JPH05217534A - コンピュータ断層撮影のためのｘ線管 - Google Patents
コンピュータ断層撮影のためのｘ線管Info
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- JPH05217534A JPH05217534A JP4212294A JP21229492A JPH05217534A JP H05217534 A JPH05217534 A JP H05217534A JP 4212294 A JP4212294 A JP 4212294A JP 21229492 A JP21229492 A JP 21229492A JP H05217534 A JPH05217534 A JP H05217534A
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computed tomography [CT]
- A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
-
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-
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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- H01J35/24—Tubes wherein the point of impact of the cathode ray on the anode or anticathode is movable relative to the surface thereof
- H01J35/30—Tubes wherein the point of impact of the cathode ray on the anode or anticathode is movable relative to the surface thereof by deflection of the cathode ray
-
- H—ELECTRICITY
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- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
- H05G1/08—Electrical details
- H05G1/26—Measuring, controlling or protecting
- H05G1/30—Controlling
- H05G1/52—Target size or shape; Direction of electron beam, e.g. in tubes with one anode and more than one cathode
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- A61B6/4488—Means for cooling
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 コンピュータ断層撮影用Ｘ線管の熱負荷容量
を高める。 【構成】 Ｘ線管が電子線２４の発生のための陰極１
５、電子線２４が焦点で当たる照射面２２を備える回転
陽極１６、及び電子線２４の偏向のための偏向装置４
２、４３を備え、偏向装置が電気的偏向信号ＩA に関係
して電子線２４を回転陽極１６の周方向と交差する偏向
方向へ、焦点ＢＦが周期的に始端位置から終端位置へ移
動するように偏向する。
を高める。 【構成】 Ｘ線管が電子線２４の発生のための陰極１
５、電子線２４が焦点で当たる照射面２２を備える回転
陽極１６、及び電子線２４の偏向のための偏向装置４
２、４３を備え、偏向装置が電気的偏向信号ＩA に関係
して電子線２４を回転陽極１６の周方向と交差する偏向
方向へ、焦点ＢＦが周期的に始端位置から終端位置へ移
動するように偏向する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は特にコンピュータ断層
撮影のためのＸ線管に関する。
撮影のためのＸ線管に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子線を発生させる陰極、電子線が焦点
で当たる照射面を備える回転陽極、及び電子線を偏向す
る偏向装置を備え、この偏向装置が電気的偏向信号に関
係して電子線を、焦点が周期的に望ましくは一定の周期
で始端位置から終端位置へ移動するように偏向するよう
なＸ線管は、コンピュータ断層撮影のために用いられ
る。なぜならば焦点の周期的移動のゆえに身体断層像の
計算のために利用できるデータの倍増を介して、画像品
質の改善を達成できるからである。その際偏向は焦点が
主として回転陽極の周方向へ又は周方向へ対し接線方向
に移動するように行われる。
で当たる照射面を備える回転陽極、及び電子線を偏向す
る偏向装置を備え、この偏向装置が電気的偏向信号に関
係して電子線を、焦点が周期的に望ましくは一定の周期
で始端位置から終端位置へ移動するように偏向するよう
なＸ線管は、コンピュータ断層撮影のために用いられ
る。なぜならば焦点の周期的移動のゆえに身体断層像の
計算のために利用できるデータの倍増を介して、画像品
質の改善を達成できるからである。その際偏向は焦点が
主として回転陽極の周方向へ又は周方向へ対し接線方向
に移動するように行われる。
【０００３】身体断層像の作成のために必要な時間はコ
ンピュータ断層撮影の分野で達成された進歩のゆえに非
常に短く、かつ更に像の作成の際に患者に与えられる線
量が非常に少ないので、確実な診断のための前提を改善
するために、同一の身体断層又は密に接近して並ぶ複数
の身体断層の直接連続する複数の画像を作成できるよう
にしたいということが近頃希望されている。しかし用い
られるＸ線管の過負荷の危険が存在するので、このこと
は限られた範囲においてだけ可能である。
ンピュータ断層撮影の分野で達成された進歩のゆえに非
常に短く、かつ更に像の作成の際に患者に与えられる線
量が非常に少ないので、確実な診断のための前提を改善
するために、同一の身体断層又は密に接近して並ぶ複数
の身体断層の直接連続する複数の画像を作成できるよう
にしたいということが近頃希望されている。しかし用い
られるＸ線管の過負荷の危険が存在するので、このこと
は限られた範囲においてだけ可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、一
層高い熱負荷容量を有するように前記の種類のＸ線管を
改良することにある。
層高い熱負荷容量を有するように前記の種類のＸ線管を
改良することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題はこの発明に基
づき、電子線を発生させる陰極、電子線が焦点で当たる
照射面を備える回転陽極、及び電子線を偏向する偏向装
置を備え、この偏向装置が電気的偏向信号に関係して電
子線を回転陽極の周方向と交差する偏向方向へ、焦点が
周期的に始端位置から終端位置へ移動するように偏向す
ることを特徴とする、特にコンピュータ断層撮影のため
のＸ線管により解決される。
づき、電子線を発生させる陰極、電子線が焦点で当たる
照射面を備える回転陽極、及び電子線を偏向する偏向装
置を備え、この偏向装置が電気的偏向信号に関係して電
子線を回転陽極の周方向と交差する偏向方向へ、焦点が
周期的に始端位置から終端位置へ移動するように偏向す
ることを特徴とする、特にコンピュータ断層撮影のため
のＸ線管により解決される。
【０００６】周方向への焦点の移動のゆえに焦点により
通過される照射面の部分の面積がほぼ不変のままである
従来技術とは対照的に、この発明の場合には周方向と交
差する焦点の移動方向のゆえに、回転陽極及び焦点の与
えられた寸法及び与えられた回転速度に対して、焦点に
より通過される照射面の領域の面積の増加が得られる。
焦点の熱負荷容量は焦点により通過される照射面の領域
の面積が増加するときの倍数の平方根と共に増加するの
で、この発明に基づくＸ線管の改善された負荷容量が得
られる。負荷容量はそのほかのデータがあらかじめ与え
られているときに、偏向周波数すなわち偏向信号の周波
数が大きいほど、また始端位置から終端位置への移動の
際に進む焦点の経路が長いほど、また終端位置から始端
位置までの周方向に対し直角に測られた距離が大きいほ
ど、ますます大きくなる。ところで焦点とはここではＸ
線を放射する有効な焦点領域と解釈すべきである。電子
線が照射面上に当たる領域は焦点より著しく小さいこ
と、及び欧州特許第0150364号明細書から知られている
ように、電子線が回転陽極の周方向と交差する偏向運動
に加えて、焦点を電子線により走査するような性質を有
する第２の偏向運動を行うことにより、焦点を実現する
ことがまさに考えられる。そのとき第２の偏向運動は周
方向と交差する偏向運動より小さい振幅と著しく高い周
波数とを有することが理解される。第２の偏向運動は例
えば、陽極の周方向と交差する偏向運動をもたらす電気
的偏向信号に重畳される相応の第２の電気的偏向信号に
より実現することができる。
通過される照射面の部分の面積がほぼ不変のままである
従来技術とは対照的に、この発明の場合には周方向と交
差する焦点の移動方向のゆえに、回転陽極及び焦点の与
えられた寸法及び与えられた回転速度に対して、焦点に
より通過される照射面の領域の面積の増加が得られる。
焦点の熱負荷容量は焦点により通過される照射面の領域
の面積が増加するときの倍数の平方根と共に増加するの
で、この発明に基づくＸ線管の改善された負荷容量が得
られる。負荷容量はそのほかのデータがあらかじめ与え
られているときに、偏向周波数すなわち偏向信号の周波
数が大きいほど、また始端位置から終端位置への移動の
際に進む焦点の経路が長いほど、また終端位置から始端
位置までの周方向に対し直角に測られた距離が大きいほ
ど、ますます大きくなる。ところで焦点とはここではＸ
線を放射する有効な焦点領域と解釈すべきである。電子
線が照射面上に当たる領域は焦点より著しく小さいこ
と、及び欧州特許第0150364号明細書から知られている
ように、電子線が回転陽極の周方向と交差する偏向運動
に加えて、焦点を電子線により走査するような性質を有
する第２の偏向運動を行うことにより、焦点を実現する
ことがまさに考えられる。そのとき第２の偏向運動は周
方向と交差する偏向運動より小さい振幅と著しく高い周
波数とを有することが理解される。第２の偏向運動は例
えば、陽極の周方向と交差する偏向運動をもたらす電気
的偏向信号に重畳される相応の第２の電気的偏向信号に
より実現することができる。
【０００７】この発明の一構成によれば偏向装置は、周
方向に対し直角に測った始端位置から終端位置までの距
離が周方向に対し直角な焦点寸法の少なくとも４倍に等
しいような、電子線の偏向を行う。こうして焦点の熱負
荷容量の理論的にほぼ倍増を実現することができる。偏
向装置は、周方向に対し直角に測った始端位置から終端
位置までの距離が周方向に対し直角な焦点寸法の少なく
とも２５倍に等しいような、電子線の偏向を行うのが有
利である。更に容易に従来の焦点寸法及び陽極寸法に対
して実現できるこの場合には、従来のＸ線管に比べて理
論的に５倍の焦点の熱負荷容量が得られる。偏向装置
は、周方向に対し直角に測った始端位置から終端位置ま
での距離が周方向に対し直角な照射面寸法に少なくとも
ほぼ等しいような電子線の偏向を行うときに、与えられ
た状態に対して焦点の熱負荷容量の最大の増加を達成で
きる。
方向に対し直角に測った始端位置から終端位置までの距
離が周方向に対し直角な焦点寸法の少なくとも４倍に等
しいような、電子線の偏向を行う。こうして焦点の熱負
荷容量の理論的にほぼ倍増を実現することができる。偏
向装置は、周方向に対し直角に測った始端位置から終端
位置までの距離が周方向に対し直角な焦点寸法の少なく
とも２５倍に等しいような、電子線の偏向を行うのが有
利である。更に容易に従来の焦点寸法及び陽極寸法に対
して実現できるこの場合には、従来のＸ線管に比べて理
論的に５倍の焦点の熱負荷容量が得られる。偏向装置
は、周方向に対し直角に測った始端位置から終端位置ま
での距離が周方向に対し直角な照射面寸法に少なくとも
ほぼ等しいような電子線の偏向を行うときに、与えられ
た状態に対して焦点の熱負荷容量の最大の増加を達成で
きる。
【０００８】この発明の特に有利な構成によれば、回転
陽極の回転周波数は偏向装置が電子線を偏向するときの
偏向周波数の整数倍でなく、また偏向周波数も回転周波
数の整数倍でない。それにより回転陽極の連続する回転
の際に焦点により始端位置から終端位置への経路上でそ
れぞれ通過される照射面の領域のはめ合わせが達成さ
れ、焦点により始端位置から終端位置への経路上で通過
された領域が、回転陽極の複数回の回転後に初めて新た
に、始端位置から終端位置への焦点の経路上で通過され
るという長所が生じる。偏向周波数は回転周波数より大
きくすることもまた小さくすることもでき、その際焦点
により始端位置から終端位置への経路上で通過される照
射面の領域が、第１の場合には３６０°を超えて延び第
２の場合には３６０°未満で延びる。特に偏向周波数が
回転周波数に比べて非常に大きいか又は非常に小さいと
きには、回転周波数が偏向周波数の整数倍であるか又は
偏向周波数が回転周波数の整数倍であっても合目的的と
なる。
陽極の回転周波数は偏向装置が電子線を偏向するときの
偏向周波数の整数倍でなく、また偏向周波数も回転周波
数の整数倍でない。それにより回転陽極の連続する回転
の際に焦点により始端位置から終端位置への経路上でそ
れぞれ通過される照射面の領域のはめ合わせが達成さ
れ、焦点により始端位置から終端位置への経路上で通過
された領域が、回転陽極の複数回の回転後に初めて新た
に、始端位置から終端位置への焦点の経路上で通過され
るという長所が生じる。偏向周波数は回転周波数より大
きくすることもまた小さくすることもでき、その際焦点
により始端位置から終端位置への経路上で通過される照
射面の領域が、第１の場合には３６０°を超えて延び第
２の場合には３６０°未満で延びる。特に偏向周波数が
回転周波数に比べて非常に大きいか又は非常に小さいと
きには、回転周波数が偏向周波数の整数倍であるか又は
偏向周波数が回転周波数の整数倍であっても合目的的と
なる。
【０００９】焦点が照射面を望ましい方法で通過するこ
とを保証するために、この発明の一構成によれば偏向周
波数と回転周波数が相互に強固に結合される。従って両
周波数は相互に一定の関係に置かれるので、焦点が正確
に照射面の所定の領域を通過することが保証される。回
転周波数の変動は避けなければならない。なぜならばさ
もないとコンピュータ断層撮影の測定過程中のデータと
りまとめの際に問題の発生するおそれがあるからであ
る。
とを保証するために、この発明の一構成によれば偏向周
波数と回転周波数が相互に強固に結合される。従って両
周波数は相互に一定の関係に置かれるので、焦点が正確
に照射面の所定の領域を通過することが保証される。回
転周波数の変動は避けなければならない。なぜならばさ
もないとコンピュータ断層撮影の測定過程中のデータと
りまとめの際に問題の発生するおそれがあるからであ
る。
【００１０】この発明の特に有利な一構成によれば、偏
向信号の偏向周波数及び信号波形が、回転周波数、方向
及び形状（例えばまっすぐか又は曲がっている）、照射
面の寸法及び幾何学的形状、始端位置から終端位置まで
の周方向に対し直角に測った距離、及び周方向及びこれ
に直角な方向への焦点寸法に関係して、焦点により始端
位置から終端位置への経路上でそれぞれ通過される照射
面の領域が、相互に重畳することなくできるだけ密に集
まって配置されるように選ばれる。その際焦点により始
端位置から終端位置への経路上でそれぞれ通過される照
射面の領域が直接隣接しているときに、利用できる照射
面が最適に利用され、前記データに対して焦点の最大可
能な熱負荷容量が達成される。
向信号の偏向周波数及び信号波形が、回転周波数、方向
及び形状（例えばまっすぐか又は曲がっている）、照射
面の寸法及び幾何学的形状、始端位置から終端位置まで
の周方向に対し直角に測った距離、及び周方向及びこれ
に直角な方向への焦点寸法に関係して、焦点により始端
位置から終端位置への経路上でそれぞれ通過される照射
面の領域が、相互に重畳することなくできるだけ密に集
まって配置されるように選ばれる。その際焦点により始
端位置から終端位置への経路上でそれぞれ通過される照
射面の領域が直接隣接しているときに、利用できる照射
面が最適に利用され、前記データに対して焦点の最大可
能な熱負荷容量が達成される。
【００１１】この発明の一構成によれば、焦点が直線的
に始端位置から終端位置へ移動する。それにより偏向装
置の技術的に簡単な構成が可能となる。更にコンピュー
タ断層撮影の測定過程が容易に形成される。しかしなが
らコンピュータ断層撮影の測定過程を複雑化するおそれ
があるが、別種の運動例えば曲線運動を行うことも基本
的に可能である。
に始端位置から終端位置へ移動する。それにより偏向装
置の技術的に簡単な構成が可能となる。更にコンピュー
タ断層撮影の測定過程が容易に形成される。しかしなが
らコンピュータ断層撮影の測定過程を複雑化するおそれ
があるが、別種の運動例えば曲線運動を行うことも基本
的に可能である。
【００１２】この発明の有利な一構成によれば偏向信号
は、焦点が少なくとも一つの中間位置を伴って始端位置
から終端位置へとびとびに移動するような信号波形を有
する。この場合には焦点が照射面上で始端位置、終端位
置及び中間位置での滞留中にそれぞれ円形に湾曲した領
域を通過する。偏向信号は、焦点がそれぞれ回転陽極の
完全な１回転の期間にわたり始端位置、各中間位置及び
終端位置にとどまるような信号波形を有するときに、照
射面の特に良好な利用が行われる。なぜならば焦点は前
記各位置で照射面の円環形領域を通過するからである。
そのとき偏向周波数は回転周波数と中間位置数プラス２
との商に等しいので、前記場合には回転周波数が偏向周
波数の整数倍である。
は、焦点が少なくとも一つの中間位置を伴って始端位置
から終端位置へとびとびに移動するような信号波形を有
する。この場合には焦点が照射面上で始端位置、終端位
置及び中間位置での滞留中にそれぞれ円形に湾曲した領
域を通過する。偏向信号は、焦点がそれぞれ回転陽極の
完全な１回転の期間にわたり始端位置、各中間位置及び
終端位置にとどまるような信号波形を有するときに、照
射面の特に良好な利用が行われる。なぜならば焦点は前
記各位置で照射面の円環形領域を通過するからである。
そのとき偏向周波数は回転周波数と中間位置数プラス２
との商に等しいので、前記場合には回転周波数が偏向周
波数の整数倍である。
【００１３】この発明の別の有利な構成によれば偏向信
号は、焦点が連続的に望ましくはＸ線管の容器に関して
一定の速度で始端位置から終端位置へ移動するような信
号波形を有する。この場合には焦点は始端位置から終端
位置への経路上でそれぞれ、著しく広い意味で渦巻形で
あるか又は渦巻の一部である照射面の領域を通過する。
号は、焦点が連続的に望ましくはＸ線管の容器に関して
一定の速度で始端位置から終端位置へ移動するような信
号波形を有する。この場合には焦点は始端位置から終端
位置への経路上でそれぞれ、著しく広い意味で渦巻形で
あるか又は渦巻の一部である照射面の領域を通過する。
【００１４】この発明の一構成によればＸ線の発生が、
焦点の終端位置への到着と始端位置から始まる焦点の新
たな移動開始との間で経過する時間中にそのつど中断さ
れる。それにより始端位置から終端位置への焦点の移動
の際に通過される照射面の領域と、終端位置から戻って
始端位置への焦点の移動の際に通過される照射面の領域
との重畳が確実に防止される。この種の重畳が妨げとな
らない場合には電子線の偏向は、焦点が始端位置と終端
位置との間の往復運動で移動するように、振動的に行わ
れるようにすることもできる。
焦点の終端位置への到着と始端位置から始まる焦点の新
たな移動開始との間で経過する時間中にそのつど中断さ
れる。それにより始端位置から終端位置への焦点の移動
の際に通過される照射面の領域と、終端位置から戻って
始端位置への焦点の移動の際に通過される照射面の領域
との重畳が確実に防止される。この種の重畳が妨げとな
らない場合には電子線の偏向は、焦点が始端位置と終端
位置との間の往復運動で移動するように、振動的に行わ
れるようにすることもできる。
【００１５】この発明の一構成によれば偏向信号は、焦
点が始端位置から終端位置へ移動するときの時間が、焦
点の終端位置への到着と始端位置から始まる焦点の新し
い運動開始との間で経過する時間の複数倍、望ましくは
少なくとも１０倍の大きさであるような信号波形を有す
る。このことは焦点の終端位置への到着と始端位置から
始まる焦点の新たな移動開始との間でそれぞれ経過する
時間中に、Ｘ線の発生の阻止が必ずしも必要でないとい
う長所を提供する。
点が始端位置から終端位置へ移動するときの時間が、焦
点の終端位置への到着と始端位置から始まる焦点の新し
い運動開始との間で経過する時間の複数倍、望ましくは
少なくとも１０倍の大きさであるような信号波形を有す
る。このことは焦点の終端位置への到着と始端位置から
始まる焦点の新たな移動開始との間でそれぞれ経過する
時間中に、Ｘ線の発生の阻止が必ずしも必要でないとい
う長所を提供する。
【００１６】この発明の特に有利な一構成によれば、回
転陽極の質量及び表面積は（自明のように回転陽極とこ
れを囲む真空容器との間の放射による熱交換に対して重
要な別のパラメータを考慮しながら）、最大出力による
Ｘ線管の連続運転の際に回転陽極の一定の事前温度が生
じるように選ばれ、この事前温度は相応の従来のＸ線管
の最大許容事前温度に少なくともほぼ等しい。事前温度
とはここでは焦点により通過される回転陽極の点が電子
線中へ進入する直前に有するような温度と理解すべきで
ある。一定の事前温度のための前提条件であるが、回転
陽極に正規運転時に単位時間当たり供給された熱量が同
時に放射により再び放出されるような温度で回転陽極を
運転することは、従来のＸ線管の場合には焦点の限られ
た熱負荷容量のゆえに不可能である。従って従来のＸ線
管の回転陽極は大きい質量の蓄熱器として寸法を選択さ
れ、その結果回転陽極の熱容量を使い果たした場合にＸ
線管の運転を中断しなければならず、このことは医術で
Ｘ線管を実際に使用する場合に極めて望ましくない。し
かしながらこの発明に基づくＸ線管の焦点の改善された
熱負荷容量のゆえに、回転陽極自体の寸法選択が適切な
場合に最大出力で回転陽極の一定の事前温度を実現する
ことが容易に可能であり、事前温度は相応の従来のＸ線
管の場合の最大許容事前温度に等しいのが有利である。
回転陽極の温度は４乗で単位時間当たり放射により放出
できる熱量中に含まれるので、回転陽極の比較的小さい
温度上昇がその熱放射能力を著しく改善することが明ら
かである。それによりさし迫る熱過負荷のゆえのＸ線管
の運転の中断が避けられる以外に、回転陽極の質量を低
減するという長所が達成される。後者は回転陽極の軸受
の負荷従って寿命に有利に作用し、かつ回転陽極の加速
時間の短縮をもたらす。
転陽極の質量及び表面積は（自明のように回転陽極とこ
れを囲む真空容器との間の放射による熱交換に対して重
要な別のパラメータを考慮しながら）、最大出力による
Ｘ線管の連続運転の際に回転陽極の一定の事前温度が生
じるように選ばれ、この事前温度は相応の従来のＸ線管
の最大許容事前温度に少なくともほぼ等しい。事前温度
とはここでは焦点により通過される回転陽極の点が電子
線中へ進入する直前に有するような温度と理解すべきで
ある。一定の事前温度のための前提条件であるが、回転
陽極に正規運転時に単位時間当たり供給された熱量が同
時に放射により再び放出されるような温度で回転陽極を
運転することは、従来のＸ線管の場合には焦点の限られ
た熱負荷容量のゆえに不可能である。従って従来のＸ線
管の回転陽極は大きい質量の蓄熱器として寸法を選択さ
れ、その結果回転陽極の熱容量を使い果たした場合にＸ
線管の運転を中断しなければならず、このことは医術で
Ｘ線管を実際に使用する場合に極めて望ましくない。し
かしながらこの発明に基づくＸ線管の焦点の改善された
熱負荷容量のゆえに、回転陽極自体の寸法選択が適切な
場合に最大出力で回転陽極の一定の事前温度を実現する
ことが容易に可能であり、事前温度は相応の従来のＸ線
管の場合の最大許容事前温度に等しいのが有利である。
回転陽極の温度は４乗で単位時間当たり放射により放出
できる熱量中に含まれるので、回転陽極の比較的小さい
温度上昇がその熱放射能力を著しく改善することが明ら
かである。それによりさし迫る熱過負荷のゆえのＸ線管
の運転の中断が避けられる以外に、回転陽極の質量を低
減するという長所が達成される。後者は回転陽極の軸受
の負荷従って寿命に有利に作用し、かつ回転陽極の加速
時間の短縮をもたらす。
【００１７】平らな円環形照射面を備えるこの発明に基
づくＸ線管を実現することは容易に可能であるが、この
発明の特に有利な変形例によれば照射面が円筒面形に構
成される。この場合には実際に照射面の全面積を焦点が
通過するということが容易に達成される。
づくＸ線管を実現することは容易に可能であるが、この
発明の特に有利な変形例によれば照射面が円筒面形に構
成される。この場合には実際に照射面の全面積を焦点が
通過するということが容易に達成される。
【００１８】
【実施例】次にこの発明に基づくＸ線管の複数の実施例
を示す図面により、この発明を詳細に説明する。
を示す図面により、この発明を詳細に説明する。
【００１９】図１に示されたコンピュータ断層撮影装置
２は、Ｘ線受像器４と共にＸ線測定装置を形成するＸ線
管３を有する。Ｘ線受像器４は一連の個別電極４ａ、４
ｂなどを有する。Ｘ線管３は回転枠５を介してＸ線受像
器４と強固に結合され、かつ扇形のＸ線束６を送出し、
Ｘ線束６は患者１の検査しようとする身体部分例えば頭
部の撮像すべき層を透過する。患者１は患者横臥台８上
に横たわっている。図の紙面に対し垂直方向ではＸ線束
６の広がりが断層７の厚さに相応する。Ｘ線受像器４の
個別電極４ａ、４ｂなどの数は所望の像分解能に応じて
選択されている。各個別電極４ａ、４ｂなどはそのつど
受けたＸ線の強さに相応する電気信号を供給する。
２は、Ｘ線受像器４と共にＸ線測定装置を形成するＸ線
管３を有する。Ｘ線受像器４は一連の個別電極４ａ、４
ｂなどを有する。Ｘ線管３は回転枠５を介してＸ線受像
器４と強固に結合され、かつ扇形のＸ線束６を送出し、
Ｘ線束６は患者１の検査しようとする身体部分例えば頭
部の撮像すべき層を透過する。患者１は患者横臥台８上
に横たわっている。図の紙面に対し垂直方向ではＸ線束
６の広がりが断層７の厚さに相応する。Ｘ線受像器４の
個別電極４ａ、４ｂなどの数は所望の像分解能に応じて
選択されている。各個別電極４ａ、４ｂなどはそのつど
受けたＸ線の強さに相応する電気信号を供給する。
【００２０】Ｘ線受像器４の個別電極４ａ、４ｂなどは
電子計算装置９に接続され、患者横臥台８の長手方向に
平行にかつＸ線束６の平面に垂直に延びる回転軸線１０
を中心とするＸ線測定装置（３、４）の回転の間に、電
子計算装置９が個別電極４ａ、４ｂなどの出力信号から
断層７の個々の体積要素のＸ線減衰値を計算する。体積
要素の座標は軸ｘ、ｙ、ｚを備え装置に固定された直角
座標系に関して表示される。走査された断層７の個々の
体積要素の算出されたＸ線減衰値に基づき、電子計算装
置９は表示装置１１上に再現できるこの断層の断層像を
計算することができ、その際断層像中の所定の彩色値又
は無彩色値が所定のＸ線減衰値に相応する。
電子計算装置９に接続され、患者横臥台８の長手方向に
平行にかつＸ線束６の平面に垂直に延びる回転軸線１０
を中心とするＸ線測定装置（３、４）の回転の間に、電
子計算装置９が個別電極４ａ、４ｂなどの出力信号から
断層７の個々の体積要素のＸ線減衰値を計算する。体積
要素の座標は軸ｘ、ｙ、ｚを備え装置に固定された直角
座標系に関して表示される。走査された断層７の個々の
体積要素の算出されたＸ線減衰値に基づき、電子計算装
置９は表示装置１１上に再現できるこの断層の断層像を
計算することができ、その際断層像中の所定の彩色値又
は無彩色値が所定のＸ線減衰値に相応する。
【００２１】通常断層７の走査は軸線１０を中心とする
Ｘ線測定装置（３、４）の完全な１回転の際に行われ、
その際例えば１°だけ相互にずれた走査位置を有する完
全な１走査過程に対してＸ線受像器４の一組の出力信号
が発生させられる。こうしてＸ線受像器４中の例えば５
１２個の個別電極の場合に走査過程当たり３６０×５１
２個の出力信号が発生させられ、これらの出力信号はそ
れぞれ走査された断層の体積要素のＸ線減衰値の計算の
基礎となる。
Ｘ線測定装置（３、４）の完全な１回転の際に行われ、
その際例えば１°だけ相互にずれた走査位置を有する完
全な１走査過程に対してＸ線受像器４の一組の出力信号
が発生させられる。こうしてＸ線受像器４中の例えば５
１２個の個別電極の場合に走査過程当たり３６０×５１
２個の出力信号が発生させられ、これらの出力信号はそ
れぞれ走査された断層の体積要素のＸ線減衰値の計算の
基礎となる。
【００２２】図示の実施例では分かりやすくするために
すべての個別電極は示されず、数個の電極だけが示され
ている。
すべての個別電極は示されず、数個の電極だけが示され
ている。
【００２３】最近では走査過程の各角度位置に対して、
扇形Ｘ線束を放射するＸ線管３の焦点が始端位置ＢＦ′
から終端位置ＢＦ″へ移動させられる。従って撮像すべ
き断層は図１に破線で示したように補助的に扇形Ｘ線束
６′により透過されるので、走査過程当たり２×３６０
×５１２個のＸ線受像器４の出力信号が発生させられ、
これらの出力信号を電子計算装置９が単一の像の作成に
利用する。このようにして作成された像の画像品質は従
来作られた像に比べて改善されることが判明した。更に
実際には、Ｘ線発生が焦点ＢＦの前記移動の始点及び終
点だけでなく連続的に行われるようにＸ線管３が作動さ
せられるときには、そのとき生じる「拡散」のゆえに人
為偽像の特に良好な抑制が可能であるということが判明
した。終端位置から戻って始端位置への焦点の移動に対
しては、この運動は始端位置から終端位置への運動より
著しく短い期間中に行われるのが有利であり、Ｘ線発生
を必ずしも中断する必要はない。しかし一般にはＸ線発
生は中断される。
扇形Ｘ線束を放射するＸ線管３の焦点が始端位置ＢＦ′
から終端位置ＢＦ″へ移動させられる。従って撮像すべ
き断層は図１に破線で示したように補助的に扇形Ｘ線束
６′により透過されるので、走査過程当たり２×３６０
×５１２個のＸ線受像器４の出力信号が発生させられ、
これらの出力信号を電子計算装置９が単一の像の作成に
利用する。このようにして作成された像の画像品質は従
来作られた像に比べて改善されることが判明した。更に
実際には、Ｘ線発生が焦点ＢＦの前記移動の始点及び終
点だけでなく連続的に行われるようにＸ線管３が作動さ
せられるときには、そのとき生じる「拡散」のゆえに人
為偽像の特に良好な抑制が可能であるということが判明
した。終端位置から戻って始端位置への焦点の移動に対
しては、この運動は始端位置から終端位置への運動より
著しく短い期間中に行われるのが有利であり、Ｘ線発生
を必ずしも中断する必要はない。しかし一般にはＸ線発
生は中断される。
【００２４】回転枠５の回転は電子計算装置９により必
要な方法で操作される電動機１２によって行われる。種
々の断層を撮像できるようにするために、患者横臥台は
同様に電子計算装置９により制御される電動機１４によ
ってｚ方向へ移動可能である。Ｘ線管３は電圧発生器１
３により必要な電圧を供給され、その際電圧発生器１３
は同様に電子計算装置９により必要な方法で制御され
る。電圧発生器１３は更にＸ線管３の焦点を必要な方法
で移動させるために用いられる偏向信号、並びにＸ線の
発生を阻止するために用いられる制御信号をも供給す
る。
要な方法で操作される電動機１２によって行われる。種
々の断層を撮像できるようにするために、患者横臥台は
同様に電子計算装置９により制御される電動機１４によ
ってｚ方向へ移動可能である。Ｘ線管３は電圧発生器１
３により必要な電圧を供給され、その際電圧発生器１３
は同様に電子計算装置９により必要な方法で制御され
る。電圧発生器１３は更にＸ線管３の焦点を必要な方法
で移動させるために用いられる偏向信号、並びにＸ線の
発生を阻止するために用いられる制御信号をも供給す
る。
【００２５】図２及び図３にはＸ線管３が詳細に示され
ている。Ｘ線管３は固定陰極１５及び全体を符号１６で
示された回転陽極を有し、これらの電極は真空容器１７
中に配置され、真空容器１７自体は電気絶縁性の液状冷
却媒体例えば絶縁油を満たされた保護容器１８中に収容
されている。回転陽極１６は軸１９及び二つの転がり軸
受２０、２１により容器１７中に回転自在に支持されて
いる。軸１９の中心軸線Ｍに対し回転対称に構成された
回転陽極１６は、陰極１５から出る電子線２４のための
平らな円環形照射面２２を有する。照射面２２はタング
ステン・レニウム合金の層２３により形成されている。
焦点ＢＦすなわち照射面２２上への電子線２４の照射点
から放出され図３に中央の焦点位置に対して中心Ｘ線Ｚ
だけが示されている有効Ｘ線束は、容器１７及び保護容
器１８中に設けられ相互に一直線上に配置されたＸ線出
射窓２５、２６を通って出射される。そして有効Ｘ線束
はコンピュータ断層撮影のために必要な扇形Ｘ線束６
（図１参照）を形成するスリット形絞り２７上に当た
る。
ている。Ｘ線管３は固定陰極１５及び全体を符号１６で
示された回転陽極を有し、これらの電極は真空容器１７
中に配置され、真空容器１７自体は電気絶縁性の液状冷
却媒体例えば絶縁油を満たされた保護容器１８中に収容
されている。回転陽極１６は軸１９及び二つの転がり軸
受２０、２１により容器１７中に回転自在に支持されて
いる。軸１９の中心軸線Ｍに対し回転対称に構成された
回転陽極１６は、陰極１５から出る電子線２４のための
平らな円環形照射面２２を有する。照射面２２はタング
ステン・レニウム合金の層２３により形成されている。
焦点ＢＦすなわち照射面２２上への電子線２４の照射点
から放出され図３に中央の焦点位置に対して中心Ｘ線Ｚ
だけが示されている有効Ｘ線束は、容器１７及び保護容
器１８中に設けられ相互に一直線上に配置されたＸ線出
射窓２５、２６を通って出射される。そして有効Ｘ線束
はコンピュータ断層撮影のために必要な扇形Ｘ線束６
（図１参照）を形成するスリット形絞り２７上に当た
る。
【００２６】軸１９の中心軸線Ｍは図２の紙面に関して
傾いており、絞り２７は扇形Ｘ線束の中心Ｘ線Ｚが図２
の紙面に直交する平面上を走るように配置されている。
焦点ＢＦは線状の形状であるので、この措置によりそれ
自体知られた方法で焦点ＢＦの高い熱負荷容量が達成さ
れる。確かにそれ自体通例の方法で円錐台形照射面を備
える回転陽極を用いることは基本的に可能であり、その
際回転陽極の中心軸線の傾斜は必要でないが、しかし円
錐台形照射面は後述する方法で偏向される焦点が偏向の
際に空間的にねじれるということをもたらし、このこと
は画像品質にとって欠点である。ところで軸１９の中心
軸線Ｍの傾斜は図３には簡単化のために示されていな
い。
傾いており、絞り２７は扇形Ｘ線束の中心Ｘ線Ｚが図２
の紙面に直交する平面上を走るように配置されている。
焦点ＢＦは線状の形状であるので、この措置によりそれ
自体知られた方法で焦点ＢＦの高い熱負荷容量が達成さ
れる。確かにそれ自体通例の方法で円錐台形照射面を備
える回転陽極を用いることは基本的に可能であり、その
際回転陽極の中心軸線の傾斜は必要でないが、しかし円
錐台形照射面は後述する方法で偏向される焦点が偏向の
際に空間的にねじれるということをもたらし、このこと
は画像品質にとって欠点である。ところで軸１９の中心
軸線Ｍの傾斜は図３には簡単化のために示されていな
い。
【００２７】回転陽極１６の駆動のために全体を符号２
８で示した電動機が設けられ、電動機２８は短絡回転子
電動機として構成され、容器１７上に取り付けられた固
定子２９及び容器１７内に設けられ相対回転不能に軸１
９と結合された回転子３０を有する。
８で示した電動機が設けられ、電動機２８は短絡回転子
電動機として構成され、容器１７上に取り付けられた固
定子２９及び容器１７内に設けられ相対回転不能に軸１
９と結合された回転子３０を有する。
【００２８】大地電位３１を導く真空容器１７は、筒形
容器部分３２ｃと結合されたほぼ板状の二つの容器部分
３２ａ、３２ｂ、及び容器部分３２ａと結合された立て
穴形の容器部分３２ｄを有する。容器部分３２ａ〜３２
ｄは金属材料から成るのが有利である。陰極１５は立て
穴形容器部分３２ｄに、容器部分３２ｄと結合された絶
縁体３４を介して取り付けられている。容器部分３２ａ
は中央の孔を有し、この孔の中に必要な傾斜を持たせて
絶縁体３６がはめ込まれ、絶縁体３６は転がり軸受２０
の外輪を収容する。また容器部分３２ｂも孔を有し、こ
の孔の中には別の筒形の容器部分３２ｅが必要な傾斜を
持たせてはめ込まれ、容器部分３２ｅはその内部に回転
子３０を収容しその外側円筒面上には固定子２９がはめ
られている。容器部分３２ｅの自由端部には絶縁体３８
がはめ込まれ、絶縁体３８は転がり軸受２１の外輪を収
容する。回転陽極１６のための正の高電圧＋Ｕの供給は
それ自体知られた方法でばね弾性的に軸１９に接触する
接点４０により行われ、接点４０は真空密に絶縁体３６
中に収容されている。
容器部分３２ｃと結合されたほぼ板状の二つの容器部分
３２ａ、３２ｂ、及び容器部分３２ａと結合された立て
穴形の容器部分３２ｄを有する。容器部分３２ａ〜３２
ｄは金属材料から成るのが有利である。陰極１５は立て
穴形容器部分３２ｄに、容器部分３２ｄと結合された絶
縁体３４を介して取り付けられている。容器部分３２ａ
は中央の孔を有し、この孔の中に必要な傾斜を持たせて
絶縁体３６がはめ込まれ、絶縁体３６は転がり軸受２０
の外輪を収容する。また容器部分３２ｂも孔を有し、こ
の孔の中には別の筒形の容器部分３２ｅが必要な傾斜を
持たせてはめ込まれ、容器部分３２ｅはその内部に回転
子３０を収容しその外側円筒面上には固定子２９がはめ
られている。容器部分３２ｅの自由端部には絶縁体３８
がはめ込まれ、絶縁体３８は転がり軸受２１の外輪を収
容する。回転陽極１６のための正の高電圧＋Ｕの供給は
それ自体知られた方法でばね弾性的に軸１９に接触する
接点４０により行われ、接点４０は真空密に絶縁体３６
中に収容されている。
【００２９】図２に示すように陰極１５の一方の端子に
は負の高電圧−Ｕが印加される。陰極１５の両端子の間
には加熱電圧ＵH が加わる。陰極１５、接点４０、容器
１７及び固定子２９へ通じる導線は、保護容器１８の外
部に設けられた電圧発生器１３に接続されている。電圧
発生器１３はそれ自体知られた方法で構成され、Ｘ線管
３の運転のために必要な電圧を供給する。
は負の高電圧−Ｕが印加される。陰極１５の両端子の間
には加熱電圧ＵH が加わる。陰極１５、接点４０、容器
１７及び固定子２９へ通じる導線は、保護容器１８の外
部に設けられた電圧発生器１３に接続されている。電圧
発生器１３はそれ自体知られた方法で構成され、Ｘ線管
３の運転のために必要な電圧を供給する。
【００３０】陰極１５は制御格子４１を有し、制御格子
４１は電圧発生器１３の構成部分である制御装置４２と
接続され、制御装置４２は制御格子４１に必要な場合に
制御電圧ＵS を供給し、制御電圧ＵS により制御格子４
１はＸ線の発生を中止すべき時間中には、電子線２４が
制御格子４１により遮られ従って照射面２２まで達しな
いような、電位を印加される。
４１は電圧発生器１３の構成部分である制御装置４２と
接続され、制御装置４２は制御格子４１に必要な場合に
制御電圧ＵS を供給し、制御電圧ＵS により制御格子４
１はＸ線の発生を中止すべき時間中には、電子線２４が
制御格子４１により遮られ従って照射面２２まで達しな
いような、電位を印加される。
【００３１】容器部分３２ｄは偏向コイル４３により囲
まれ、偏向コイル４３は同様に制御装置４２に接続され
て制御装置４２から偏向信号ＩA を供給され、偏向信号
ＩAにより電子線２４を図２の紙面上で偏向し、それに
より焦点ＢＦを始端位置ＢＦ′と終端位置ＢＦ″との間
で、延長部が回転陽極１６の中心軸線Ｍと交差するまっ
すぐな半径方向軌道（図３参照）上を移動させることが
できる。偏向信号ＩAは一定の周期の周期的信号であ
り、信号の周波数すなわち偏向周波数は回転陽極１６の
回転周波数と強固に結合されている。この目的のために
センサ４４が設けられ、センサ４４は回転陽極１６の回
転周波数（回転速度）に相応する信号を供給し、この信
号が制御装置４２に供給され、制御装置４２は偏向周波
数と回転周波数とを同期化する。センサ４４は例えば固
定子３９に設けられた標識を走査するオプトエレクトロ
ニクセンサとすることができる。偏向周波数が変動しな
いことがコンピュータ断層撮影の測定過程にとって重要
であるので、センサ４４の信号を同時に回転陽極１６の
回転周波数従ってこれと結合された偏向周波数を安定化
するために用いることができる。このことはそれ自体知
られた方法で例えば、センサ４４の信号が基準信号と比
較され、相違する場合には回転陽極１６の回転周波数が
相応に補正されることにより行うことができる。
まれ、偏向コイル４３は同様に制御装置４２に接続され
て制御装置４２から偏向信号ＩA を供給され、偏向信号
ＩAにより電子線２４を図２の紙面上で偏向し、それに
より焦点ＢＦを始端位置ＢＦ′と終端位置ＢＦ″との間
で、延長部が回転陽極１６の中心軸線Ｍと交差するまっ
すぐな半径方向軌道（図３参照）上を移動させることが
できる。偏向信号ＩAは一定の周期の周期的信号であ
り、信号の周波数すなわち偏向周波数は回転陽極１６の
回転周波数と強固に結合されている。この目的のために
センサ４４が設けられ、センサ４４は回転陽極１６の回
転周波数（回転速度）に相応する信号を供給し、この信
号が制御装置４２に供給され、制御装置４２は偏向周波
数と回転周波数とを同期化する。センサ４４は例えば固
定子３９に設けられた標識を走査するオプトエレクトロ
ニクセンサとすることができる。偏向周波数が変動しな
いことがコンピュータ断層撮影の測定過程にとって重要
であるので、センサ４４の信号を同時に回転陽極１６の
回転周波数従ってこれと結合された偏向周波数を安定化
するために用いることができる。このことはそれ自体知
られた方法で例えば、センサ４４の信号が基準信号と比
較され、相違する場合には回転陽極１６の回転周波数が
相応に補正されることにより行うことができる。
【００３２】偏向信号ＩA は図２に示すようにほぼのこ
ぎり波形の信号とするのが有利であり、その際始端位置
ＢＦ′から終端位置ＢＦ″への焦点ＢＦの移動が、のこ
ぎり波形偏向信号ＩA の緩やかに上昇する直線形立上り
の期間中に、容器１７に関して一定の偏向速度により行
われる。制御電圧ＵS は非対称の方形信号であり、制御
電圧ＵS はのこぎり波形偏向信号ＩA の急に下降する立
下りの期間にわたり陰極電位より負の電圧値を取る。従
ってスイッチ４５が開かれている場合に、焦点ＢＦがの
こぎり波形偏向信号ＩA の急に降下する立下りの期間中
に終端位置ＢＦ″から始端位置ＢＦ′へ戻される。これ
に反してスイッチ４５が閉じられていると、それぞれ始
端位置ＢＦ′から終端位置ＢＦ″への焦点ＢＦの移動だ
けがのこぎり波形偏向信号ＩA の緩やかに上昇する立上
りの期間中に行われる。
ぎり波形の信号とするのが有利であり、その際始端位置
ＢＦ′から終端位置ＢＦ″への焦点ＢＦの移動が、のこ
ぎり波形偏向信号ＩA の緩やかに上昇する直線形立上り
の期間中に、容器１７に関して一定の偏向速度により行
われる。制御電圧ＵS は非対称の方形信号であり、制御
電圧ＵS はのこぎり波形偏向信号ＩA の急に下降する立
下りの期間にわたり陰極電位より負の電圧値を取る。従
ってスイッチ４５が開かれている場合に、焦点ＢＦがの
こぎり波形偏向信号ＩA の急に降下する立下りの期間中
に終端位置ＢＦ″から始端位置ＢＦ′へ戻される。これ
に反してスイッチ４５が閉じられていると、それぞれ始
端位置ＢＦ′から終端位置ＢＦ″への焦点ＢＦの移動だ
けがのこぎり波形偏向信号ＩA の緩やかに上昇する立上
りの期間中に行われる。
【００３３】この実施例（図３参照）の場合には、偏向
周波数すなわち偏向信号ＩA の周波数は回転陽極１６の
回転周波数より大きく、その際回転周波数は偏向周波数
の４／１５であり偏向周波数の整数倍ではなく、かつ偏
向周波数は回転周波数の整数倍ではない。むしろ偏向周
波数は、偏向運動の半径方向かつまっすぐな形状、回転
陽極１６の回転周波数、照射面２２の外径、回転陽極の
周方向及びこれに対し直角な方向への焦点ＢＦの広が
り、及び始端位置ＢＦ′から終端位置ＢＦ″への焦点の
周方向に対し直角に進む経路を参照しながら、焦点ＢＦ
により始端位置ＢＦ′から終端位置ＢＦ″への経路上で
そのつど通過される照射面２２の領域が、重なり合うこ
となく最大に密に集まるように選択される。その際焦点
ＢＦは偏向周波数と回転周波数との強固な結合のゆえ
に、照射面２２上の始端位置ＢＦ′から終端位置ＢＦ″
への経路上でそれぞれ螺旋の一部の形状の部分軌道を通
過する。偏向信号ＩA の非常に急に降下する立下りのゆ
えに、先立つ移動の終端位置ＢＦ″とすぐ後に続く移動
の始端位置ＢＦ′とがそれぞれほぼ同じ半径上に存在す
る。これらの関係は図３において回転陽極１６の４回転
又は偏向信号ＩA の１５周期に対して示され、その際そ
のときまでに描かれた軌道が改めて通過される。その際
焦点の中心が回転陽極１６の照射面２２上で描く軌道だ
けが示されている。この軌道は各回転に対して別種の線
で示されている。終端位置ＢＦ″と始端位置ＢＦ′との
間に存在する軌道部分は細い線で示されている。なぜな
らば軌道のこの部分はスイッチ４５が開かれているとき
だけ実際上通過されるにすぎないからである。図３に示
すように、焦点ＢＦの偏向運動はハッチングして示され
たようにほぼ照射面２２の幅全体にわたって延びる。
周波数すなわち偏向信号ＩA の周波数は回転陽極１６の
回転周波数より大きく、その際回転周波数は偏向周波数
の４／１５であり偏向周波数の整数倍ではなく、かつ偏
向周波数は回転周波数の整数倍ではない。むしろ偏向周
波数は、偏向運動の半径方向かつまっすぐな形状、回転
陽極１６の回転周波数、照射面２２の外径、回転陽極の
周方向及びこれに対し直角な方向への焦点ＢＦの広が
り、及び始端位置ＢＦ′から終端位置ＢＦ″への焦点の
周方向に対し直角に進む経路を参照しながら、焦点ＢＦ
により始端位置ＢＦ′から終端位置ＢＦ″への経路上で
そのつど通過される照射面２２の領域が、重なり合うこ
となく最大に密に集まるように選択される。その際焦点
ＢＦは偏向周波数と回転周波数との強固な結合のゆえ
に、照射面２２上の始端位置ＢＦ′から終端位置ＢＦ″
への経路上でそれぞれ螺旋の一部の形状の部分軌道を通
過する。偏向信号ＩA の非常に急に降下する立下りのゆ
えに、先立つ移動の終端位置ＢＦ″とすぐ後に続く移動
の始端位置ＢＦ′とがそれぞれほぼ同じ半径上に存在す
る。これらの関係は図３において回転陽極１６の４回転
又は偏向信号ＩA の１５周期に対して示され、その際そ
のときまでに描かれた軌道が改めて通過される。その際
焦点の中心が回転陽極１６の照射面２２上で描く軌道だ
けが示されている。この軌道は各回転に対して別種の線
で示されている。終端位置ＢＦ″と始端位置ＢＦ′との
間に存在する軌道部分は細い線で示されている。なぜな
らば軌道のこの部分はスイッチ４５が開かれているとき
だけ実際上通過されるにすぎないからである。図３に示
すように、焦点ＢＦの偏向運動はハッチングして示され
たようにほぼ照射面２２の幅全体にわたって延びる。
【００３４】図４には、照射面２２の部分図に対して実
際の状態が示されている。ハッチングして示された方形
の焦点ＢＦにより始端位置ＢＦ′から終端位置ＢＦ″へ
の経路上でそれぞれ通過される部分軌道４６ａないし４
６ｈは、照射面２２の内縁においてだけ相互に重なるこ
となく直接隣接する。更に部分軌道４６ａ〜４６ｈの間
には照射面２２の外縁に向かって増大する間隙が存在す
る。それにもかかわらずこれまで通過した照射面２２の
部分軌道が陽極１６の４回転又は偏向信号ＩAの１５周
期の後に改めて通過される前に、従来のＸ線管に比べて
照射面２２の著しく大きい割合が焦点ＢＦにより通過さ
れる。それにより相応の従来のＸ線管に比べて焦点ＢＦ
の非常に増加した熱負荷容量が得られる。スイッチ４５
が開かれている場合にしかも終端位置ＢＦ″から始端位
置ＢＦ′への焦点の移動の際に、それぞれその際通過し
そのうちの一つが図３でハッチングして示されている半
径方向部分軌道と、それぞれ始端位置ＢＦ′から終端位
置ＢＦ″への焦点ＢＦの移動の際に通過される部分軌道
４６ａ〜４６ｈとの或る程度の重畳が生じるが、しかし
このことは重畳が僅かなゆえに焦点の熱負荷容量をほと
んど低下させない。
際の状態が示されている。ハッチングして示された方形
の焦点ＢＦにより始端位置ＢＦ′から終端位置ＢＦ″へ
の経路上でそれぞれ通過される部分軌道４６ａないし４
６ｈは、照射面２２の内縁においてだけ相互に重なるこ
となく直接隣接する。更に部分軌道４６ａ〜４６ｈの間
には照射面２２の外縁に向かって増大する間隙が存在す
る。それにもかかわらずこれまで通過した照射面２２の
部分軌道が陽極１６の４回転又は偏向信号ＩAの１５周
期の後に改めて通過される前に、従来のＸ線管に比べて
照射面２２の著しく大きい割合が焦点ＢＦにより通過さ
れる。それにより相応の従来のＸ線管に比べて焦点ＢＦ
の非常に増加した熱負荷容量が得られる。スイッチ４５
が開かれている場合にしかも終端位置ＢＦ″から始端位
置ＢＦ′への焦点の移動の際に、それぞれその際通過し
そのうちの一つが図３でハッチングして示されている半
径方向部分軌道と、それぞれ始端位置ＢＦ′から終端位
置ＢＦ″への焦点ＢＦの移動の際に通過される部分軌道
４６ａ〜４６ｈとの或る程度の重畳が生じるが、しかし
このことは重畳が僅かなゆえに焦点の熱負荷容量をほと
んど低下させない。
【００３５】図２に示すように下面に大きい凹所４７を
備えた回転陽極１６は、相応の従来のＸ線管の回転陽極
に比べて明らかに小さい質量を有する。回転陽極１６の
質量は、回転陽極１６の熱放散能力に影響を及ぼす残り
のパラメータ及び焦点の改善された熱負荷容量を考慮し
ながら、１２００°Ｃの平均温度を基本として回転陽極
１６の一定の事前温度が生じるように選択される。
備えた回転陽極１６は、相応の従来のＸ線管の回転陽極
に比べて明らかに小さい質量を有する。回転陽極１６の
質量は、回転陽極１６の熱放散能力に影響を及ぼす残り
のパラメータ及び焦点の改善された熱負荷容量を考慮し
ながら、１２００°Ｃの平均温度を基本として回転陽極
１６の一定の事前温度が生じるように選択される。
【００３６】図５ａ及び図５ｂは、図３に類似した表示
で、直線ではあるがしかしその延長が回転陽極１６の中
心軸線Ｍと交差しない軌道上を、焦点がほぼのこぎり波
形の偏向信号４により移動させられる場合に対する状態
を示す。その際始端位置から終端位置への焦点の移動
は、のこぎり波形偏向信号の緩やかに上昇する直線形立
上りの期間中に、容器１７に関して一定の偏向速度によ
り行われる。図５ａでは回転陽極の回転が反時計方向へ
行われ、図５ｂでは時計方向へ行われる。そのとき焦点
は始端位置から終端位置への経路上で照射面２２上にそ
れぞれ螺旋の一部の形の部分軌道を描く。部分軌道４６
1 が描かれている図５ａから分かるように、軌道の幅は
外へ向かってほとんど減少せず、他方では図５ｂに示す
相応の部分軌道４６1 の幅が非常に強く減少する。更に
図３に示す状態に比べて、図５ａの場合には軌道４６1
の延長が生じ、図５ｂの場合には軌道４６1 の短縮が生
じる。部分軌道４６1 の延長又は短縮は、焦点ＢＦの偏
向運動が図５ａ及び図５ｂに示すように照射面２２の内
側境界に対し接線方向へ行われるときに最大である。偏
向運動は図５ａ及び図５ｂに示すように、偏向運動と照
射面２２の内側境界との接触点を越えて延びないのが有
利である。
で、直線ではあるがしかしその延長が回転陽極１６の中
心軸線Ｍと交差しない軌道上を、焦点がほぼのこぎり波
形の偏向信号４により移動させられる場合に対する状態
を示す。その際始端位置から終端位置への焦点の移動
は、のこぎり波形偏向信号の緩やかに上昇する直線形立
上りの期間中に、容器１７に関して一定の偏向速度によ
り行われる。図５ａでは回転陽極の回転が反時計方向へ
行われ、図５ｂでは時計方向へ行われる。そのとき焦点
は始端位置から終端位置への経路上で照射面２２上にそ
れぞれ螺旋の一部の形の部分軌道を描く。部分軌道４６
1 が描かれている図５ａから分かるように、軌道の幅は
外へ向かってほとんど減少せず、他方では図５ｂに示す
相応の部分軌道４６1 の幅が非常に強く減少する。更に
図３に示す状態に比べて、図５ａの場合には軌道４６1
の延長が生じ、図５ｂの場合には軌道４６1 の短縮が生
じる。部分軌道４６1 の延長又は短縮は、焦点ＢＦの偏
向運動が図５ａ及び図５ｂに示すように照射面２２の内
側境界に対し接線方向へ行われるときに最大である。偏
向運動は図５ａ及び図５ｂに示すように、偏向運動と照
射面２２の内側境界との接触点を越えて延びないのが有
利である。
【００３７】図６には図３及び図５に類似した表示で、
回転陽極１６の回転周波数が偏向周波数の複数倍である
ときに、焦点ＢＦが照射面２２上で通過する軌道が示さ
れている。この軌道は、のこぎり波形偏向信号が直線形
に上昇する立上りに限られたときには、外に向かって次
第に減少する幅のゆえに外に向かって次第に増加する間
隙がターンの間に存在するような渦巻形軌道４６であ
る。焦点ＢＦの長さＬがその幅Ｂに比べて大きいほど
（Ｌ及びＢについては図４参照）、前記間隙はますます
小さくなる。偏向運動が一定の速度によって行われず外
に向かって次第に僅かに低下する速度によって行われる
ような、図６に破線で示した偏向信号ＩA が用いられる
ときには、前記間隙を全く回避することができる。図６
には延長部が回転陽極１６の中心軸線Ｍと交差するまっ
すぐな軌道上での焦点ＢＦの偏向に対する状態が示され
ているが、図７は延長部が中心軸線Ｍと交差しないよう
な偏向運動のまっすぐな軌道に対する状態を示す。図７
でも焦点ＢＦは照射面２２上で幅が外に向かって次第に
減少する渦巻形軌道４６を通過する。更に軌道４６のタ
ーンの間の間隙が外に向かって次第に増加する。軌道４
６の幅の変化及びターン間の間隙の変化は、図７に示す
状態に対しては図６に示す状態に対するより大きい。前
記変化は、図７に示すように焦点ＢＦが照射面２２の内
縁に接するように偏向運動が選ばれているときに最大で
ある。図７の場合にも、渦巻形軌道４６のターンを互い
に直接隣接させようとするときには、焦点の比較的速や
かな偏向を照射面２２の内側領域でもたらすような、図
７に破線で示された偏向信号ＩA を用いなければならな
い。
回転陽極１６の回転周波数が偏向周波数の複数倍である
ときに、焦点ＢＦが照射面２２上で通過する軌道が示さ
れている。この軌道は、のこぎり波形偏向信号が直線形
に上昇する立上りに限られたときには、外に向かって次
第に減少する幅のゆえに外に向かって次第に増加する間
隙がターンの間に存在するような渦巻形軌道４６であ
る。焦点ＢＦの長さＬがその幅Ｂに比べて大きいほど
（Ｌ及びＢについては図４参照）、前記間隙はますます
小さくなる。偏向運動が一定の速度によって行われず外
に向かって次第に僅かに低下する速度によって行われる
ような、図６に破線で示した偏向信号ＩA が用いられる
ときには、前記間隙を全く回避することができる。図６
には延長部が回転陽極１６の中心軸線Ｍと交差するまっ
すぐな軌道上での焦点ＢＦの偏向に対する状態が示され
ているが、図７は延長部が中心軸線Ｍと交差しないよう
な偏向運動のまっすぐな軌道に対する状態を示す。図７
でも焦点ＢＦは照射面２２上で幅が外に向かって次第に
減少する渦巻形軌道４６を通過する。更に軌道４６のタ
ーンの間の間隙が外に向かって次第に増加する。軌道４
６の幅の変化及びターン間の間隙の変化は、図７に示す
状態に対しては図６に示す状態に対するより大きい。前
記変化は、図７に示すように焦点ＢＦが照射面２２の内
縁に接するように偏向運動が選ばれているときに最大で
ある。図７の場合にも、渦巻形軌道４６のターンを互い
に直接隣接させようとするときには、焦点の比較的速や
かな偏向を照射面２２の内側領域でもたらすような、図
７に破線で示された偏向信号ＩA を用いなければならな
い。
【００３８】図８では、焦点は延長部が回転陽極１６の
回転軸線Ｍと交差するまっすぐな軌道上を偏向される
が、しかしのこぎり波形偏向信号によってではなく、図
８に示すような階段形状を有する偏向信号ＩA により偏
向されるときに生じる状態が示されている。そのとき焦
点ＢＦはそれぞれとびとびに、始端位置ＢＦ′から偏向
信号ＩA の段数に関係する数の中間位置を経て終端位置
ＢＦ″へ移動する。偏向信号ＩA の信号波形は、焦点が
回転陽極１６の完全な１回転の期間中は始端位置Ｂ
Ｆ′、各中間位置及び終端位置ＢＦ″にとどまるような
ものである。そのとき焦点ＢＦは（ｎ−２）個の中間位
置を伴って、回転陽極１６のｎ回転のそれぞれの間に照
射面２２の円環形領域４６1 〜４６n を通過する。階段
形偏向信号ＩAの各段で焦点ＢＦの偏向が同じ量だけ行
われると、軌道４６1 〜４６n の間に外に向かって次第
に増加する間隙が生じる。なぜならば軌道４６1 〜４６
n は外に向かって次第に狭くなるからである。最も内側
の両軌道４６1 、４６2 だけが直接隣接することができ
る。すべての軌道４６1 〜４６n を直接隣接させようと
すれば、外に向かって適当な方法で段当たり次第に減少
する焦点の偏向をもたらす偏向信号ＩA を用いなければ
ならない。図８では軌道４６1 〜４６n が、簡単化のた
めに同じ幅でありかつ直接隣接するとして描かれてい
る。階段形偏向信号ＩA 及び回転陽極の中心軸線Ｍと交
差しないまっすぐな軌道に沿った焦点ＢＦの偏向に対す
る状態が、図９に３段の偏向信号ＩA に対して描かれて
いる。それに基づき焦点の偏向は二つの中間位置を経て
始端位置ＢＦ′から終端位置ＢＦ″へ行われる。図９は
円環形軌道４６1 〜４６4 の外に向かって減少する幅及
び前記軌道間の外に向かって増加する間隙を非常に明ら
かに示す。焦点ＢＦが偏向されるとき通る軌道が照射面
２２の内側境界に対し接線方向へ延びるときに、幅及び
間隙の変化がやはり最大である。図９に示された状態は
段当たり焦点ＢＦの等しい大きさの偏向をもたらす偏向
信号ＩA に対して成り立つ。焦点の段当たり外に向かっ
て減少する偏向をもたらす適当な別の階段形偏向信号Ｉ
A が用いられると、焦点により通過される円環形軌道の
図示のような一番内側の両軌道ばかりでなくすべての軌
道を直接隣接させることができ、その際同時に場合によ
っては更に多数の円環形軌道を照射面２２上に置くこと
ができる。
回転軸線Ｍと交差するまっすぐな軌道上を偏向される
が、しかしのこぎり波形偏向信号によってではなく、図
８に示すような階段形状を有する偏向信号ＩA により偏
向されるときに生じる状態が示されている。そのとき焦
点ＢＦはそれぞれとびとびに、始端位置ＢＦ′から偏向
信号ＩA の段数に関係する数の中間位置を経て終端位置
ＢＦ″へ移動する。偏向信号ＩA の信号波形は、焦点が
回転陽極１６の完全な１回転の期間中は始端位置Ｂ
Ｆ′、各中間位置及び終端位置ＢＦ″にとどまるような
ものである。そのとき焦点ＢＦは（ｎ−２）個の中間位
置を伴って、回転陽極１６のｎ回転のそれぞれの間に照
射面２２の円環形領域４６1 〜４６n を通過する。階段
形偏向信号ＩAの各段で焦点ＢＦの偏向が同じ量だけ行
われると、軌道４６1 〜４６n の間に外に向かって次第
に増加する間隙が生じる。なぜならば軌道４６1 〜４６
n は外に向かって次第に狭くなるからである。最も内側
の両軌道４６1 、４６2 だけが直接隣接することができ
る。すべての軌道４６1 〜４６n を直接隣接させようと
すれば、外に向かって適当な方法で段当たり次第に減少
する焦点の偏向をもたらす偏向信号ＩA を用いなければ
ならない。図８では軌道４６1 〜４６n が、簡単化のた
めに同じ幅でありかつ直接隣接するとして描かれてい
る。階段形偏向信号ＩA 及び回転陽極の中心軸線Ｍと交
差しないまっすぐな軌道に沿った焦点ＢＦの偏向に対す
る状態が、図９に３段の偏向信号ＩA に対して描かれて
いる。それに基づき焦点の偏向は二つの中間位置を経て
始端位置ＢＦ′から終端位置ＢＦ″へ行われる。図９は
円環形軌道４６1 〜４６4 の外に向かって減少する幅及
び前記軌道間の外に向かって増加する間隙を非常に明ら
かに示す。焦点ＢＦが偏向されるとき通る軌道が照射面
２２の内側境界に対し接線方向へ延びるときに、幅及び
間隙の変化がやはり最大である。図９に示された状態は
段当たり焦点ＢＦの等しい大きさの偏向をもたらす偏向
信号ＩA に対して成り立つ。焦点の段当たり外に向かっ
て減少する偏向をもたらす適当な別の階段形偏向信号Ｉ
A が用いられると、焦点により通過される円環形軌道の
図示のような一番内側の両軌道ばかりでなくすべての軌
道を直接隣接させることができ、その際同時に場合によ
っては更に多数の円環形軌道を照射面２２上に置くこと
ができる。
【００３９】始端位置ＢＦ′から終端位置ＢＦ″への経
路での焦点ＢＦの容器１７に関して可変の速度をもたら
す偏向信号を用いることは、コンピュータ断層撮影の測
定過程の際に（特にデータ取りまとめの際に）問題を招
くおそれのあることを指摘しておく。
路での焦点ＢＦの容器１７に関して可変の速度をもたら
す偏向信号を用いることは、コンピュータ断層撮影の測
定過程の際に（特にデータ取りまとめの際に）問題を招
くおそれのあることを指摘しておく。
【００４０】図１０及び図１１にはこの発明の別の実施
例が示され、この実施例は前記実施例と主な点で一致
し、それゆえに同じ又は類似した部品が同じ符号を有す
る。前記実施例に対する主な差異は、円筒面形照射面５
１を備える回転陽極５０が用いられ、容器部分３２ｄ及
び絶縁体３４を備える陰極１５が、ほぼ接線方向に容器
部分３２ｃに配置された筒形の容器部分３２ｆに取り付
けられているということにある。容器部分３２ｆは方形
断面を有する。保護容器１８は容器部分３２ｆに相応す
る保護容器部分５５を備える。Ｘ線出射窓２５は容器部
分３２ｆの突出部に配置されている。保護容器のＸ線出
射窓２６は、容器部分３７ｆに相応する保護容器１８の
部分５５の突出部に配置されている。陰極１５は電子線
２４が照射面５１に当たるように配置されている。偏向
信号ＩA を供給される偏向コイル４３による電子線２４
の偏向は、焦点ＢＦが中心軸線Ｍに平行に始端位置Ｂ
Ｆ′と終端位置ＢＦ″との間で移動するように行われ
る。図１０の紙面に関する軸１９の中心軸線Ｍの傾斜は
設けられていない。回転陽極５０は凹所４７と同じ目的
に役立つ二つの凹所４７ａ、４７ｂを備える。
例が示され、この実施例は前記実施例と主な点で一致
し、それゆえに同じ又は類似した部品が同じ符号を有す
