JPH0324736B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、少なくとも金属容器部分を含むＸ線
管容器と、正電圧に接続できる電極とを備えるＸ
線管であつて、電極をＸ線管内に突出するセラミ
ツク絶縁体上に配設し、電極電位に給合できる遮
蔽スリーブによつて接続区域を囲むＸ線管に関す
るものである。

この種のＸ線管は英国特許第1272498号明細書
から既知であり、この既知のＸ線管ではＸ線管容
器を金属で構成しかつ絶縁体（截頭円錐状）を介
してアノードに接続している。

この既知のＸ線管の欠点は、電界放出により金
属容器から電子が放出され、これら電子が絶縁体
表面に沿つてアノードに到達することである。こ
れら電子は所定距離を走行した後集合して他の電
子を放出させるに充分なエネルギーを有するに至
り、これにより放出された電子により更に他の電
子を放出させるという現象が起るので、絶縁体表
面を横切つて電子なだれが起り、これにより所定
の状態において気体の擾乱および発生が起り、絶
縁体の破壊を生ずることさえある。

この欠点を除去したＸ線管が西ドイツ公開特許
第2506841号に開示されている。このＸ線管では
アノードおよび金属容器を、カソードに向つて大
きくなる截頭円錐状の中空スペースを含む絶縁体
を介して互に接続するようにしている。かかる絶
縁体構造においては、絶縁体のほぼ全面にわたる
電界により電子が絶縁体からアノードへ即ち真空
空所を介して直接加速されるので、絶縁体表面上
の放電が実際上防止される。

しかしこの既知のＸ線管の欠点は、セラミツク
絶縁体の比誘電率が大きい（約10）のため電界が
主として、アノードおよびアノードに対向する絶
縁体の表面の間の空所に集中し、その結果アノー
ドをセラミツク絶縁体に接続する区域において絶
縁体表面上に極めて高い電界が生じ、絶縁体の絶
縁破壊等を起すことである。

同じ問題は、アノード・デイスクを支持する軸
を、ロータに接続したセラミツク絶縁体に堅固に
接続する西ドイツ公開特許第2455974号に記載さ
れた如き回転アノード形Ｘ線管においても当面す
る。

本発明の目的は、絶縁体表面上における電子な
だれの発生を実際上防止し、かつ絶縁体表面上の
電界強度を低減した上述した種類のＸ線管を提供
するにある。この目的を達成するため本発明のＸ
線管は、絶縁体の周りに、絶縁内側表面を有する
壁部を設け、前記壁部を金属容器部分に接続し、
遮蔽スリーブを電極と対向する前記壁部の凹部内
に前記壁部と接触することなく突出させるよう構
成したことを特徴とする。

本発明においては、遮蔽スリーブの端部および
壁部に対する接続部の間の区域において主として
セラミツク絶縁体部分の表面上の電位を低減さ
せ、即ちほぼ一様に低減させる。従つて、遮蔽ス
リーブの端部および接続区域の間におけるＸ線管
の管軸方向距離ｄは過度に小さくはできず、条件
ｄ≧cUを満足するようにする必要があり、ここ
でＵは最大動作電圧、ｃは0.1mm／kVの値を有す
る定数である。セラミツク絶縁体部分に対する電
界強度負荷を最小にするため、遮蔽スリーブ（ほ
ぼ円筒状金属部）が電極接続部を電気的に遮蔽す
るようにするか、または遮蔽スリーブを遮蔽のた
めに必要なだけ絶縁体を横切つて延在させるよう
にする必要がある。高電圧を供給される電極に対
向する壁部の縁部は適切に延設して、電極および
絶縁体部分の間の接続区域を遮蔽する遮蔽スリー
ブの下側端部が壁部の開口内に突出するように
し、これについては２mmで充分であることが既に
見出されている。

セラミツク絶縁体部分に到達した電子は実際上
どの箇所においても電界の作用を受け、この電界
により電子は絶縁体表面を横切つて電極に向つて
加速され、これにより前記西ドイツ公開特許第
2506841号におけるＸ線管の破損が起りそうに思
われるが、本発明のＸ線管ではかかる状態は起ら
ず、その理由はセラミツク絶縁体のこの部分を、
電界放出の影響の下に電子を放出できる絶縁内側
表面によつて囲むからである。従つて、壁部の内
側表面上には金属導体は存在し得なくなる。

壁部は絶縁体部分と同一材料の別個の絶縁体と
することができる。この構造は、壁部を金属リン
グで構成した場合に特に簡単になり、最も効果的
なのはＸ線管自体の金属容器を活用し、この区域
において電界放出防止層例えばガラス層またはシ
リコン吹付による被膜を被着することである。し
かし壁部および絶縁体部分は同心環状凹部を含む
単一の絶縁体で構成することもできる。この凹部
によつて囲まれ、かつ高電圧に結合する電極を支
持する内側部分を凹部を囲む外側部分上に突出さ
せると特に有利であり、このようにすると、遥に
容易に完成または仕上げ加工をすることができ、
かつ電極の装着が簡単になる。

図面につき本発明を説明する。

第１図において１はＸ線管の金属容器を示し、
Ｘ線管は固定アノード３を備えかつＸ線管のカソ
ード２は図示しない態様で金属容器１に結合す
る。固定アノード３は取付リング５を介して絶縁
体４に接続し、絶縁体４自体は金属容器１に接続
する。回転対称形状の絶縁体４は環状凹部、条溝
またはこれらと同様な形状の部分６を備え、この
環状凹部６は内側絶縁体部分７を囲みかつ絶縁体
４の外側壁部８によつて囲まれる。内側絶縁体部
分７のアノード３と対向する端面は外側壁部８の
端面を超えて突出させる。このようにすることに
より、絶縁体部分７をこの区域において容易に加
工することができ、かつアノード３を取付リング
５によりこの区域に簡単に配設できるという利点
が得られる。

アノード３に機械的および電気的に接続した円
筒状遮蔽スリーブ９により取付リング５を囲み、
かつこのスリーブ９を環状凹部６の方向において
取付リング５を超えて外方に突出させて、周囲部
分１（金属容器１）に対し電気的に有効な絶縁体
部分７の上側縁部と取付リング５との間の接続区
域が高度に遮蔽されれようにする。取付リング５
または内側絶縁体部分７の外径より約２mm大きい
直径の遮蔽スリーブ９がこの区域において壁部８
の開口部に入るようにすることが重要であり、即
ち遮蔽スリーブ９は壁部８と交さする平面に配置
しなければならない。実際上、スリーブ９の挿入
または進入は約２mmで充分である。またスリーブ
９は凹部６内にも挿入できるが、凹部６の底部お
よび遮蔽スリーブ９の間の距離ｄの値はｄ＝cU
より小さくすることはできず、ここでＵは最大Ｘ
線管電圧、ｃは定数でその値は約0.1mm／kVであ
る。

絶縁体部分７においてはほぼ一様な電位分布が
生ずるので、絶縁体部分７における電界強度は許
容値を超えることがない。最大電界強度は真空に
おいては遮蔽スリーブ９の下側縁部の近辺におい
て生ずるが、これは絶縁体の動作に悪影響を及ぼ
すことはない。電子が絶縁体部分７に到達した場
合これら電子は絶縁体部分７における電圧分布の
影響を受け、絶縁体表面における電子がアノード
３に向つて加速される。従つて、作動に当り何等
の障害も起らず、その理由は絶縁体部分７は壁部
８により囲まれているのでそこからはほぼ電子が
放射されず、放電を開始させるのに必要な電子衝
突が起らないからである。

アノード３に正の高電圧を供給するため絶縁体
４には外部に向つて開設した円錐状開口１０を設
け、これに高電圧導体を挿入できるようにする。

絶縁体４は酸化アルミニウムを可とする適当な
セラミツク材料で構成する。かかる絶縁体の製造
に当つては1500℃以上に加熱することが必要であ
るが、その際熱応力が発生して壁部８が絶縁体４
から折損するおそれがある。かかる折損を防止す
るためには絶縁体の製造を遥に高価ならしめる手
段を講ずることが必要になる。そこで、絶縁体部
分７および壁部８を、同じく酸化アルミニウムセ
ラミツクで構成できる個別の絶縁体を以つて構成
する実施例を第２図に示す。壁部８は中空円筒で
構成し、適当な態様例えばはんだ付けにより金属
容器１に取付け、その下端にリング１１を設け、
このリング１１自体は下方の開いたＵ字状断面を
有する環状接続片１２の外側表面に取付け、かつ
環状接続片１２の内側表面は絶縁体部分７に接続
して、壁部８および絶縁体部分７の間に機械的に
安定な接続が得られるようにする。第１図の実施
例に比べこの実施例によれば、絶縁体部分７およ
び壁部８を別個に製造する問題が軽減されるとい
う利点が得られるが、絶縁体部分７および壁部８
を相互に接続するために付加的取付部材１１およ
び１２を設ける必要があるという欠点がある。

第３図は特に構造の簡単な実施例を示す。本例
の壁部８は金属容器１の一部を構成する環状金属
部を備え、この金属部の内側表面上には破線で示
したようにガラス層８を配設する。金属容器１の
金属部の下側縁部は環状接続片１２を介して絶縁
体部分７に接続するカラー状収縮部１３を備え
る。また絶縁体部分７はその下側区域に収縮部を
備えているので、金属接続片１２は突出縁１４に
起因してほぼ電界の存在しない区域に配置される
こととなり、従つて金属接続片１２から電界放出
により電子が放出されることがない。

代案として、ガラス層８に代え、シリコンの吹
付けおよび焼成によつて得られる層を使用するこ
ともできる。またその他の層を使用することもで
きる。その際に重要なのは、この層が導電性を呈
さずに半導電性または絶縁性を呈するようにする
ことと、Ｘ線管の作動に当り金属接続片に緩みが
生じないようにすることだけである。

第４図は更に他の実施例を示し、本例では金属
部２１を備え、この金属部に対し電極には正の高
電圧を供給し、この金属部２１はＸ線管の金属容
器ではなく回転アノード形Ｘ線管のロータで構成
するか、またはこのロータに接続されかつ回転ア
ノード形Ｘ線管の作動時に回転する部分で構成す
る。電極はアノード・デイスクまたはこれに機械
的および電気的に接続されかつ取付リング５を介
して絶縁体部分７に取付けた軸状電極２３によつ
て構成する。金属部２１はデイスク１５に接続
し、このデイスク１５はＸ線管（図示せず）の金
属容器に対し軸受１６により回転自在に支持す
る。なお、アノード軸を回転絶縁体に接続した回
転アノード形Ｘ線管自体は西ドイツ公開特許第
2455974号から既知である。しかし、高電圧コネ
クタ用の凹部を設けない第１図に示した絶縁体の
形状に対応する絶縁体の形状は新規であり、その
理由は西ドイツ公開特許第2455974号から既知の
如く、アノード・デイスクの高電圧は軸状電極の
他端を介して供給することができるからである。

この実施例では、絶縁体部分７上端に中央凹部
１７を設け、その内側表面に金属被膜を被着し、
かつその底部を遮蔽スリーブの下側縁部の区域ま
たはその下に配置するのが有利である。内側金属
被膜に高電圧を供給されるこの中央凹部が存在し
ない場合には、等電位線は遮蔽スリーブの周りで
取付リング５から絶縁体部分７の上端に延在する
ので、取付リング５の下端の近辺において絶縁体
に高い電界強度が生ずる。従つて中央凹部１７に
より、その等電位線がこの中央凹部の下部だけを
囲むような電位分布が得られるので、臨界区域で
ある取付リング５の前記下端近辺における電界強
度が低減される。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本発明の４つの実施例の要部をそ
れぞれ示す断面図である。 １…金属容器、２…カソード、３…アノード、
４…絶縁体、５…取付リング、６…環状凹部、７
…内側絶縁体部分、８…外側壁部、９…円筒状遮
蔽スリーブ、１０…円錐状開口、１１…リング、
１２…環状接続片、１３…カラー状収縮部、１４
…突出縁、１５…デイスク、１６…軸受、１７…
中央凹部、２１…金属部、２３…軸状電極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも部分的金属容器１とそれに対して
   正の高電圧へ接続され得て且つＸ線管内へ突出し
   ているセラミツク絶縁体部分７上に取り付けられ
   た電極３とを具えたＸ線管であつて、前記電極３
   と前記絶縁体部分７との間の接続区域はその電極
   ３へ電気的に接続された遮蔽スリーブ９により囲
   まれているＸ線管において、 前記絶縁体部分７を取り囲んで絶縁内側表面を
   有し且つ金属容器１へ接続されている壁部８が設
   けられ、前記遮蔽スリーブ９は前記壁部８の内面
   と前記絶縁体部分７の外面とにより作られた凹部
   ６内へ突出しており、 前記凹部６は前記遮蔽スリーブ９の低縁部と前
   記凹部６の底部との距離ｄがｄ＝cUより小さく
   ないことを保証するのに充分な深さの底を有し、
   ここでｃは約0.1mm／kVの値を有する定数であ
   り、Ｕは電極３と金属容器１との最大電圧差であ
   ることを特徴とするＸ線管。 ２ 前記壁部８と前記絶縁体部分７とが一体化絶
   縁体４を形成し、そこに前記凹部６が設けられた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のＸ
   線管。 ３ 電極３の取り付け用として働く前記絶縁体部
   分７が前記壁部８を越えて突出することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項又は第２項記載のＸ線
   管。 ４ 前記絶縁体部分７が、電極３へ向かつて開口
   し、且つ電極３へ電気的に接続された導電層を設
   けられた表面により画成された中央凹部１７を含
   むことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第
   ２項記載のＸ線管。 ５ 前記絶縁体部分７が、電極３へ向かつて開口
   し、且つ電極３へ電気的に接続された導電層を設
   けられた表面により画成された中央凹部１７を含
   むことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の
   Ｘ線管。