same |
JP5436131B2 (ja) | 2009-10-05 | 2014-03-05 | キヤノン株式会社 | X線管およびx線発生装置 |
US8588372B2 (en) * | 2009-12-16 | 2013-11-19 | General Electric Company | Apparatus for modifying electron beam aspect ratio for X-ray generation |
JP5641916B2 (ja) * | 2010-02-23 | 2014-12-17 | キヤノン株式会社 | 放射線発生装置および放射線撮像システム |
JP5416006B2 (ja) | 2010-03-23 | 2014-02-12 | キヤノン株式会社 | X線発生装置及びその制御方法 |
US8675817B2 (en) * | 2010-07-30 | 2014-03-18 | Rigaku Corporation | Industrial X-ray generator |
US8845806B2 (en) * | 2010-10-22 | 2014-09-30 | Asm Japan K.K. | Shower plate having different aperture dimensions and/or distributions |
JP5661432B2 (ja) * | 2010-11-17 | 2015-01-28 | キヤノン株式会社 | X線発生装置 |
EP2649634B1 (en) | 2010-12-10 | 2018-07-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Radiation generating apparatus and radiation imaging apparatus |
JP5455880B2 (ja) | 2010-12-10 | 2014-03-26 | キヤノン株式会社 | 放射線発生管、放射線発生装置ならびに放射線撮影装置 |
JP5804777B2 (ja) * | 2011-06-01 | 2015-11-04 | キヤノン株式会社 | X線発生管及び、x線発生装置 |
JP5812700B2 (ja) * | 2011-06-07 | 2015-11-17 | キヤノン株式会社 | X線放出ターゲット、x線発生管およびx線発生装置 |
JP2012256559A (ja) * | 2011-06-10 | 2012-12-27 | Canon Inc | 放射線透過型ターゲット |
JP2013020792A (ja) | 2011-07-11 | 2013-01-31 | Canon Inc | 放射線発生装置及びそれを用いた放射線撮影装置 |
JP5791401B2 (ja) * | 2011-07-11 | 2015-10-07 | キヤノン株式会社 | 放射線発生装置及びそれを用いた放射線撮影装置 |
US9508524B2 (en) | 2011-08-05 | 2016-11-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Radiation generating apparatus and radiation imaging apparatus |
JP5875297B2 (ja) | 2011-08-31 | 2016-03-02 | キヤノン株式会社 | 放射線発生管及びそれを用いた放射線発生装置、放射線撮影システム |
JP5932308B2 (ja) * | 2011-11-18 | 2016-06-08 | キヤノン株式会社 | 放射線管及びそれを用いた放射線発生装置 |
-
2014
- 2014-02-19 JP JP2014029252A patent/JP6316019B2/ja active Active
- 2014-02-26 KR KR1020140022338A patent/KR20140109809A/ko not_active IP Right Cessation
- 2014-02-28 US US14/193,601 patent/US9431206B2/en active Active
- 2014-03-05 EP EP14157758.5A patent/EP2775508A2/en not_active Withdrawn
- 2014-03-06 CN CN201410079593.5A patent/CN104037042B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20140254755A1 (en) | 2014-09-11 |
CN104037042A (zh) | 2014-09-10 |
KR20140109809A (ko) | 2014-09-16 |
EP2775508A2 (en) | 2014-09-10 |
JP2014197534A (ja) | 2014-10-16 |
CN104037042B (zh) | 2016-10-05 |
US9431206B2 (en) | 2016-08-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6316019B2 (ja) | X線発生管、該x線発生管を備えたx線発生装置及びx線撮影システム | |
JP5871529B2 (ja) | 透過型x線発生装置及びそれを用いたx線撮影装置 | |
JP5641916B2 (ja) | 放射線発生装置および放射線撮像システム | |
EP2740331B1 (en) | Radiation generating apparatus and radiation imaging apparatus | |
JP5812700B2 (ja) | X線放出ターゲット、x線発生管およびx線発生装置 | |
JP5854707B2 (ja) | 透過型x線発生管及び透過型x線発生装置 | |
US20120307974A1 (en) | X-ray tube and radiation imaging apparatus | |
JP5871528B2 (ja) | 透過型x線発生装置及びそれを用いたx線撮影装置 | |
JP2011222456A (ja) | X線源及びx線撮影装置 | |
JP2013122906A (ja) | 放射線発生装置及び放射線撮影装置 | |
JP6552289B2 (ja) | X線発生管、x線発生装置、x線撮影システム | |
US10062539B2 (en) | Anode and x-ray generating tube, x-ray generating apparatus, and radiography system that use the anode | |
JP2016103451A (ja) | X線発生管、x線発生装置およびx線撮影システム | |
TW201731156A (zh) | 電子導引及接收元件 | |
US20140362972A1 (en) | X-ray generator and x-ray imaging apparatus | |
JP6116274B2 (ja) | 放射線発生装置および該放射線発生装置を備える放射線撮影装置 | |
JP6598538B2 (ja) | 陽極及びこれを用いたx線発生管、x線発生装置、x線撮影システム | |
JP2019519900A (ja) | X線の生成に使用するためのカソードアセンブリ | |
JPWO2008062519A1 (ja) | X線発生装置 | |
CN109119312B (zh) | 一种磁扫描式的x射线管 | |
JP6153314B2 (ja) | X線透過型ターゲット及びその製造方法 | |
JP2012256443A (ja) | X線放出ターゲットおよびx線放出装置 | |
JP2005228696A (ja) | 固定陽極x線管 | |
JP5853847B2 (ja) | 粒子線分布の測定方法及び装置 | |
JP6495100B2 (ja) | イメージ管 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170217 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171109 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171219 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180208 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180227 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180327 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6316019 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |