JP6527296B2 - 構造的に支持される平面放射体を有するｘ線管 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本特許出願は、２０１６年３月１８日に出願された米国特許出願第１５／０７４，８３４号に対する優先権を主張し、その出願は、その全体を特に参照することによって本明細書に組み込まれる。

Ｘ線管は、様々な産業及び医療の適用において使用される。例えば、Ｘ線管は、医療の診断検査、放射線治療、半導体の製造、及び物質の分析で採用される。適用例に関わらず、ほとんどのＸ線管は、類似の形式で動作する。高周波数の電磁放射であるＸ線は、電流をカソードに加えて、熱電子放射によって電子がカソードから放射されるようにすることによってＸ線管において生成される。電子は、アノードに向かって加速し、次いで、アノードに作用する。カソードとアノードとの間の距離は一般的に、Ａ〜Ｃの間隔または投影距離として知られる。電子がアノードに作用するとき、電子は、アノードと衝突してＸ線を生成することがある。電子が衝突するアノード上の領域は、焦点として一般的に知られる。

Ｘ線は、電子がアノードに衝突する間に発生することがある少なくとも２つのメカニズムを通じて生成されることがある。第１のＸ線生成メカニズムは、蛍光Ｘ線または特性Ｘ線生成と称される。蛍光Ｘ線は、アノードの物質と衝突する電子が内部の電子殻の外のアノードの軌道電子に突き当たる十分なエネルギーを有するときに発生する。外部の電子殻にあるアノードの他の電子は、内部の電子殻に残る空白を埋める。アノードの電子が外部の電子殻から内部の電子殻に移動する結果として、特定の周波数のＸ線が生成される。第２のＸ線生成メカニズムは、制動放射と称される。制動放射では、カソードから放射される電子は、アノードの核によって偏向されるときに減速する。減速する電子は、運動エネルギーを失い、それによって、Ｘ線を生成する。制動放射で生成されたＸ線は、周波数のスペクトルを有する。制動放射または蛍光Ｘ線のいずれかを通じて生成されたＸ線は次いで、上述した適用例のうちの１つ以上で利用されることになるＸ線管を出ることがある。

或る適用例では、Ｘ線管の投影長を長くすることが有益となる場合がある。投影長は、カソードの電子放射体からアノードの表面までの距離である。例えば、長い投影長は、減少した逆イオン衝撃及びアノードの物質がカソードに再度消散することをもたらすことがある。長い投影長を有するＸ線管が或る適用例で有益となることがあるが、長い投影長はまた、問題を提示することがある。例えば、投影長が長くなるにつれて、投影長を通じてアノードに向かって加速する電子は、アノードの受容可能でない焦点をもたらすより薄状になる傾向がある。また電子ビームの焦点ををアノードの標的に向かって適切に合わせ、且つ／または位置付ける能力に影響があり、サイズ、形状、及び／または位置の点でもまた望ましくない焦点スポットが生じる。焦点が受容可能でないとき、有効なＸ線画像を生成することが困難である場合がある。

本明細書で特許請求される主題は、いずれかの欠点を解決し、または上記説明されたものなどの環境で動作する実施形態に限定されない。むしろ、この背景技術は、本明細書で説明されるいくつかの実施形態を実施することができる１つの例示的な技術領域を示すためにのみ提供される。

開示される実施形態は、改善された電子放射特性を介してＸ線画像を改善し、並びに／またはアノードの標的上の焦点サイズ及び位置の改善された制御を提供することによって、それらの及び他の課題に対処する。これは、結果として生じる画像における空間分解能を増大させ、またはアーチファクトを減少させることを支援する。

１つの実施形態では、電子放射体は、蛇紋放射体パターンを形成するように２つの対応する段の隣接する端を接続する各々の回転体を有する第１の放射体の端から第２の放射体の端への複数の回転体を通じて共に接続された複数の伸長する段によって形成された平面放射体表面を有する放射体筐体、及び複数の回転体から延在する複数の伸長する脚を含むことができる。

１つの実施形態では、電子放射体アセンブリは、絶縁部材、及び蛇紋放射体パターンを形成するように第１の放射体の端から第２の放射体の端に複数の回転体を通じて共に接続された複数の伸長する段によって形成された平面放射体表面を有し、平面放射体表面に対する角度で複数の回転体から延在する複数の伸長する脚を有する放射体筐体を有する電子放射体を含むことができ、脚の各々は、絶縁部材と結合される。

１つの実施形態では、カソードヘッドは、ベース層及びベース層と結合された電子放射体アセンブリを含むことができる。電子放射体アセンブリは、ベース層上の絶縁部材、蛇紋放射体パターンを形成するように第１の放射体の端から第２の放射体の端に複数の回転体を通じて共に接続された複数の伸長する段によって形成された平面放射体表面を有し、平面放射体表面に対する角度で複数の回転体から延在する複数の伸長する脚を有する放射体筐体を有する電子放射体であって、脚の各々は、絶縁部材、第１の放射体の端における伸長する第１のリード脚、及び第２の放射体の端における伸長する第２のリード脚と結合され、絶縁部材は、電子放射体を前記ベース層から絶縁する、電子放射体を含むことができる。カソードヘッドはまた、ベース層から延在する第１の電気リード及び第２の電気リード、並びに第１の電気リードを第１のリード脚に結合する第１の電気カプラ及び第２の電気リードを第２のリード脚に結合する第２の電気カプラを含むことができる。

更なる別の実施形態では、電子の生成のために平面放射体の形式で電子ソースが提供される。放射体は、主要な薄状ビームを形成するために電子の所望の分散を生成するように調節することができる設計の特徴を有する相対的に大きい放射領域を有する。放射体表面にわたる放射は、均一または均質でなく、所与の適用例の必要性を満たすように調節される。ビームがカソードからアノードに流れるにつれて、ビームの電子密度が移動の間に著しく離れて拡散する。より高い電力要件によって生成される増加したビームの電流レベルは、移動の間のビームの拡散を悪化する。開示される実施形態では、要求される焦点サイズを達成するために、ビームは、それがカソードからアノードに移動するにつれて２つの四極子によって焦点が合わせられる。これはまた、単一の放射体からのサイズの多様性を生成することをもたらし、サイズは考えられる限り、実験の間にも変更されてもよい。放射体の平坦な形状の増加した放射体領域によって、電力要件を満たすように薄状に流れる十分な電子の生成が可能になる。所望の撮像の強化をもたらすように、２つの次元でビームを誘導する要件に対処するために、双極子のペアがビームを所望の時間に所望の位置に偏向させるために使用される。１つの双極子の組は、各々の方向のためにもたらされる。

上記概要は、例示的なものにすぎず、決して限定することを意図していない。上記説明された例示的な態様、実施形態、及び特徴に加えて、更なる態様、実施形態、及び特徴が図面及び以下の詳細な説明を参照することによって明らかとなる。

上記及び以下の情報と共に、この開示の他の特徴が、添付図面を併用すると共に、以下の説明及び添付の特許請求の範囲からより完全に明らかになる。これらの図面が開示に従っていくつかの実施形態を記述しているにすぎず、従って、その範囲を限定すると見なされないことが理解され、開示が添付図面の使用を通じて追加の特異性及び詳細と共に説明される。

本明細書で説明される１つ以上の実施形態を実装することができる例示的なＸ線管の斜視図である。 図１ＡのＸ線管の側面図である。 図１ＡのＸ線管の断面図である。 カソード遮蔽体を有する例示的なカソードヘッドの斜視図である。 カソード遮蔽体を有しない図２Ａのカソードヘッドの斜視図である。 平面放射表面を有する安定化された電子放射体を有する図２Ａのカソードヘッドの内部領域の斜視図である。 絶縁ブロック上に位置する安定化された放射体を有する放射体ブロックの例示的な実施形態を示す異なる斜視図である。 絶縁ブロック上に位置する安定化された放射体を有する放射体ブロックの例示的な実施形態を示す異なる斜視図である。 絶縁ブロックの実施例の斜視図である。 リボン電気カプラを有する放射体ブロックの実施例の上面斜視図である。 放射体ブロックの実施例の側面斜視図である。 安定化された放射体の実施例の上面図である。 図６Ａの安定化された放射体の安定化脚の異なる図を示す。 図６Ａの安定化された放射体の安定化脚の異なる図を示す。 リード脚を電気リードに取り付けるフレキシブルリボン電気コネクタの実施例の斜視図である。 安定化脚のリンカ部分の様々な例示的な実施形態を示す。 安定化脚の異なる実施形態を示す側面図である。 安定化脚の異なる実施形態を示す側面図である。 安定化脚の異なる実施形態を示す側面図である。 安定化脚を絶縁ブロックに取り付けるための代替手段を示す断面側面図である。 湾曲安定化脚を有する安定化された放射体の代替的な実施形態を示す断面側面図である。 安定化された放射体の脚を受けるレセプタクル、安定化された放射体のリード脚を受けるレセプタクル、電気リードがリード脚と電気的に結合されるように電気リードを受ける電線管を有するカソードヘッドのベース層の斜視図である。 図１１Ａのレセプタクル及び電線管を示すカソードヘッドのベース層の上面図である。

以下の詳細な説明では、その一部を形成する添付図面が参照される。図面では、同様の記号は典型的に、他にコンテキストが示さない限り同様の構成要素を特定する。詳細な説明、図面、及び特許請求の範囲で説明される例示的な実施形態は、限定することを意図しない。本明細書で提示される主題の精神または範囲から逸脱することなく、他の実施形態が利用されてもよく、他の変更が行われてもよい。本明細書で全体的に説明され、図面に示されるように、その全てが本明細書で明確に考慮される広範囲な様々な異なる構成で、本開示の態様を配置し、交換し、組み合わせ、分離し、及び設計することができることが容易に理解されよう。

Ｉ．例示的なＸ線管の全体図
現在の技術の実施形態は、カソード及びアノードが配置された真空筐体を有するタイプのＸ線管に向けられる。カソードは、放射体の平面に実質的に垂直な電子ビームの形式で電子を放射する平面放射表面を有する構造的に安定化された電子放射体を含み、電子は、焦点と称される電子領域にあるアノード上の標的表面に突き当たるようにカソードとアノードとの間の電圧差に起因して加速する。

開示される実施形態は、平面電子放射体構造を有する安定化された電子放射体を示す。更に、安定化された放射体は、所与の撮像の適用例のための焦点サイズ、形状、及び位置を調整し、よって、最適化する能力をもたらす、放射された電子ビームについての調節可能な放射特性を提供するように設計及び構成される。平面放射表面を有する安定化された電子放射体を調整することは、最適でない焦点に起因した画像品質問題を回避する強化された放射体構成をもたらす。例えば、空間分解能の増加及び画像アーチファクトの減少が設計された平面電子放射体パターンで可能である。以下で更に詳細に議論されるそれらのいくつかの特徴を有するＸ線管の１つの実施例は、図１Ａ〜１Ｃに示される。しかしながら、ビームの焦点調節及び／もしくは誘導で、またはそれらなしでなど、様々なＸ線管の実施形態において本明細書で説明される安定化された放射体を使用することができる。

概して、本明細書で説明される例示的な実施形態は、例えば、長い投影長のＸ線管でなど、いずれかのＸ線管で実質的に使用することができる平面放射表面を有する安定化された電子放射体を有するカソードアセンブリに関する。本明細書で開示される例示的な実施形態の少なくともいくつかでは、平面放射表面のカーリングまたは他の歪みを抑止するために、構造的に安定化された平面放射表面を有する安定化された電子放射体を採用することによって、Ｘ線管の長い投影長と関連付けられた問題を解消することができる。開示される実施形態では、平面放射表面は、２つの電極間を延在する実質的に平面な放射表面を有する連続し、且つ切り出された形状の平面部材によって形成されてもよい。連続した平面放射表面は、切り出しによって定められる湾曲部または肘部において共に接続された複数の区画を有することができる。適切な電流が放射体を通るとき、平面放射表面は、それが加速領域及びドリフト領域（例えば、磁気ステアリングもしくは焦点調節でまたはそれらなしに）を通じて伝播して、焦点においてアノードの標的表面に作用するにつれて、実質的に薄状である電子ビーム形成する電子を放射する。

図１Ａ〜１Ｃは、本明細書で説明される安定化された電子放射体の１つ以上の実施形態を実装することができる、Ｘ線管１の１つの実施例の図である。具体的には、図１ＡはＸ線管１の斜視図を記述し、図１ＢはＸ線管１の側面図を記述すると共に、図１ＣはＸ線管１の断面図を記述する。図１Ａ〜１Ｃに示されるＸ線管１は、例示的な動作環境を表し、本明細書で説明される実施形態を限定することを意味しない。

概して、Ｘ線は、Ｘ線管１内で生成され、そのうちのいくつかは次いで、１つ以上の適用例で利用されることになるＸ線管１を出る。Ｘ線管１は、Ｘ線管１の外部構造として機能することができる真空筐体構造２を含んでもよい。真空筐体構造２は、カソード筐体４及びアノード筐体６を含んでもよい。カソード筐体４は、内部のカソードの体積３がカソードが筐体４によって定められ、内部のアノードの体積５アノード筐体６によって定められ、その各々が真空筐体構造２を定めるように結合されるように、アノード筐体６に固定されてもよい。

いくつかの実施形態では、真空筐体構造２は、その中で液体または空気などのクーラントが真空筐体構造２の外部表面から熱を消散するように循環する、外部筐体（図示せず）内に配置される。外部熱交換器（図示せず）は、クーラントから熱を除去し、外部筐体内でそれを再循環させるように動作可能に接続される。

図１Ａ〜１Ｃに記述されるＸ線管１は、真空筐体構造２を更に定めるようにアノード筐体６とカソード筐体４との間に位置付けられた遮蔽体構成要素（電子遮蔽体、開口部または電子コレクタと称されることがある）７を含む。カソード筐体４及びアノード筐体６は各々、電子経路５２を有する遮蔽体構成要素７に溶接され、ロウ付けされ、またはそうでない場合、機械的に結合されてもよい。他の構成を使用することができるが、適切な遮蔽体の実施態様の実施例は、全ての目的で参照によってその各々の内容が本明細書に組み込まれる、２０１１年１２月１６日に出願され、「Ｘ−ｒａｙ Ｔｕｂｅ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｈａｖｉｎｇ Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ Ｊｏｉｎｔｓ」と題する米国特許出願第１３／３２８，８６１号、及び「Ｓｈｉｅｌｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ａｎｄ Ｆｏｃａｌ Ｓｐｏｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｆｏｒ Ｘ−ｒａｙ Ｄｅｖｉｃｅ」と題する米国特許第７，２８９，６０３号で更に説明される。

Ｘ線管１はまた、Ｘ線透過窓８を含んでもよい。Ｘ線管１で生成されるＸ線のいくつかは、窓８を通じて出ることができる。窓８は、ベリリウムまたは別の適切なＸ線透過材料で構成されてもよい。

図１Ｃを特に参照して、カソード筐体４は、カソードアセンブリ１０と称されるＸ線管１の一部を形成する。カソードアセンブリ１０は概して、１２において表される電子ビームを共に形成する電子の生成に関連する構成要素を含む。カソードアセンブリ１０はまた、カソード筐体４の端１６とアノード１４との間のＸ線管１の構成要素を含んでもよい。例えば、カソードアセンブリ１０は、カソードヘッド１５の端に配置された、２２において全体的に表される構造的に安定化された電子放射体を有するカソードヘッド１５を含んでもよい。更に説明されるように、開示される実施形態では、電子放射体２２は、平面放射表面の整経、カーリング、または他の歪みを抑止するように安定化された平面放射表面を有する構造的に安定化された電子放射体として構成される。電流が電子放射体２２に加わるとき、電子放射体２２は、アノードの標的２８に向かって加速する薄状の電子ビーム１２を共に形成する、平面放射表面からの熱イオン放射を介して電子を放射するように構成される。

加えて、カソードアセンブリ１０は、カソード筐体４によって更に定められ、電子放射体２２に隣接する加速領域２６を含んでもよい。電子放射体２２によって放射される電子は、電子ビーム１２を形成し、加速領域２６に入り及び横断し、適切な電圧差に起因してアノード１４に向かって加速する。より具体的には、図１Ａ〜１Ｃに含まれる任意に定められた座標系に従って、電子ビーム１２は、加速領域２６を通じた方向で電子放射体２２から離れて、ｚ方向に加速してもよい。

カソードアセンブリ１０は、カソード筐体４の首部２４ａによって定められるドリフト領域２４の少なくとも一部を更に含んでもよい。この実施形態及び他の実施形態では、ドリフト領域２４はまた、遮蔽体７によって提供される開口部５０とつながってもよく、それによって、アノード標的表面２８に突き当たるまで、電子放射体２２によって放射される電子ビーム１２が加速領域２６、ドリフト領域２４及び開口部５０を通じて伝播することが可能になる。ドリフト領域２４では、電子ビーム１２の加速の割合は、加速領域２６での加速の割合から減少することがある。本明細書で使用されるように、用語「ドリフト」は、ドリフト領域２４を通じた電子ビーム１２の形式にある電子の伝播を説明する。

アノード筐体６によって定められるアノードの内部の体積５内に位置付けられたのは、１４において全体的に表されるアノード１４である。アノード１４は、ドリフト領域２４の終端においてカソードアセンブリ１０から間隔を空けられ、カソードアセンブリ１０と反対にある。概して、アノード１４は、少なくとも部分的に６０において表される、熱伝導材料または基板で構成されてもよい。例えば、伝導材料は、タングステンまたはモリブデン合金を含んでもよい。アノード基板６０の背面は、ここでは例として６２と表される、グラファイトバッキングなどの追加の熱伝導材料を含んでもよい。

アノード１４は、ボールベアリング、液体金属ベアリングまたは他の適切な構造を介してロータアセンブリ上の誘導的な誘導回転力を介して回転する、ここで６４として表される、回転可能な組み込みシャフトを介して回転するように構成されてもよい。電子ビーム１２が電子放射体２２から放射されるにつれて、電子は、アノード１４の標的表面２８に作用する。標的表面２８は、回転するアノード１４の周りのリングとして形成される。電子ビーム１２が標的表面２８に作用する位置は、焦点（図示せず）として知られる。焦点のいくつかの更なる詳細は以下で議論される。標的表面２８は、タングステンまたは高原子（「高Ｚ」）番号を有する類似の材料で構成されてもよい。高原子番号を有する材料は、材料が周知な方式でＸ線を生成するように作用する電子と相互作用することができる「高」電子殻に対応して電子を含むように、標的表面２８に対して使用されてもよい。

Ｘ線管１の動作の間、アノード１４及び電子放射体２２は、電気回路で接続される。電気回路によって、アノード１４と電子放射体２２との間の高電圧ポテンシャルの印加が可能になる。加えて、電子放射体２２は、電流が電子放射体２２を通じて流れて熱イオン放射によって電子が生成されるように電源に接続される。アノード１４と電子放射体２２との間の高電圧差の印加によって、放射された電子が加速領域２６及びドリフト領域２４を通じて標的表面２８に向かって加速する電子ビーム１２を形成する。具体的には、高電圧差によって、電子ビーム１２が加速領域２６を通じて加速し、次いで、ドリフト領域２４を通じてドリフトする。電子ビーム１２内の電子が加速するにつれて、電子ビーム１２が、運動エネルギーを得る。標的表面２８に突き当たると、この運動エネルギーのいくつかは、高周波数、すなわち、Ｘ線を有する電磁放射に変換される。標的表面２８は、Ｘ線が窓８に向かって方向付けられるように窓８に対して配向される。次いで、Ｘ線の少なくとも一部は、窓８を介してＸ線管１を出る。

任意選択で、１つ以上の電子ビーム操作構成要素が設けられてもよい。そのような素子は、電子ビーム１２を、それがドリフト領域２４を横切るにつれて「誘導し」及び／または「偏向させる」ように実装されてもよく、それによって、標的表面２８上で焦点の位置を操作または「トグル」する。加えて、または代わりに、操作構成要素は、電子ビームの断面形状を変更し、またはそれに焦点を合わせるために使用されてもよく、それによって、標的表面２８上で焦点の形状を変更する。示される実施形態では、電子ビームの焦点調節及び誘導は、概して１００において表される磁気系の方法でもたらされる。

磁気系１００は、ビームを誘導し、及び／またはそれに焦点を合わせるように磁力を電子ビームにかけるように配置された四極子及び／または双極子の実施態様の様々な組み合わせを含むことができる。磁気系１００の１つの実施例は、図１Ａ〜１Ｃに示される。この実施形態では、磁気系１００は、Ｘ線管の電子ビーム１２の経路に配置された磁気四極子及び／または磁気双極子として実装される。四極子及び／または双極子は、（ａ）ビーム経路に垂直な両方向で焦点を合わせ、（ｂ）ビーム経路に垂直な両方向でビームを誘導するように構成される。このようにして、四極子及び／または双極子は、磁気レンズ（「ダブレット」と称されることもある）を形成するように共に作用し、焦点調節及び誘導は、電子ビーム１２が四極子及び／または双極子「レンズ」を通じて通るにつれて達成される。「焦点調節」は、所望の焦点形状及びサイズをもたらし、「誘導」は、アノード標的表面２８上の焦点の位置付けに影響を与える。各々の四極子または双極子は、コア区画、または１０４においてカソードコア及び１０２においてアノードコアとして表されるヨークで実装される。各々のコアは、四極子もしくは２つの双極子または四極子及び双極子の両方を有することができる。

図１Ｃは、本明細書で説明される安定化された電子放射体２２及び磁気系１００と共にＸ線管１で使用することができるカソードアセンブリ１０の実施形態の断面図を示す。示されるように、アノード１４の電子放射体２２と標的表面２８との間の投影経路は、加速領域２６、ドリフト領域２４、及び遮蔽体７内に形成された開口部５０を含むことができる。示される実施形態では、遮蔽体７は、開口部の首５４を介して形成された開口部５０を通した電子経路５２及びアノード１４に向かって配向される拡張電子収集表面５６を含む。

図２Ａは、電子放射、電子ビーム誘導または焦点調節、及びＸ線放射のために配置されたＸ線素子の構成要素を示す。カソードヘッド２１５は、アノード１４に向かってビーム１２内の電子を放射するように配向される安定化された電子放射体２２２と共に示される。カソードヘッド２１５及び安定化された電子放射体２２２は、図１Ａ〜１Ｃのカソードヘッド１５及び電子放射体２２とすることができる。

ＩＩ．調節可能な放射特性を有する平面放射体の例示的な実施形態
図２Ａは、安定化された電子放射体２２２（例えば、「安定化された放射体」）を有するカソードヘッド２１５を示す。カソードヘッド２１５は、図１Ａ〜１Ｃに示されるカソードアセンブリ１０の一部である。カソードヘッド２１５は、安定化された放射体２２２がアノード１４に向かって配向または位置付けられたように（配向について図１Ｃを参照）位置付けられる。カソードヘッド２１５は、安定化された放射体２２２を含む遮蔽体空洞２０６に開く遮蔽体開口部２０４を有するカソード遮蔽体２０２を有するように示される。ビーム焦点調節要素２０８は、安定化された放射体２２２の反対側上で示される。また、安定化された放射体２２２と電気的に結合された、電気リード２０９ａ、２０９ｂが示される。

図２Ｂは、カソードヘッド２１５が図２Ａに対して回転する、除去されたカソード遮蔽体２０２を有するカソードヘッド２１５を示す。カソードヘッド２１５は、安定化された放射体２２２を受けるように構成されたヘッド表面２１９内で凹部２２３として形成された放射体領域を有するヘッド表面２１９を含むことができる。ヘッド表面２１９は、安定化された放射体２２２の反対側に位置する電子ビーム焦点調節要素２０８を有するように示される。

図２Ｂはまた、回転部材２１２及び昇降部材２１４を含む、放射体高さ調節機構２１０を含むようにカソードヘッド２１５を示す。１つの方向での回転部材２１２の回転は、ヘッド表面２１９に対して安定化された放射体２２２を上昇させ、他の方向での回転部材２１２の回転は、ヘッド表面２１９に対して安定化された放射体２２２を下降させる。安定化された放射体２２２の上昇は、安定化された放射体２２２に対して下降するカソードヘッド表面２１９によるものであってもよい。すなわち、安定化された放射体２２２は、ベース層２１６に取り付けられてもよく、昇降部材２１４は、安定化された放射体２２２に対してヘッド表面２１９を上昇させる。安定化された放射体２２２の下降は、安定化された放射体２２２に対して上昇するカソードヘッド表面２１９によるものであってもよい。すなわち、安定化された放射体２２２は、ベース層２１６に取り付けられてもよく、昇降部材２１４は、安定化された放射体２２２に対して表面２１９を下降させる。調節機構２１０による安定化された放射体２２２の上昇及び下降は、ヘッド表面２１９に対して行ってもよく、それによって、安定化された放射体２２２が固定されるものと示され、ヘッド表面２１９が移動し、または安定化された放射体２２２が、固定されたヘッド表面２１９に対して上昇し、または低くなることができる。そのようにして、表面２１９で凹部２２３に対して安定化された放射体２２２が昇降または下降することができ、そこでは、凹部２２３は安定化された放射体２２２に適合するような形状及び大きさとすることができる。昇降部材２１４は、安定化された放射体２２２が固定した高さに留まる間に上昇または低くなってもよい。しかしながら、修正は、安定化された放射体２２２を上昇させ、または下降させる昇降部材２１４、及び固定された高さに留まるヘッド表面２１９の回転とすることができる。１つのオプションでは、安定化された放射体２２２及びヘッド表面２１９の相対的な高さが決定されると、相対的な高さを固定することができる。

図２Ｃは、安定化された電子放射体２２２について電気リード２２７ａ、２２７ｂを示すカソードヘッド２１５の内部領域の実施形態を示す。示されるようにベース層２１６は、調節機構２１０及びその上のカソード遮蔽体２０２をその上で受けるような大きさとすることができる。ベース層２１６は、ベース層表面２１６ａから突出するリード筐体２１７を含むことができる。リード筐体２１７は、そこに形成された第１のリードレセプタクル２１８ａ及び第２のリードレセプタクル２１８ｂを含むことができる。第１のリードレセプタクル２１８ａは、第１のリード２２７ａを収容し、第２のリードレセプタクル２１８ｂは、第２のリード２２７ｂを収容する。第１のリード２２７ａは、電気カプラ２２４ａを介して第１のリード脚２３１ａ（図３Ａに示される）に電気的に結合され、第２のリード２２７ｂは、電気カプラ２２４ｂを介して第２のリード脚２３１ｂに電気的に結合される。電気的結合は、リード２２７ａ、２２７ｂと電気カプラ２２４ａ、２２４ｂとの間の機械的結合及びリード脚２３１ａ、２３１ｂとの機械的結合で構造的に強化されてもよい。機械的結合は、溶接、ロウ付け、接着、機械的結合、または第１及び第２のリード２２７ａ、２２７ｂを物理的及び機械的に電気カプラ２２４ａ、２２４ｂ並びに対応する第１及び第２のリード脚２３１ａ、２３１ｂと結合したままにする他の結合によるものであってもよい。第１及び第２のリード２２７ａ、２２７ｂは、当技術分野で既知のカソードアセンブリ１０及びカソード電気リード２０９ａ、２０９ｂに電気的に接続されてもよい。

安定化された放射体２２２はまた、安定化脚２４０を介して絶縁ブロック２２６に取り付けるように示される。

図３Ａ〜３Ｂは、絶縁ブロック３０２に上に位置する安定化された放射体２２２を有する放射体ブロック３００の実施形態を示す。絶縁ブロック３０２は、セラミックなどのいずれかの電気的及び／または熱的な絶縁材料から調合されてもよく、いずれかの適切な形状にあってもよい。安定化された放射体２２２は、第１の電気カプラ２２４ａから第２の電気カプラ２２４ｂに連続する放射体筐体２２９を含み、放射体パターン２３０（例えば、蛇紋パターン）を形成する。放射体パターン２３０は、平面放射体表面２３４を形成するように二次元とすることができ、そこでは、放射体筐体２２９の異なる領域が平面放射体表面２３４を形成するように協同する。放射体筐体２２９の異なる領域の間に間隔２３２（例えば、部材の間の間隔によって示される）が存在する。平面放射体表面２３４は、間隔２３２によって形成され、第２の端２３３ｂへの中間領域への第１の端２３３ａを有する蛇紋パターンを有する長方形であるものと示される。示されるように、平面放射体表面２３４の中間領域２３３ｃはまた、安定化された放射体２２２の中間領域並びに放射体筐体２２９及び放射体パターン２３０の中間領域である。しかしながら、他の配置、構成、またはパターンが、平面放射体表面２３４を有するように安定化された放射体２２２に対して実装されてもよい。安定化された放射体２２２は、平面放射体表面２３４に取り付けられた安定化脚２４０（例えば、脚）を含む。脚２４０の他の端は、絶縁ブロック３０２に結合される。絶縁ブロック３０２は、外部表面３０４に直接結合され、または溝３０６を受け、もしくは開口部（図示せず）を受ける安定化された放射体２２２の脚２４０を有することができ、溝３０６または開口部は、絶縁ブロック３０２の中に形成され、脚２４０を受ける大きさとすることができる。絶縁ブロック３０２は、脚２４０に電気的、且つ機械的に（例えば、溶接、ロウ付けなどを介して）取り付けることができる接着パッド３１０を有することができる。絶縁ブロック３０２はまた、絶縁ブロック３０２をカソードヘッド２１５に固定するためのファスナを受けるために使用することができ、またはカソードヘッド２１５に対して絶縁ブロック３０２を位置合わせするために使用することができる貫通孔３０８を含むことができる。絶縁ブロック３０２は任意選択で、リード脚２３１ａ、２３１ｂに電気的、且つ機械的に（例えば、溶接、ロウ付けなどを介して）取り付けることができる接触パッド３１２を含むことができる。接触パッド３１２は、いずれかの適切な電気コネクタによって第１及び第２のリード２２７ａ、２２７ｂに電気的に結合されてもよい。

脚２４０は、いずれかの可能な方法によって絶縁ブロック３０２に機械的に取り付けられてもよい。これは、絶縁ブロック３０２に半田付けされ、ロウ付けされ、接着剤で接着され、またはそうでない方法で接続されてもよい脚２４０を含んでもよい。１つの実施例では、脚２４０は、セラミックの絶縁ブロック３０２への外側のロウ付けによって取り付けられてもよい。そのようにして、脚２４０は、安定化された放射体２２２への構造的な支持をもたらし、相互に、且つ足２４０を接続するリング及び回転体を除き、電気リードから絶縁される。接着パッド３１０はまた、相互に、且つ接触パッド３１２から絶縁される。

図３Ａ〜３Ｂを参照して図２Ｃは、第１のリード２２７ａが放射体筐体２２９の第１の端２３３ａにおいて第１のリード脚２３１ａに結合されてもよく、第２のリード２２７ｂが放射体筐体２２９の第２の端２３３ｂにおいて第２のリード脚２３１ｂに結合されてもよいことを示す。示されるように、第１のリード脚２３１ａは、第２のリード脚２３１ｂの反対にあるが、しかしながら、いくつかの構成では、第１のリード脚２３１ａは、第２のリード脚２３１ｂに隣接もしくは近接してもよく、または放射体パターン２３０上のいずれか点にあってもよい。

図４は、絶縁ブロック３０２の実施形態を示す。外部表面３０４は、接着パッド３１０、及び反対側で複製される接触パッド３１２を有するように示される。接触パッド３１２は、角の周りを形成するように示される。接着パッド３１０は、外部表面３０４上で凹部３１４に適合してもよく、外部表面３０４に位置してもよい。凹部３１４は、各々の接着パッド３１０の間の接着間隔３１６をもたらし、そこでは、接着間隔３１６は、接着パッド３１０を電気的及び／または熱的に相互に分離し、それによって、脚２４０を電気的及び／または熱的に相互に分離する。接触パッド３１２を接着パッド３１０から電気的及び／または熱的に分離するための導体パッド３１２と接着パッド３１０との間の接触間隔３１８が存在する。しかしながら、接着パッド３１０及び接触パッド３１２は、それらから突出するように外部表面３０４に取り付けられてもよい。

図５Ａは、リード脚２３１との接続を形成するリボン電気カプラ５２４及びパッド３１２を有する放射体ブロック５００の実施形態を示す。リボン電気カプラ５２４はまた、電気リード２２７ａ、２２７ｂに結合されてもよい。電気カプラ５２４は、湾曲部５２０及び平面部５２２を有するように示される。湾曲部５２０は、電気及び機械結合を維持するように、使用且つ高熱の間、及び非使用且つ低熱の間のそれぞれ、拡大及び縮小することができる。リボン電気カプラ５２４は、蛇紋放射体パターンへの熱制約を削減することができる。他のタイプのリボン電気カプラは、カソードヘッドのリード脚と電気リードとの間の柔軟性があるように使用されてもよい。

図５Ｂは、絶縁ブロック３０２の表面３０４上にある接触パッド５１２に結合されたリード脚２３１を有する放射体ブロック５５０の実施形態を示す。脚２４０は、接着パッド５１０に結合される。接着パッド５１０及び接触パッド５１２は、電気的及び／または熱的に相互に分離され、凹部にあってもよく、またはなくてもよい。表面３０４に直接位置してもよい。リード脚２３１は、直接、または電気及び／もしくは機械結合を通じてなどのいずれかの方法によって電気リード２２７ａ、２２７ｂに結合されてもよい。しかしながら、接着パッド５１０及び／または接触パッド５１２は平面放射体を絶縁ブロック３０２に直接結合することができるので任意選択的である。放射体ブロック５５０の反対側は同様に構成されてもよい。

放射体筐体２２９は、様々な構成を有することができるが、しかしながら、１つの構成は、平面放射体パターン２３０内でパターン化されるときに平面放射体表面２３４を形成する少なくとも１つの平面放射体表面を含む。すなわち、放射体筐体２２９は、電流が放射体パターン２３０内の放射体筐体２２９を通じて第１の電気リード２２７ａから第２の電気リード２２７ｂに、またはその逆に流れるように連続し、且つパターン化される。

図６Ａ〜６Ｃは、安定化された放射体２２２を示し、そこでは、図６Ａ〜６Ｂは、完全な安定化された放射体２２２を示し、図６Ｃは、片側のみを示し、回転体２３６及び段２３５を観察することができるように僅かに傾けられた、二つに分かれた安定化された放射体２２２を示す。

図６Ａは、ここで詳細に説明される電子放射体２２２の様々な特徴の明確な光景を可能にする安定化された放射体２２２の上面図を示す。放射体筐体２２９は、蛇紋放射体パターン２３０を形成するように回転体２３６（例えば、Ｕ回転体として示され、Ｖ回転体または他の回転体とすることができる）において共に接続された段２３５を含み、蛇紋放射体パターン２３０では、段２３５は、回転体２３６と、回転体２３６（例えば、２３６ａ〜２３６ｊ）において第１の端２３３ａから第２の端２３３ｂへの端（例えば、２３５ａ〜２３５ｋ）への接続された端との間の伸長部材である。しかしながら、いずれかの数の段２３５は、合理的であるように、且ついずれかの配向または形状で使用されてもよい。回転体２３６は、各々の段２３５の間で１８０度で回転するように示されるが、しかしながら、回転体２３６は、１８０度の回転よりも大きいまたは小さい異なる角度を有するより鋭角な回転体または鈍角な回転体を有してもよい。示されないが、各々の回転体２３６は、段２３５の間で間隔２３２から平面部もしくは角部などの回転体２３６に、及び／または平面部もしくは角部から突出するスロットを有することができる。角の先端／底部の間、よって、段２３５の間の回転体２３６の本体は、ベース層２３７と称される。そのようにして、回転体２３６のベース層２３７は、隣接する段２３５を接続する。示されるように、間隔２３２は、段２３５の全てを相互に、及び回転体２３６の全てを相互に分離する。これは、第１の端２３３ａから第２の端２３３ｂへの破線矢印によって示される単一の蛇紋電気経路を提供する。

段２３５は、全てが同一の断面寸法（例えば、高さ及び／もしくは幅）とすることができ、全てが異なる寸法とすることができ、または第１の端２３３ａから第２の端２３３ｂへの同一及び異なる寸法のいずれかの組み合わせとすることができる。段２３５はすべて、同一の長さを有してもよい。間隔２３２は、全てが同一の寸法（例えば、隣接する段２３５の間の間隔の幅の寸法）とすることができ、全てが異なる寸法とすることができ、または第１の端２３３ａから中間領域２３３ｃ（図３Ａ）への、及び中間領域２３３ｃから第２の端２３３ｂへの同一及び異なる寸法のいずれかの組み合わせとすることができる。回転体２３６は、全てが同一の構成とすることができ、全てが異なる構成とすることができ、または第１の端２３３ａから第２の端２３３ｂへの同一及び異なる構成のいずれかの組み合わせとすることができる。回転体のベース層２３７は、全てが同一の寸法（幅または長さ）とすることができ、全てが異なる寸法とすることができ、または第１の端２３３ａから第２の端２３３ｂへの同一及び異なる寸法のいずれかの組み合わせとすることができる。それらの特徴のいずれかの寸法を単独で、または組み合わせで変更することは、電子放射プロファイルを調節するための選択的な組み合わせを可能にする、電子放射プロファイルを変更することができる。加えて、各々の段の縦の長さは、所望の温度プロファイルを得るために、変更または最適化されてもよい。

１つの実施例では、２つの端の段２３５ａ、２３５ｋの幅は、同一の寸法とすることができるが、段２３５ｂ〜２３５ｊの残りは全て、別の異なる寸法とすることができる。１つの実施例では、外部段２３５ａ、２３５ｋの全てに隣接する間隔２３２は、同一の寸法とすることができるが、間隔２３２の残りは全て、別の異なる寸法とすることができる。１つの実施例では、各々の回転体２３６の角は、平坦且つ曲線であり、または鋭角且つ尖った先端を有することができる。１つの実施例では、端の回転体２３６ａ、２３６ｊにおけるベース層２３７は、内部回転体２３６ｂ〜２３６ｉにおけるベース層２３７とは異なる寸法とすることができる。

１つの態様では、第１の端２３３ａから第２の端２３３ｂに相互に接触する放射体筐体２２９の部分または領域はない。放射体パターン２３０は、１つ以上の湾曲部、直線区画、湾曲区画、肘または他の特徴で曲がっていてもよいが、しかしながら、放射体筐体２２９は、それ自体の別の領域に接触するいずれの領域を含まない。１つの態様では、角または肘の間の段２３５または回転体２３６の区画の全ては直線であり、それは、放射体パターン２３０内の実質的な寸法の開いた窓または開いた開口部を回避することができ、放射体パターン２３０では、実質的な寸法の開口によって、投影経路の横の不要な側面の電子放射を生じさせることがある。よって、電流は、第１のリード２２７ａから第２のリード２２７ｂへの１つの経路のみを有し、それは、第１の端２３３ａから第２の端２３３ｂへの放射体パターン２３０内の放射体筐体２２９を通じる。しかしながら、追加のリードは、温度及び電子放射プロファイルを調節するように、放射体パターン２３０の様々な位置において放射体筐体２２９に結合されてもよい。

安定化された放射体２２２の電流経路の平面レイアウト（例えば、平面放射体パターン２３０）は、調整された加熱プロファイルを作成するように生成される。調整は、１つ以上の端の点の適用の様々なパラメータを考慮して、設計段階の間に行われてもよい。ここで、電子の放射が熱イオンであるので、放射は、放射領域の加熱プロファイルを設計することによって、電子放射体の平面表面２３４の所望の放射領域に対して制御及び一致されてもよい。更に、プロトコルを設計する間に温度及び放射プロファイルを調整することによって、放射された電子ビームのプロファイルが制御されることが可能になり、所望の１つ以上の焦点を生成するために使用されてもよい。安定化された放射体２２２のこの構成は、従来の螺旋状の巻線放射体に対して直接的であり、それは、放射体表面に垂直な電子経路を生成せず、従って、例えば、いわゆる「長い投影」の適用において有益でない。加えて、円形平面放射体の形状及びサイズは、放射全体を制限し、形状は、特定の適用例への点のサイズ及び形状を調整することを容易に促進しない。一方、図に示されるものなどの提案される安定化された放射体２２２の実施形態は、拡張可能とすることができ、放射体の形状及びパターンは、様々な形状に調整されるように設計されてもよく、長い投影管、短い投影管、及び中間投影管などを含むがそれらに限定されない、いずれかのタイプのＸ線管に使用されてもよい。

１つの実施形態では、安定化された放射体２２２は、タングステン薄片を備えてもよいが、他の材料が使用されてもよい。タングステンの合金及び他のタングステンの変形物が使用されてもよい。また、放射表面は、放射温度を減少させる組成物で被膜されてもよい。例えば、被膜は、タングステン、タングステン合金、トリウム入タングステン、ドープタングステン（例えば、ドープされたカリウム）、ジルコニウム炭素混合物、バリウム混合物とすることができ、または他の被膜が放射温度を減少させるために使用されてもよい。放射温度を減少させるものなど、いずれかの既知の放射体材料または放射体被膜は、放射体材料または被膜に対して使用されてもよい。適切な材料の実施例は、特定の参照によってその全体が本明細書に組み込まれる、「Ｃａｔｈｏｄｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｆｏｒ Ｘ−ｒａｙ Ｔｕｂｅｓ」と題する米国特許第７，７９５，７９２号で説明される。

例えば、端の段２３５ａ、２３５ｋは、中間段及び／または内部段２３５ｂ〜２３５ｊよりも広くなるように組み立てられてもよく、それによって、電子の放射がより低くなる（または、放射をなくす）冷却器を残すように電気抵抗が低くなることを保証する。更に、隣接する段２３５の間の間隔２３２の幅は、段の幅の熱膨張及び段の長さの熱膨張と共に、幅及び長さの縮小を補償するように調節されてもよい。

１つの実施形態では、回転体２３６の幅は、段２３５における抵抗を調節するために使用されてもよく、よって、それを通して通る電流に起因した各々の段２３５の加熱及び温度を調節することができる。例えば、或る適用例では、より低温になる傾向がある回転体２３６における端と共に段２３５の中間点を容易に加熱することができる。回転体２３６の寸法を調節することは、安定化された放射体２２２の熱イオン放射特性を「調節」するための制御のレベルをもたらす。回転体２３６及びそのベース層２３７は、段２３５の温度が所望の値に一致し、各々の段２３５の長さに沿って回転体２３６の間でより均一になるような大きさとされてもよい。これは、回転体２３６のいずれかの側面上で段２３５に影響を与え、よって、ベース層２３７の寸法が、特定のベース層２３７が間にある段２３５の２つの段の長さに一致することができる。これはまた、個々の段２３５の温度についてのいくつかの制御をもたらし、よって、様々な要件または特定の適用を満たすように調整または調節することができる、安定化された放射体２２２全体の幅及び長さにわたって温度プロファイルを作成することが可能となる。回転体２３６及びベース層２３７の寸法を調節することは、角の間で延在するベース層２３７の長さを変更することによって達成されてもよい。

間隔の寸法を調節し、回転体及びベース層の寸法を調節することは、安定化された放射体２２２の温度及び電子放射プロファイルを調節するための主要な設計ツールと考えられてもよい。しばしば、各々の回転体２３６のベース層２３７は、段２３５の幅とほぼ同一の寸法、またはその１％、２％、４％、５％、もしくは１０％内にあってもよい。しばしば、間隔２３２は、段２３５の幅とほぼ同一の寸法、またはその１％、２％、４％、５％、もしくは１０％内にあってもよい。

１つの実施形態では、段２３５の１つ以上の幅は、温度プロファイルを調節するように調整されてもよく、温度プロファイルは次に、電子放射プロファイルを調節するが、しかしながら、このアプローチは、特定の温度及び電子放射プロファイルを達成する点で、二次的な設計ツールと考えられることがある。或る適用例では、段２３５の幅の修正は、温度プロファイルについての効果の強さほどを有さないことがあり、段２３５の長さ全体を加熱または冷却する傾向になる場合がある。しかしながら、このアプローチは、安定化された放射体２２２の端の段２３５ａ、２３５ｋ上で放射を抑制するために使用されてもよい。端の段２３５ａ、２３５ｋがより大きくなり、またはより大きな寸法を有するような傾向となるような大きさとすることは、放射が焦点内の翼状の部位及び／または二番天井として現れる望ましくないＸ線を生成することがある、端の段２３５ａ、２３５ｋからの放射を回避することができる。一方で、中間段または内部段と共に中心段が寸法において比較的小さくなるような大きさとすることは、それらの段２３５からの放射を拡張することができる。そのようにして、１つ以上の段２３５が１つ以上の他の段２３５よりも小さくなるような大きさとすることが、より大きな段と比較して拡張した電子放射を有するより小さな段をもたらすことができる。よって、接続または分離されたいずれかの１つ以上の段２３５は、電子放射を増大させるような大きさとされてもよく、または電子放射を抑止するように大きくなるような大きさとされてもよい。

段２３５、間隔２３２、及び／または回転体２３６の寸法は通常、図６Ａに示される平面の次元にあると考えられるが、直交する次元（例えば、図６Ａのページの中にまたはその外にある高さ）がまた調節されてもよい。また、調節されている段２３５、間隔２３２、及び／または回転体２３６の寸法は、断面領域が調節されるような幅または高さとすることができる。一方で、高さが調節されてもよく、そこでは、平面放射体表面２３４が電子放射のために調節されるように幅が調節される。

１つの実施形態では、他の位置における段２３５の相対的な冷却は、放射プロファイルを修正し、及び／または他の焦点もしくは複数の焦点を生成する必要に応じて、それらの段２３５を相対的に大きくすることによって行われてもよい。例えば、安定化された放射体２２２の中心段２３５ｆまたは最も内部にある段（例えば、２３５ｅ、２３５ｆ、２３５ｇ）の相対的な冷却（例えば、比較的低減した温度）は、或る適用例のために空洞ビームを生成するために、外部段（例えば、２３５ｂ〜２３５ｄ、２３５ｈ〜２３５ｊ）と比較してそれらの段をより大きな寸法（例えば、より広い）とすることによって行われてもよい。外部段（例えば、２３５ｂ〜２３５ｄ、２３５ｈ〜２３５ｊ）は、電子放射が電子放射体２２２の中心に凝縮することができるように、中間段（例えば、２３５ｅ、２３５ｆ、２３５ｇ）よりも大きくなることができる。よって、異なる段２３５の寸法は、温度及び電気放射プロファイルを調節するために、単独で、または間隔２３２及び回転体２３６の寸法と共に調整されてもよい。

別の実施形態では、１つ以上の段２３５の長さの下への可変幅は、調節された温度及び放射プロファイルをもたらすことができる。しかしながら、そのような段２３５の寸法は、段２３５の間でより長い間隔２３２を回避するために間隔２３２にわたる隣接する段２３５を考慮して調整される必要があり、それは次いで、より長い間隔２３２が、並列でない経路で更なる境界の放射電子を生成することがあり、望ましくない。

１つの実施形態では、間隔２３２が冷却の間、及び完全に加熱される間に常に隣接する段２３５の間を出るように、間隔２３２を放射体筐体材料の熱膨張係数に従った大きさとすることが望ましいことがある。これは、第１の端２３３ａから第２の端２３３ｂへの単一の電流経路を維持する。

放射体パターン２３０及びその寸法の設計最適化を考慮して、以下の寸法は、本明細書で説明される設計プロトコルによって設計することができる例示的な寸法であると考えられてもよい。各々の段２３５の高さ（例えば、材料の厚み）は、約０．１ミリメートル、または約０．１ミリメートル〜０．１５ミリメートル、または約０．０５ミリメートル〜０．２５４ミリメートルとすることができる。段２３５の幅は、約０．５ミリメートル、または約０．５ミリメートル〜０．６４ミリメートル、または約０．２５ミリメートル〜０．８９ミリメートルとすることができる。段２３５の幅は、各々の段が放射体の供給の利用可能な電流に一致するように設計されるような段の長さ及び段の厚みに沿って決定されてもよい。段２３５の長さは、約４ミリメートル〜５ミリメートル、または約３ミリメートル〜７ミリメートル、または約２．７５ミリメートル〜１０ミリメートルとすることができ、そこでは、段２３５の長さは、放射領域及び結果として生じる放射フットプリントに応じた大きさとすることができる。間隔２３２の幅は、約０．２５４ミリメートル、または約０．２４ミリメートル〜０．２６ミリメートル、または約０．２２ミリメートル〜０．２８ミリメートル、または約０．２ミリメートル〜０．３ミリメートル、または０．１ミリメートル〜０．１５ミリメートル、または約０．１ミリメートル〜０．２ミリメートル、または約０．５ミリメートル〜０．４ミリメートルとすることができ、そこでは、間隔２３２の幅は、隣接する段２３５が接触しないように間隔を維持するために必要な熱膨張補償に依存することがある。その大きさとされた安定化された放射体２２２の結果は、所与の加熱電流、所望の放射電流（ｍＡ）、焦点サイズ、及び許容されるフットプリントについて、段２３５、回転体２３６、及び間隔２３２の寸法は、特定の適用に必要な薄状の電子ビームを生成する安定化された放射体２２２を設計するように修正されてもよいことである。本明細書で提供される寸法及び相対的な寸法は例示的であり、個々の及び相対的な寸法は可変であってもよいことを認識するべきである。

更なる他の実施形態では、他の全体的な形状及び／または他の切り出しパターンは、電子放射体についての所望の放射プロファイルを達成するように設計されてもよい。様々な他の構成、形状、及びパターンは、本明細書で説明される電子放射体の実施形態に従って決定されてもよい。

図６Ｂ〜６Ｃは、ここで詳細に説明される脚２４０の明確な光景を可能にする安定化された放射体２２２の異なる図を示す。示されるように、各々の回転体２３６は、各々の回転体２３６を各々の脚２４０にリンクさせるリンカ２５０を有する。すなわち、各々の回転体２３６のベース層２３７は、リンカ２５０に接続された。そのようにして、各々の回転体２３６は、リンカ２５０を通じてそれにリンクされる対応する脚２４０を有するように示される。リンカ２５０は、回転体２３６の角に接続するように示され、それは、角及び回転体２３６が繰り返しの使用の後に巻かれまたは湾曲しないように、角及び回転体２３６への機械的安定性をもたらす。リンカ２５０は、角を熱サイクルからのバックリングから防止するために角に接続される。リンカ２５０は、回転体２３６の角に取り付けられた各々の端を有する湾曲「Ｕ」形状を有するように示され、それは、ベース層２３７を有する開口部２５２を形成する。しかしながら、リンカ２５０は、開口部を欠いていることがあり、回転体２３６から脚２４０に延在する本体を有することができる。リンカ２５０の形状及び構成が可変であってもよいが、しかしながら、リンカ２５０が、時間と共に、且つ繰り返しの温度サイクルで発生することがあるカーリングまたは他の歪みを抑止するために、回転体２３６の両方の角に取り付けられることが有益となることがある。また、リンカ２５０が省略されてもよく、回転体が脚２４０に直接結合されてもよい。

各々の脚は、リンカ２５０から直線領域２５６に延在する湾曲領域２５４を有するように示される。しかしながら、湾曲領域２５４が省略されてもよい。また、湾曲領域２５４は、繰り返し単位として、「Ｖ」または「Ｗ」形状である鋭いジグザグを有するなど、例示から修正されてもよい。湾曲領域２５４内の湾曲の数と共に、各々の湾曲の締まりまたは緩みは可変であってもよい。湾曲領域２５４内の湾曲は、回転体２３６の角の湾曲または平らな平面表面２３４の湾曲を生じさせることなく、湾曲領域２５４が段２３５の外部膨張を吸収し、段２３５の冷却縮小を可能にすることができるように、バネ状機能または長さ調節機能を提供もたらすことができる。

各々の脚はまた、湾曲領域２５４から延在するように示される直線領域２５６を有する。しかしながら、直線領域２５６は、リンカ２５０または更に回転体２３６に直接取り付けられてもよい。直線領域２５６の長さは、必要に応じて、または要求に応じて可変であってもよい。また、直線領域２５６が省略されてもよく、脚２４０全体が湾曲領域２５４であってもよく、または湾曲領域２５４が省略されてもよく、脚２４０全体が直線領域２５６であってもよい。

脚２４０は、平面表面２３４から絶縁ブロック３０２に接続され、平面表面２３４の段２３５及び回転体２３６を別にして電気的に結合されない。そのようにして、脚２４０は、電流が１つの脚２４０から別の脚２４０に直接流れないように、相互に電気的に分離される。脚２４０は、異なるリードに取り付けられるとき、追加の電気リードに結合されてもよく、または結合されなくてもよく、異なる電流の流れの経路は、電子放射プロファイルを調節するように生成されてもよい。脚２４０が絶縁ブロック３０２のみに結合され、追加の電気リードに結合されないとき、脚２４０は、主要な電気経路の一部でない。他の電気リードに結合されるとき、脚２４０は、いくつかの領域が電流を有し、その他が電流を有さないように新たな電子経路を定めることができ、それは、異質の温度及び放射プロファイルをもたらすことができる。脚２４０の位置は次いで、慣習的な電子経路、それによって、慣習的な放射パターンをもたらすことができる。示されないが、追加の脚２４０、例えば、導電性または非導電性は、所与の適用例のために必要な場合に安定化された放射体２２２に対する支持がもたらされてもよい。脚２４０は、安定化された放射体２２２に沿って、またはいずれか他の位置において、段２３５または回転体２３６の端、境界、中心、または他の位置において取り付けられてもよい。非導電絶縁ブロック３０２に取り付けられたとき、脚２４０は、いずれかの領域に取り付けられてもよく、安定化された放射体２２２が平面放射体表面２３４を有することを維持するための支持をもたらす。導電部材または電気リードに取り付けられたとき、脚３４０は、安定化された放射体２２２が平面放射体表面２３４を有することを維持し、温度及び放射プロファイルをカスタマイズするために電子の流れの経路を定めるための支持をもたらす。脚２４０は、平面表面２３４と統合され、それによって、脚２４０及び平面放射体表面２３４は、放射体筐体２２９の一部である。ここで、リンカ２５０は、脚２４０の一部であると考えられるが、リンカ２５０が省略されてもよく、または平面放射体表面２３４及び脚２４０から分離されると考えられてもよい。安定化された放射体２２２は、平面表面２３４及び脚を含む単一の連続した部材（例えば、リンカ２５０、湾曲領域２５４、及び直線領域２５６）に形成された統合された部材であってもよく、または各々の構成要素は、他の部材に結合された分離した部材であってもよい。

図６Ｄは、リード脚２３１を電気リード６２７に取り付けるリボン電気コネクタ６２４を示す。このリボン電気コネクタ６２４は、安定化された放射体２２２から電気リード６２７へのロバストな電気接続をもたらすことができる。リボン電気コネクタ６２４は、いずれの電気接続の影響を受けることなく、熱膨張及び縮小を可能にするように柔軟性があってもよい。

図７は、開口部２５２を有するリンカ２５０及び開口部２５２を有さないリンカ２５０を示す、リンカ２５０の様々な例示的な実施形態を示す。示されるように、形状は、正方形２５０ａ、丸みを帯びた正方形２５０ｂ、八角形２５０ｃ、台形２５０ｄ、孔付き正方形２５０ｅ、孔付きの丸みを帯びた正方形２５０ｆ、孔付き八角形２５０ｇ、孔付き台形２５０ｈ、いずれか他の形状、またはそれらのいずれかの組み合わせなど、可変であってもよい。また、リンカ２５０は、回転体２３６の反対の角に取り付け、次いで、両方を同一の脚２４０に結合するリンカ２５０ｉ、２５０ｊなどの２つの分離した部材とすることができ、それは、回転体２３６を有する開口部２５２を形成する。別の方法で述べられるように、単一のリンカは、脚２４０から回転体２３６に延在する部分２５０ｉ及び２５０ｊ（例えば、直線または湾曲した）を有することができる。また、リンカ２５０ａ〜２５０ｊの最上部は、回転体２３６と半田付けされてもよく、またはそれと統合して形成されてもよい。リンカ２５０ｅ〜２５０ｈの最上部は、側面アームのみが脚２４０を回転体２３６に接続し、それによって、リンカ２５０がリンカ２５０ｉ、２５０ｊを有する底部の２つリンカと同様となるように省略されてもよい。

図８Ａ〜８Ｃは、脚２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃの異なる実施形態を示す。脚２４０ａは、リンカ２５０に接続された回転体２３６を有するように示され、リンカ２５０は湾曲領域２５４に接続され、湾曲領域２５４は直線領域２５６に接続される。脚２４０ｂは、リンカ２５０に接続された回転体２３６、第１の直線領域２５６ａに取り付けられたリンカ２５０、湾曲領域２５４に接続された第１の直線領域２５６ａ、及び第２の直線領域２５６ｂに接続された湾曲領域２５４を有するように示される。脚２４０ｃは、リンカ２５０に接続された回転体２３６、第１の湾曲領域２５４ａに取り付けられたリンカ２５０、第１の直線領域２５６ａに接続された第１の湾曲領域２５４ａ、第２の湾曲領域２５４ｂに接続された第１の直線領域２５６ａ、及び第２の直線領域２５６ｂに接続された第２の湾曲領域２５４ｂを有するように示される。そのようにして、実施形態は、いずれかの数の湾曲領域２５４及び／またはいずれかの数の直線領域２５６を含むことができ、それは、いずれかの順序で配置されてもよい。ここで、湾曲領域２５４は、他の図のものと比較して、回転体の間でより長い段を有する。そのようにして、湾曲領域２５４の構成は、より締まりもしくはより緩んだ回転体、より多い若しくは少ない回転体、より角度付けられた回転体もしくはより角度付けられいない回転体、または回転体の間でより長いもしくは短い段で変更されてもよい。また、脚は、湾曲領域を欠いてもよく、またはいずれかの数の湾曲領域、もしくは湾曲領域内のいずれかの数の回転体を有してもよい。１つの態様では、脚全体は、脚が直線領域を欠き、またはいずれかの数の回転体を有する湾曲領域によって分離されるいずれかの数の直線領域を使用することができるような湾曲領域であってもよい。

図９は、脚２４０を絶縁ブロック３０２に取り付けるための代替手段を有する放射体ブロック９００を示す。溶接、またはロウ付け、または接着剤を使用する代わりに、圧力結合が使用されてもよい。ここで、圧力ブロック９０２は、各々の脚２４０を絶縁ブロック３０２に圧力結合するように示される。圧力ブロック９０２及び絶縁ブロック３０２は、それらの間で脚２４０を有する。次いで、圧力ブロック９０２は、ネジまたはボルトなどのいずれかの手段によって絶縁ブロック３０２に取り付けられる。絶縁ブロック３０２に対して圧力ブロック９０２によって脚２４０に加わる圧力は、脚２４０を適切な位置に保持することができる。

図１０は、湾曲脚９４０を有する安定化された放射体９２２を有する放射体ブロック９５０の代替的な実施形態を示す。安定化された放射体９２２は、同一の形状を有することができ、安定化された放射体２２２などの本明細書で説明されるように機能する。示されるように、脚９４０の各々は、脚９４０が平面放射体表面９３４と実質的に平面になることを可能にする湾曲部を含む。脚９４０は、圧力結合、溶接、ロウ付けなどによって可能になる、絶縁ブロック９５２、９５４に結合される。絶縁ブロック９５２、９５４は、安定化された放射体９２２が、適切な電気リードへを除き電気的に分離されるように、それらの間で脚９４０を吊るすことができる。また、安定化された放射体９２２は、脚内でいずれの湾曲部なしで使用されてもよい。したがって、本明細書で説明される電子放射体は、様々なプラットフォームで使用されてもよい。米国特許第８，０７７，８２９号及び第７，９２４，９８３号で、放射体９２２について示される位置に安定化された放射体２２２を維持することに関する追加の情報を発見することができ、それらの両方は、その全体が特定の参照により本明細書に組み込まれる。

図１１Ａは、安定化された放射体２２２を含むカソードヘッド１０１５の一部の別の実施形態を示す。示されるように、カソードヘッド１０１５は、安定化された放射体２２２に取り付けたベース層１０１６を有する。ベース層１０１６は、安定化された放射体２２２の脚２４０の構成に従って配置された複数のレセプタクル１０２０を有し、それは、脚２４０が安定化のためにレセプタクル１０２０に挿入されることを可能にする。レセプタクル１０２０は、貫通孔、開口部、電線管、またはベース層１０１６内に延在し、任意選択でベース層１０１６に終わりまで通じる他の通路とすることができる。代わりに、レセプタクル１０２０は、ベース層１０１６を貫通せず、脚２４０の端を受けることができる底部（図示せず）を有する凹部とすることができる。ベース層１０１６はまた、リード脚２３１を受けるように適合されたレセプタクル１０２２を含んでもよい。そのようにして、脚２４０についてのレセプタクル１０２０は、脚２４０の寸法（例えば、より小さい）に従った大きさとされてもよく、レセプタクル１０２２は、リード脚２３１（例えば、より大きい）のための大きさとされてもよい。レセプタクル１０２２は、ベース層１０１６の終わりまでを通ってもよく、または底部を有する凹部であってもよい。脚２４０は、レセプタクル１０２０内で、ロウ付けされてもよく、溶接されてもよく、接着されてもよく、摩擦結合されてもよく、またはそうでない場合、固定されてもよく、そこでは、同様の取り付けがレセプタクル１０２２を有するリード脚２３１のために使用されてもよい。ベース層１０１６はまた、それらを通して電気リード２０９を受けるような大きさとされるリード電線管１０２４を有してもよい。リード電線管１０２４の位置は、リード脚２３１がレセプタクル１０２２内にあることができ、リード電線管内で電気リード２０９と電気的に結合されてもよいようにレセプタクル１０２２に隣接してもよい。１つの実施例では、レセプタクル１０２２は、リード電線管１０２４とは分離したレセプタクルであってもよい。１つの実施例では、レセプタクル１０２２及びリード電線管１０２４は、リード脚２３１及び電気リード２０９が接触することができ、電気的に結合されるように、リード脚２３１及び電気リード２０９を受けるような形状を有する単一の電線管１０２６として組み合わされてもよい。１つの実施形態では、本明細書で説明される安定化された放射体は、カソードからアノードに電子ビームを放射するようにＸ線管で利用されてもよい。安定化された放射体の構成は、電流が通るとき、第１の端から第２の端への、及び平面放射体表面の全体にわたる異質の温度プロファイルをもたらすことができる。異質の温度プロファイルは、段、回転体、脚、及び間隔の寸法を有する平面放射体パターンをもたらすことができる。加えて、本明細書で提供される安定化された放射体の説明は、異なる温度プロファイルを得るために安定化された放射体を調節する能力を説明する。電流についての安定化された放射体の異質の温度プロファイルは、異なる温度を有する安定化された放射体の異なる領域をもたらし、それは、異質の電子ビームプロファイルを放射する安定化された放射体をもたらす。異質の電子ビームプロファイルは、異質の温度プロファイルの結果であり、そこでは、異なる温度の領域は、異なる電子放射を有する。温度プロファイルを調整する能力によって、異なる特徴をいくつかの領域が動作のときにその他の領域よりも熱くなるような大きさに選択的にすることによってなど、異質の電子ビームプロファイルを調整することが可能になる。放射が熱イオンであるので、異なる温度の異なる領域は、異なる電子放射をもたらし、それによって、異質の電子ビームをもたらす。また、この原理によって、高放射温度を有するいくつかの領域及び低放射温度を有する他の領域を有することによって、１つ、２つ、もしくはそれ以上の焦点が可能になり、または他の領域は、熱イオン放射による電子を放射しないことがある。或る領域では、他の領域と比較して放射される電子がなく、または放射される電子が相対的に少ないことがある。よって、単一の電子放射体の動作の間、或る領域は、異質の電子ビームプロファイルに貢献するために、拡張した電子放射を有することができ、その他は抑制された電子放射を有することができる。

安定化された放射体は、減少した横方向のエネルギー成分を有する放射体の実質的に平面表面からの電子ビームで電子を不均一に放射する。安定化された放射体の脚は、いずれかの実現可能な手段によって絶縁ブロックと結合されてもよい。そのような結合は、溶接またはロウ付けを介してもよい。ロウ付けは、脚の金属から絶縁部材のセラミックまでであってもよい。ロウ付けは、モリブデン／マンガン材料（「ｍｏｌｙ／ｍａｇ」）材料で構成される前被覆でパターン化されるセラミックとすることができる。脚及び／またはセラミックは、被膜または部分的な被膜などのｍｏｌｙ／ｍａｇ材料を有することができる。ｍｏｌｙ／ｍａｇは絶縁ブロックのセラミックに加えられてもよく、次いで、脚にロウ付けするために使用される銅性ロウ付け材料とすることができる。白金またはニッケルロウ付けも使用されてもよい。ロウ付けのタイプは、放射体の動作温度に基づいて選択されてもよい。多くの異なるロウ付けが、当業者によって決定されるように想定されてもよい。

Ｍｏｌｙ／ｍａｇは、ロウ付けが粘着されるセラミック上で焼かれる混合物である。ほとんどのロウ付けは、それらが「Ｃｏｐｐｅｒ ＡＢＡ」または「Ｐａｌｃｏ ＡＢＡ」などの「ＡＢＡ」として特に策定及び指定されない限り、セラミックに濡れない。ＡＢＡロウ付けは、約７％のチタニウムを含むことが多い。そのようにして、ｍｏｌｙ／ｍａｇは、粘着される後続のロウ付けのための前被覆として使用されてもよい。そうでない場合、ＡＢＡロウ付けは、セラミック上で使用されてもよい。

本明細書で説明される特徴は、平面放射表面をカーリングまたは整経から抑止することによってＸ線管の寿命期間に渡って平面放射表面を維持することができる。脚は、境界のカーリングを制限することによって平面放射表面の形状を維持することができる。制限された境界は、脚のリンカで押し下げられてもよい。そのようにして、脚の位置及び配置は、蛇紋放射体パターンの段または回転体が加熱及び熱サイクリングに起因してカーリングすることから抑止することによって平面放射表面の歪みを抑止することができる。本明細書で説明される放射体は、増加または最大化した熱経路を有し、それによって、平面放射表面から脚への電力の損失を低減し、または最小化することができ、それは、物理的な制約に関する平面放射表面の温度依存度を低減させることができる。高熱抵抗経路を追加することによってこれを達成することができ、それはまた、物理的な制約としての役目を果たす。熱抵抗が長さに比例し、断面領域に逆比例することに留意されたい

１つの実施例では、段の幅は、段の間の０．１０２ミリメートル（０．００４インチ、４ミリ）の間隔を有する０．５０８ミリメートル（０．０２０インチ、２０ミリ）とすることができる。リンカは、各々の回転体の各々の角に接続された部材を有するように形成されてもよく、それは、蛇紋放射体パターンの端をカーリングから防ぐことができる。リンカは、約０．１５４ミリメートル（〜０．００６インチ）の幅とすることができる脚の湾曲領域に取り付けられ、それは、熱抵抗が脚の長さに比例するので、熱経路を増加させるように脚の長さを増加させることができる（例えば、経路を制約する）。脚の湾曲領域は、約０．１５ミリメートル（〜．００６インチ）の幅とすることができる直線領域に取り付けられてもよい。直線領域は、絶縁部材への取り付けを促進する。蛇紋放射体パターン（例えば、蛇紋経路）のピッチは、約０．０４８１（１．２２ミリメートル）とすることができる。脚は、最大で熱抵抗の１２倍などの増加した熱抵抗をもたらすことができる。湾曲領域の長さは、更なる熱抵抗を有する更なる長さで熱抵抗を変調するように変調されてもよい。熱抵抗は、脚及び／もしくはリンカ部材の断面領域を最小化し、並びに／または絶縁部材への接続の点への脚の長さを増加させることによって脚により増加されてもよい。脚の長さは、リンカ、湾曲領域、及び直線領域の長さを含むことができる。

電子放射体は、回転構台における機械的安定性、及びＷ、ＴｈＷへの機械的安定性と共に、Ｗ／Ｒｕ／ＴｈＯ２被膜放射体との機械的安定性など、いくつかの利点をもたらすことができる。電子放射体は、絶縁部材に取り付けられた脚からの熱損失が少ないことを理由に加熱のための電力が低減されることをもたらすことができる。

電子放射体は、より多くのもしくはより少ない数の脚、各々側面上の異なる数の脚、異なる脚の幅、強度及びより低い熱伝達のために最適化された脚、より高い熱経路のためのより長い脚、より低い熱経路のためのより短い脚、脚を長くすること、および広くすること、または脚を短くすること、及び厚くすることなど、いくつかの設計の修正を有することができる。

１つの実施形態では、電子放射体は、蛇紋放射体パターンを形成するように、２つの対応する段の隣接する端を接続する各々の回転体を有する第１の放射体の端から第２の放射体の端への複数の回転体を通して共に接続された複数の伸長する段によって形成された平面放射体表面を有する放射体筐体を含むことができる。放射体はまた、複数の回転体から延在する複数の伸長する脚を含むことができる。放射体は、本明細書で説明されるように構成されてもよい。段は、段が熱くまたは冷たくなっているかに関わらず相互に接触することを抑止する間隔によって分離されてもよい。回転体は、２つの隣接する段の端にあり、段を共に接続する。回転体は、２つの隣接する段の端の間で延在するベース層を含むことができる。脚は、０度または１８０度未満の共通の面など、平面放射体表面に対するいずれかの角度にあってもよく、そこでは、９０度が角度の例である。脚は、角度を形成する湾曲部を含むことができる。

１つの実施形態では、電子放射体は、各々の回転体についての脚を含むことができる。しかしながら、他の実施形態は、脚を有しない回転体または２つ以上の脚を有する回転体を含むことができる。例えば、各々の段は、一意な脚への回転体を通じて延在することができ、そこでは、回転体の各々の「角」は、分離した脚を有する。図は各々の回転体についての１つの脚を示すが、図は、各々の段が脚を有し、そこでは、リンカの部分が分離されたままであり、リンカと回転体との間で開口部を形成するのではなく、分離した脚に延在するように適合されてもよい。１つの実施形態では、各々の脚は、脚がそこから延在する２つの伸長する段の各々の断面寸法よりも小さい断面寸法を有することができる。すなわち、各々の脚は、各々の段と比較してより小さい断面寸法を有する。段及び脚は、同一または異なる厚みを有してもよい。そのようにして、段は、脚と比較してより広い幅を有することができる。

１つの実施形態では、各々の脚は、対応する回転体に接続されたリンカを含む。各々のリンカは、脚がそこから延在する２つの伸長する段の各々の断面寸法よりも小さい断面寸法を有するリンカ本体を有することができる。断面寸法は、回転体を有するリンカまたは回転体を有さないリンカによって形成されたいずれの開口部も含まないリンカ部材の本体の寸法である。リンカは、回転体のカーリングまたは整経を抑止し、回転体が段と平面になることを維持し、それによって、段のカーリングまたは整経を抑止する。

１つの実施形態では、各々のリンカは、対応する回転体の少なくとも１つの角領域から延在し、そこでは、各々の角領域は、回転体の伸長する段及びベース層の交差から形成された。すなわち、蛇紋放射体パターンの各々の角は、リンカ及び脚によって構造的に補強されてもよい。これによって、角が平面放射体表面と平面であることを維持することが可能になり、角のカーリングまたは整経を抑止する。

１つの実施形態では、リンカは、回転体に結合された第１の部分及び回転体に結合された第２の部分を有し、それらは、回転体上で同一の位置にあることができ、または回転体上で異なる位置にあることができる。リンカのこの構成は、対応する回転体を有する開口部を形成する。しかしながら、リンカは、示されるように、リンカ自体において開口部を有することができる。

１つの実施形態では、各々の脚は、少なくとも１つの湾曲領域及び少なくとも１つの直線領域を含む。しかしながら、脚は、全体的に湾曲領域であってもよい。一方で、脚は全体的に直線領域であってもよい。湾曲領域または直線領域は、絶縁体ブロックとの結合のために使用されてもよい。脚は、いずれかの順序または配向で、いずれかの数の湾曲領域またはいずれかの数の直線領域を含むことができる。しかしながら、各々の脚は、回転体から伸長または延在する。

１つの実施形態では、各々の脚は、対応する回転体に接続されたリンカを含み、各々の脚は、湾曲領域及び直線領域を含む。１つの態様では、各々の脚は、対応する回転体に接続されたリンカを含み、各々の脚は、リンカに接続され、リンカから延在する湾曲領域、及び湾曲領域に接続され、湾曲領域から延在する直線領域を含む。１つの態様では、各々の脚は、リンカと回転体との間で開口部を形成するように対応する回転体に接続されたリンカを含み、各々の脚は、少なくとも１つの湾曲領域及び少なくとも１つの直線領域を含み、そこでは、少なくとも１つの湾曲領域が直線領域とリンカとの間にある。

１つの実施形態では、各々の段は、各々の他の段と並列であり、各々の段は、間隔によって隣接する段相互に分離される。そのようにして、各々の間隔は、他の間隔と並列する。各々の回転体のベース層は、放射体の反対側上で回転体のベース層と並列であってもよく、放射体の同一の側上で回転体のベース層と位置合わせされてもよい。脚はまた、放射体の同一の側上の脚、及び放射体の反対側上の脚となど、相互に並列であってもよい。放射体の片側上の脚は、放射体の他の側上の脚に対して交互であってもよく、それは、回転体が交互であり、相互に直接またがらないことから生じる。この形状は、示される蛇紋パターンから生じる。

１つの実施形態では、他の段から異なって構成された第１の放射体の端において第１の段及び第２の放射体の端において第２の段が存在する。第１の段及び第２の段は、より小さい間隔によって相互に分離された他の隣接する段からよりも大きな間隔によってそれらの隣接する段から分離されてもよい。そのようにして、端の回転体は、他の回転体と比較してより長いベース層を有することができる。それらの端の段はまた、より広い、またはより大きな断面プロファイルを有してもよい。

１つの実施形態では、各々の脚は、対応する回転体からの角度において、平面放射体表面に対する角度で延在する。すなわち、脚が放射体表面と同一平面上にあるように回転体から延在するのではなく、脚は、０度よりも大きいが１８０度未満であるいくつかの角度にあり、そこでは、９０度が実施例をもたらす。しかしながら、角度は、脚が絶縁体ブロックの反対側に半田付けされるので、絶縁体ブロックに基づいて決定されてもよい。絶縁体ブロックが並列な反対側を有するとき、脚は次いで、平面放射体表面から９０度にあってもよい。絶縁体ブロックが並列でなく、いくつかの他の角度にある反対側を有するとき、その角度は次いで、回転体から離れた脚の湾曲部の角度を決定するために使用されてもよい。１つの態様では、各々の脚は、平面放射体表面に対して実質的に直交する。しかしながら、脚は、放射体表面と同一平面上にあってもよく、いずれの湾曲部を欠いていてもよい。

１つの実施形態では、伸長する第１のリード脚は、第１の放射体の端に位置し、伸長する第２のリード脚は、第２の放射体の端に位置する。すなわち、脚のリードは、端の段から延在する。第１のリード脚及び第２のリード脚は、脚の断面寸法よりも大きい断面寸法を有することができる。また、第１のリード脚及び第２のリード脚は、段の断面寸法よりも大きい断面寸法を有することができる。加えて、第１のリード脚及び第２のリード脚は、回転体または回転体のベース層の断面寸法よりも大きい断面寸法を有することができる。より大きな寸法は、リード脚からの電子放射を抑止することができる。リード脚は、平面放射体表面に対して脚と同一の角度にあってもよく、異なる角度にあってもよい。リード脚はまた、安定のために絶縁体ブロックと結合されてもよい。リード脚は、脚と同一の方法で安定性をもたらすことができる。示されないが、リード脚はまた、１つ以上の湾曲領域を有してもよい。

１つの実施形態では、電子放射体アセンブリは、絶縁部材及び電子放射体を含むことができる。電子放射体は、本明細書で説明されるように構成されてもよい。例えば、電子放射体は、蛇紋放射体パターンを形成するように、第１の放射体の端から第２の放射体の端に複数の回転体を通じて共に接続された複数の伸長する段によって形成された平面放射体表面を有する放射体筐体を有することができる。放射体は、平面放射体表面に対する角度で複数の回転体から延在する複数の伸長する脚を含むことができる。脚の各々は、絶縁部材と結合されてもよい。

１つの実施形態では、絶縁部材は、絶縁ブロックの反対側上で第１のブロック側及び第２のブロック側を有する絶縁ブロックを含むことができる。複数の回転体は、平面放射体表面の第１の放射体側上で第１の複数の回転体及び平面放射体表面の第２の放射体側上で第２の複数の回転体を含むことができる。第１の放射体側は、第１の放射体の端と第２の放射体の端との間にある第１の放射体側及び第２の放射体側の両方との第２の放射体側の反対にあってもよい。複数の伸長する脚は、第１の複数の回転体から延在し、第１のブロック側と結合された第１の複数の伸長する脚を含むことができる。複数の伸長する脚はまた、第２の複数の回転体から延在し、第２のブロック側と結合された第２の複数の伸長する脚を含むことができる。

１つの実施形態では、絶縁ブロックは、複数の伸長する脚のうちの１つ以上を受ける１つ以上の凹部もしくは１つ以上の溝、または１つ以上の開口部もしくは孔を含むことができる。脚は、絶縁ブロック上で脚を保持する物理的な結合をもたらすことが可能ないずれかの方法で絶縁ブロックに取り付けられてもよい。この構成はまた、絶縁体ブロックの表面と平面放射体筐体との間で間隔があるように、絶縁ブロックにわたって吊るされる平面放射表面をもたらしてもよい。平面放射体筐体及び絶縁体ブロックを分離する間隔の距離は、可変であってもよい。しかしながら、平面放射体筐体は、絶縁ブロックの平面表面と接触して位置付けられてもよい。

１つの実施形態では、少なくとも１つのロウ付けは、少なくとも１つの脚を絶縁ブロックと結合することができる。しかしながら、各々の脚は、絶縁ブロックとロウ付けされてもよい。ロウ付けは、絶縁体ブロックの絶縁材料に直接取り付けられてもよく、または接着パッドが、脚が接着パッドにロウ付けされる絶縁ブロックに位置してもよい。接着剤または溶接などの他の半田付けも使用されてもよい。

１つの実施形態では、伸長する第１のリード脚は、第１の放射体の端に位置してもよく、伸長する第２のリード脚は、第２の放射体の端に位置してもよい。第１のリード脚及び第２のリード脚は各々、絶縁ブロックと結合されてもよい。リード脚と絶縁ブロックとの間のそのような結合は、安定化脚と比較して同一または異なってもよい。

カソードヘッドは、ベース層及び電子放射体アセンブリと共に、電気リード、及び電気リードを電子放射体アセンブリに結合する電気カプラを含むことができる。カソードヘッドは、ベース層と結合された電子放射体アセンブリを含むことができる。電子放射体アセンブリは、絶縁部材及び電子放射体を有することによってなど、本明細書で説明されるように構成されてもよい。絶縁部材は、ベース層に位置してもよい、電子放射体は、蛇紋放射体パターンを形成するように、第１の放射体の端から第２の放射体の端に複数の回転体を通して共に結合された複数の伸長する段によって形成された平面放射体表面を有する放射体筐体で構成されてもよい。放射体は、平面放射体表面に対する角度で複数の回転体から延在する複数の伸長する脚を有することができる。脚の各々は、絶縁部材と結合されてもよい。放射体は、第１の放射体の端において伸長する第１のリード脚及び第２の放射体の端において伸長する第２のリード脚を含むことができる。絶縁部材は、電子放射体をベース層から絶縁することができる。第１の電気リード及び第２の電気リードは、ベース層から延在してもよい。第１の電気カプラは、第１の電気リードを第１のリード脚に結合する（例えば、電気的に）ために使用されてもよく、第２の電気カプラは、第２の電気リードを第２のリード脚に結合するために使用されてもよい。１つの実施例では、第１の電気カプラまたは第２の電気カプラのうちの少なくとも１つは、リボン電気カプラである。

本明細書で開示されるこの処理及び他の処理、並びに方法について、処理及び方法で実行される機能は、異なる順序で実行されてもよいことを当業者は理解するであろう。更に、述べられたステップ及び動作は例としてのみ提供され、開示される実施形態の本質を損なうことなく、任意選択的であってもよく、より少ないステップ及び動作に組み合わされてもよく、または追加のステップ及び動作に拡張されてもよい。

本開示は、本出願で説明される特定の実施形態の点で限定されず、様々な態様の例示として意図される。

当業者に明らかなように、多くの修正及び変形がその精神及び範囲から逸脱することなく行われてもよい。本明細書で列挙されるものに加え、開示の範囲内にある機能的に等価な方法及び装置は、上記説明から当業者に明らかである。そのような修正及び変形は、添付の請求項の範囲内にあることが意図される。本開示は、そのような請求項が権利を与えられる等価な全範囲と共に、添付の請求項の用語によってのみ限定されることになる。この開示は、当然に変化することがある、特定の方法、試薬、化学合成物、または生物系に限定されないことが理解されよう。また、本明細書で使用される用語は、特定の実施形態のみを説明する目的であり、限定することを意図していないことが理解されよう。

本明細書での実質的ないずれかの複数形及び／または単数形の用語の使用について、当業者は、コンテキスト及び／または適用例に応じて、複数形から単数形に、及び／または単数形から複数形に置き換えることができる。様々な単数形／複数形の置き換えは、明確にするために本明細書で明示的に示されてもよい。

概して、本明細書で使用される用語、特に、添付の請求項における用語（添付の請求項の本文）は全体的に、「オープン」タームとして意図される（例えば、用語「含んでいる」は、「含んでいるが、それに限定されない」として解釈されるべきであり、用語「有する」は、「少なくとも有する」として解釈されるべきであり、用語「含む」は、「含むが、それに限定されない」として解釈されるべきである、など）ことが当業者に理解されよう。特定の数の導入される請求項の記載が意図される場合、そのような意図が明確に請求項に記載され、そのような記載がない場合、そのような意図が存在しないことが当業者によって更に理解されよう。例えば、理解を支援するものとして、以下の添付の請求項は、請求項の記載を導入するために、前置きのフレーズ「少なくとも１つの」及び「１つ以上の」の使用を含むことがある。しかしながら、そのようなフレーズの使用は、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」による請求項の記載の導入が、同一の請求項が前置きのフレーズ「１つ以上の」または「少なくとも１つの」及び「ａ」または「ａｎ」（例えば、「ａ」及び／または「ａｎ」は、「少なくとも１つの」または「１つ以上の」を意味するものとして解釈されるべきである）などの不定冠詞を含むときでさえ、１つのそのような記載を含む実施形態へのそのような導入された請求項の記載を含むいずれかの特定の請求項を限定するものと暗示すると解釈されるべきでなく、請求項の記載を導入するために使用される定冠詞の使用についても同様である。加えて、特定の数の導入される請求項の記載が明確に記載される場合でさえ、当業者は、そのような記載が少なくとも記載された数（例えば、他の修飾語句がない最小限の記載の「２つの」は、少なくとも２つまたは２つ以上を意味する）ことを認識するであろう。更に、「Ａ、Ｂ、及びＣなどのうちの少なくとも１つ」に類似する伝統的表現が全体的に使用される例では、そのような構造は、当業者がその伝統的表現を理解するような意味において意図される（例えば、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、Ａ及びＢ共に、Ａ及びＣ共に、Ｂ及びＣ共に、並びに／またはＡ、Ｂ、及びＣなどを共に有するシステムを含むが、これらに限定されない）。「Ａ、Ｂ、またはＣなどのうちの少なくとも１つ」に類似する伝統的表現が使用されるそれらの例では、そのような表現は全体的に、当業者がその伝統的表現を理解するような意味において意図される（例えば、「Ａ、Ｂ、またはＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、Ａ及びＢ共に、Ａ及びＣ共に、Ｂ及びＣ共に、並びに／またはＡ、Ｂ、及びＣなどを共に有するシステムを含むがこれらに限定されない）。更に、いずれかの離接語及び／または２つ以上の代替語を提示するフレーズは、詳細な説明、請求項、または図面にあるかに関わらず、用語のうちの１つ、用語のいずれか、または用語の両方を含む可能性があることを理解するべきであることが当業者によって理解されよう。例えば、フレーズ「ＡまたはＢ」は、「Ａ」または「Ｂ」または「Ａ及びＢ」を含むものと理解されよう。

当業者によって理解されるように、いずれか及び全ての目的で、記載される説明を提供する観点でなど、本明細書で開示される全ての範囲はまた、いずれか及び全ての可能な部分的な範囲、及びその部分的な範囲の組み合わせを包含する。半分、３分の１、４分の１、５分の１、１０分の１などに少なくとも等しく分解される同一の範囲を効率的に記述し、それを可能にするようにいずれかの表示される範囲を容易に理解することができる。非限定的な例として、本明細書で議論される各々の範囲は、下側の３分の１、真ん中の３分の１、及び上側の３分の１などに容易に分解されてもよい。また、当業者によって理解されるように、「まで」及び「少なくとも」などの全て言語は、記載される数を含み、続いて上記議論された部分的な範囲に分解することができる範囲を指す。最後に、当業者によって理解されるように、範囲は、個々の要素を含む。よって、例えば、１〜３個のセルを有するグループは、１、２、または３個のセルを指す。同様に、１〜５個のセルを有するグループは、１、２、３、４、または５個のセルを指す、などである。

上述したことから、本開示の様々な実施形態が例示を目的に本明細書で説明され、本開示の範囲及び精神から逸脱することなく、様々な修正が行われてもよいことが認識されよう。したがって、本明細書で開示される様々な実施形態は、以下の請求項によって示される真の範囲及び精神を有し、限定することを意図していない。

Claims (21)

1. 平面状の蛇紋放射体パターンを形成するように、２つの対応する段の隣接する端を接続する各々の回転体を有する、第１の放射体の端から第２の放射体の端に複数の平面状の回転体を通して共に接続された複数の平面状の伸長する段によって形成された平面放射体表面を有する放射体筐体と、
   前記複数の回転体から延在する複数の伸長する脚であって、前記脚の各々は、２つの前記平面状の伸長する段の各々よりも高い熱抵抗を有している前記脚と、
   を含む、電子放射体。
2. 各々の平面状の回転体に接続された少なくとも１つの脚を含み、各々の脚は、前記脚がそこから延在する前記２つの平面状の伸長する段の各々の断面寸法よりも小さい断面寸法を有する、請求項１に記載の電子放射体。
3. 各々の脚は、対応する平面状の回転体に接続されたリンカを含み、各々のリンカは、前記脚がそこから延在する前記２つの平面状の伸長する段の各々の断面寸法よりも小さい断面寸法を有する各々のリンカ本体を有する、請求項１に記載の電子放射体。
4. 各々のリンカは、前記対応する回転体の少なくとも１つの角領域から延在し、各々の角領域は、平面状の回転体の平面状の伸長する段及びベース層の交差から形成される、請求項３に記載の電子放射体。
5. 各々のリンカは、前記対応する平面状の回転体を有する開口部を形成する、請求項３に記載の電子放射体。
6. 各々の脚は、少なくとも１つの湾曲領域及び少なくとも１つの直線領域を含む、請求項１に記載の電子放射体。
7. 各々の脚は、対応する平面状の回転体に接続されたリンカを含み、各々の脚は、湾曲領域及び直線領域を含む、請求項１に記載の電子放射体。
8. 各々の脚は、対応する平面状の回転体に接続されたリンカを含み、各々の脚は、前記リンカに接続され、前記リンカから延在する湾曲領域、及び前記湾曲領域に接続され、前記湾曲領域から延在する直線領域を含む、請求項１に記載の電子放射体。
9. 各々の脚は、リンカと回転体との間に開口部を形成するように、対応する平面状の回転体に接続されたリンカを含み、各々の脚は、少なくとも１つの湾曲領域及び少なくとも１つの直線領域を含み、前記少なくとも１つの湾曲領域は、前記少なくとも１つの直線領域と前記リンカとの間にある、請求項１に記載の電子放射体。
10. 各々の平面状の段は、各々の他の平面状の段と並列し、各々の平面状の段は、間隔によって各々の他の隣接する段から分離される、請求項１に記載の電子放射体。
11. 前記第１の放射体の端において第１の平面状の段、及び前記第２の放射体の端において第２の平面状の段を含み、前記第１の平面状の段及び第２の平面状の段は、より小さい間隔によって相互に分離される他の隣接する平面状の段よりも大きい間隔によってそれらの隣接する平面状の段から分離される、請求項１に記載の電子放射体。
12. 各々の脚は、対応する平面状の回転体からの角度で延在し、前記角度は、前記平面放射体表面に対して相対的である、請求項１に記載の電子放射体。
13. 各々の脚は、前記平面放射体表面に対して実質的に直交する、請求項１２に記載の電子放射体。
14. 前記第１の放射体の端における端の段に接続された伸長する第１のリード脚及び前記第２の放射体の端における端の段に接続された伸長する第２のリード脚を含み、前記第１のリード脚及び第２のリード脚は、同一の断面寸法、または前記段の断面寸法よりも大きく、前記脚の断面寸法よりも大きい断面寸法を有する、請求項１に記載の電子放射体。
15. 絶縁部材と、
    平面状の蛇紋放射体パターンを形成するように、第１の放射体の端から第２の放射体の端に複数の平面状の回転体を通して共に接続された複数の平面状の伸長する段によって形成された平面放射体表面を有し、前記平面放射体表面に対する角度で前記複数の平面状の回転体から延在する複数の伸長する脚であって、前記脚の各々は、該脚が伸長している前記平面状の回転体の各々よりも高い熱抵抗を有している前記脚を有する放射体筐体を有する電子放射体であって、前記脚の各々は、前記絶縁部材と結合される、前記電子放射体と、
    を含む、電子放射体アセンブリ。
16. 前記絶縁部材は、絶縁ブロックの反対側上で第１のブロック側及び第２のブロック側を有する前記絶縁ブロックを含み、前記複数の平面状の回転体は、前記平面放射体表面の第１の放射体側上で第１の複数の平面状の回転体及び前記平面放射体表面の第２の放射体側上で第２の複数の平面状の回転体を含み、前記第１の放射体側は、前記第１の放射体の端と第２の放射体の端との間にある前記第１の放射体側及び第２の放射体側の両方との前記第２の放射体側の反対にあり、前記複数の伸長する脚は、前記第１の複数の平面状の回転体から延在し、前記第１のブロック側と結合された第１の複数の伸長する脚を含み、前記第２の複数の平面状の回転体から延在し、前記第２のブロック側と結合された第２の複数の伸長する脚を含む、請求項１５に記載の電子放射体アセンブリ。
17. 前記絶縁ブロックは、前記複数の伸長する脚のうちの１つ以上を受ける１つ以上の凹部を含む、請求項１６に記載の電子放射体アセンブリ。
18. 少なくとも１つの脚を前記絶縁ブロックと結合する少なくとも１つのロウ付けを含む、請求項１６に記載の電子放射体アセンブリ。
19. 前記第１の放射体の端において端の段に接続された伸長する第１のリード脚及び前記第２の放射体の端において端の段に接続された伸長する第２のリード脚を含み、前記第１のリード脚及び第２のリード脚は、前記段の断面寸法と同一の断面寸法、または前記段の断面寸法よりも大きく、前記脚の断面寸法よりも大きい断面寸法を有し、前記第１のリード脚及び前記第２のリード脚は各々、前記絶縁ブロックと結合される、請求項１６に記載の電子放射体アセンブリ。
20. ベース層と、
    前記ベース層と結合された電子放射体アセンブリであって、前記電子放射体アセンブリは、
    前記ベース層上の絶縁部材と、
    平面状の蛇紋放射体パターンを形成するように、第１の放射体の端から第２の放射体の端に複数の平面状の回転体を通して共に接続された複数の平面状の伸長する段によって形成された平面放射体表面を有し、前記平面放射体表面に対する角度で前記複数の平面状の回転体から延在する複数の伸長する脚であって、前記脚の各々は、該脚が伸長している前記平面状の回転体の各々よりも高い熱抵抗を有している前記脚を有する放射体筐体を有する電子放射体であって、前記脚の各々は、前記絶縁部材、前記第１の放射体の端における伸長する第１のリード脚、及び前記第２の放射体の端における伸長する第２のリード脚と結合され、前記絶縁部材は、前記電子放射体を前記ベース層から絶縁する、前記電子放射体と、を含む、前記電子放射体アセンブリと、
    前記ベース層から延在する第１の電気リード及び第２の電気リードと、
    前記第１の電気リードを前記第１のリード脚に結合する第１の電気カプラ結合及び前記第２の電気リードを前記第２のリード脚に結合する第２の電気カプラと、
    を含む、カソードヘッド。
21. 前記第１の電気カプラまたは第２の電気カプラのうちの少なくとも１つは、リボン電気カプラである、請求項２０に記載のカソードヘッド。

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