る。前記実施例に対する主な差異は、円筒面形照射面５
１を備える回転陽極５０が用いられ、容器部分３２ｄ及
び絶縁体３４を備える陰極１５が、ほぼ接線方向に容器
部分３２ｃに配置された筒形の容器部分３２ｆに取り付
けられているということにある。容器部分３２ｆは方形
断面を有する。保護容器１８は容器部分３２ｆに相応す
る保護容器部分５５を備える。Ｘ線出射窓２５は容器部
分３２ｆの突出部に配置されている。保護容器のＸ線出
射窓２６は、容器部分３７ｆに相応する保護容器１８の
部分５５の突出部に配置されている。陰極１５は電子線
２４が照射面５１に当たるように配置されている。偏向
信号ＩA を供給される偏向コイル４３による電子線２４
の偏向は、焦点ＢＦが中心軸線Ｍに平行に始端位置Ｂ
Ｆ′と終端位置ＢＦ″との間で移動するように行われ
る。図１０の紙面に関する軸１９の中心軸線Ｍの傾斜は
設けられていない。回転陽極５０は凹所４７と同じ目的
に役立つ二つの凹所４７ａ、４７ｂを備える。
【００４１】図１２には照射面５１の展開図が示されて
いる。図１２には、焦点ＢＦが回転陽極５０の中心軸線
Ｍに平行に、容器１７に関して一定の速度で周期的に始
端位置ＢＦ′から終端位置ＢＦ″へ、そして無視できる
短い時間で終端位置ＢＦ″から始端位置ＢＦ′へ移動さ
せられるときに、焦点ＢＦが照射面５１上で通過する軌
道５２が示されている。図３の場合のように回転陽極５
０は偏向周波数の４／１５である回転周波数を有する。
従って回転陽極５０の４回転中に偏向信号ＩAの１５の
完全な周期が生じる。その際焦点ＢＦは始端位置ＢＦ′
から終端位置ＢＦ″への移動中にそれぞれ、図１２の展
開図に斜めの部分軌道として示されている螺旋形部分軌
道を照射面５１上に描く。偏向周波数ｆA は［数１］に
基づき選択されているので、焦点ＢＦにより始端位置Ｂ
Ｆ′から終端位置ＢＦ″への経路上でそれぞれ照射面５
１上を通過される部分軌道が、図１２に示すように相互
に重畳することなく直接相互に隣接する。その際それぞ
れの部分軌道の始端及び終端での展開図中の三角形の小
さい領域を除いて照射面５２全体が焦点により通過さ
れ、陽極の完全な４回転後に初めて、照射面５１の先に
通過された領域が改めて通過される。
いる。図１２には、焦点ＢＦが回転陽極５０の中心軸線
Ｍに平行に、容器１７に関して一定の速度で周期的に始
端位置ＢＦ′から終端位置ＢＦ″へ、そして無視できる
短い時間で終端位置ＢＦ″から始端位置ＢＦ′へ移動さ
せられるときに、焦点ＢＦが照射面５１上で通過する軌
道５２が示されている。図３の場合のように回転陽極５
０は偏向周波数の４／１５である回転周波数を有する。
従って回転陽極５０の４回転中に偏向信号ＩAの１５の
完全な周期が生じる。その際焦点ＢＦは始端位置ＢＦ′
から終端位置ＢＦ″への移動中にそれぞれ、図１２の展
開図に斜めの部分軌道として示されている螺旋形部分軌
道を照射面５１上に描く。偏向周波数ｆA は［数１］に
基づき選択されているので、焦点ＢＦにより始端位置Ｂ
Ｆ′から終端位置ＢＦ″への経路上でそれぞれ照射面５
１上を通過される部分軌道が、図１２に示すように相互
に重畳することなく直接相互に隣接する。その際それぞ
れの部分軌道の始端及び終端での展開図中の三角形の小
さい領域を除いて照射面５２全体が焦点により通過さ
れ、陽極の完全な４回転後に初めて、照射面５１の先に
通過された領域が改めて通過される。
【００４２】
【数１】
【００４３】［数１］においてＵは照射面５１の周長を
示す。焦点ＢＦにより始端位置ＢＦ′から終端位置Ｂ
Ｆ″への経路上で通過される部分軌道の重畳が発生せず
かつこれらの部分軌道が直接隣接するために、ｍ＝Ｕ／
Ａ及びｐ＝Ｋ／Ａが成立しなければならない。ｐとｍは
正の整数である。Ａは焦点ＢＦにより始端位置ＢＦ′か
ら終端位置ＢＦ″への経路上で通過される部分軌道の周
方向に測った幅である（図１２参照）。Ｋは回転陽極５
０が偏向信号ＩA の１周期中に更に回転する寸法である
（図１２参照）。ｓは焦点ＢＦの偏向道程であり、Ｂは
焦点ＢＦの幅であり、Ｌは焦点ＢＦの長さである（図１
２参照）。ｆD は回転陽極５０の回転周波数である。図
１２の場合には更にｍは値１５を有し、ｐは値４を有す
る。
示す。焦点ＢＦにより始端位置ＢＦ′から終端位置Ｂ
Ｆ″への経路上で通過される部分軌道の重畳が発生せず
かつこれらの部分軌道が直接隣接するために、ｍ＝Ｕ／
Ａ及びｐ＝Ｋ／Ａが成立しなければならない。ｐとｍは
正の整数である。Ａは焦点ＢＦにより始端位置ＢＦ′か
ら終端位置ＢＦ″への経路上で通過される部分軌道の周
方向に測った幅である（図１２参照）。Ｋは回転陽極５
０が偏向信号ＩA の１周期中に更に回転する寸法である
（図１２参照）。ｓは焦点ＢＦの偏向道程であり、Ｂは
焦点ＢＦの幅であり、Ｌは焦点ＢＦの長さである（図１
２参照）。ｆD は回転陽極５０の回転周波数である。図
１２の場合には更にｍは値１５を有し、ｐは値４を有す
る。
【００４４】図１３ないし図１５にはｐの種々の限界値
に対する状態が示されている。図１３はｐが値１を取る
ときに生じる状態を示す。この場合には回転陽極５０は
偏向信号ＩA の１周期中に、焦点により始端位置ＢＦ′
から終端位置ＢＦ″への経路上で通過される部分軌道の
周方向に測った幅に相応する量だけ更に回転する。従っ
て焦点により始端位置ＢＦ′から終端位置ＢＦ″への経
路上で通過される部分軌道の重畳無しに最大可能な偏向
信号ＩA の周波数が生じる。図１３に示された状態に対
しては更にｍ＝２２が成立する。図１４はｐ＝ｍ−１に
対する状態を示す。この場合には回転陽極５０が偏向信
号ＩA の１周期中にそれぞれちょうど、照射面５１の周
から焦点ＢＦにより始端位置ＢＦ′から終端位置ＢＦ″
への経路上で通過される部分軌道の照射面５１の周方向
へ測った幅を差し引いたものに相応する寸法だけ、更に
回転するような偏向周波数が生じる。図１４の場合には
ｍ＝７及びｐ＝６が成立する。図１５はｍ＝１に対して
生じる状態を示す。そのとき焦点ＢＦは始端位置ＢＦ′
から終端位置ＢＦ″への経路上で、ターンが直接隣接す
る単一の螺旋形軌道を通過する。そのとき偏向信号ＩA
の周波数は最小値を有する。図１５に示された状態に対
してはｐ＝７である。
に対する状態が示されている。図１３はｐが値１を取る
ときに生じる状態を示す。この場合には回転陽極５０は
偏向信号ＩA の１周期中に、焦点により始端位置ＢＦ′
から終端位置ＢＦ″への経路上で通過される部分軌道の
周方向に測った幅に相応する量だけ更に回転する。従っ
て焦点により始端位置ＢＦ′から終端位置ＢＦ″への経
路上で通過される部分軌道の重畳無しに最大可能な偏向
信号ＩA の周波数が生じる。図１３に示された状態に対
しては更にｍ＝２２が成立する。図１４はｐ＝ｍ−１に
対する状態を示す。この場合には回転陽極５０が偏向信
号ＩA の１周期中にそれぞれちょうど、照射面５１の周
から焦点ＢＦにより始端位置ＢＦ′から終端位置ＢＦ″
への経路上で通過される部分軌道の照射面５１の周方向
へ測った幅を差し引いたものに相応する寸法だけ、更に
回転するような偏向周波数が生じる。図１４の場合には
ｍ＝７及びｐ＝６が成立する。図１５はｍ＝１に対して
生じる状態を示す。そのとき焦点ＢＦは始端位置ＢＦ′
から終端位置ＢＦ″への経路上で、ターンが直接隣接す
る単一の螺旋形軌道を通過する。そのとき偏向信号ＩA
の周波数は最小値を有する。図１５に示された状態に対
してはｐ＝７である。
【００４５】図１２ないし図１５は焦点ＢＦを一定の速
度で偏向するのこぎり波形偏向信号ＩA を前提とする
が、図１６には、段当たり焦点ＢＦの移動を焦点の幅Ｂ
に相応する寸法だけ起こさせ、回転陽極５０が１段の期
間にわたりそれぞれ完全な１回転を行うような、階段形
偏向信号ＩA に対し生じる状態が示されている。そのと
き焦点ＢＦは偏向信号ＩA の各段中に照射面５１上で一
つの円環形軌道を通過し、その際軌道は重畳することな
く直接隣接する。円環形軌道の数は商ｓ／Ｂから決ま
る。偏向周波数に対してはｆA ＝（Ｂ／ｓ）・ｆD が成
立する。この式は同様に例えば円錐台形の又は平らな照
射面に対しても用いることができ、その際照射面の内面
での比が基礎となる。
度で偏向するのこぎり波形偏向信号ＩA を前提とする
が、図１６には、段当たり焦点ＢＦの移動を焦点の幅Ｂ
に相応する寸法だけ起こさせ、回転陽極５０が１段の期
間にわたりそれぞれ完全な１回転を行うような、階段形
偏向信号ＩA に対し生じる状態が示されている。そのと
き焦点ＢＦは偏向信号ＩA の各段中に照射面５１上で一
つの円環形軌道を通過し、その際軌道は重畳することな
く直接隣接する。円環形軌道の数は商ｓ／Ｂから決ま
る。偏向周波数に対してはｆA ＝（Ｂ／ｓ）・ｆD が成
立する。この式は同様に例えば円錐台形の又は平らな照
射面に対しても用いることができ、その際照射面の内面
での比が基礎となる。
【００４６】［表１］には、外径が１６０ｍｍ、内径が
６０ｍｍである平らな円環形照射面を有する回転陽極、
及び１６０ｍｍの直径の円筒形照射面を有する回転陽極
に対し、５０Ｈｚの回転陽極の回転周波数ｆD 、焦点長
さＬ＝９ｍｍかつ焦点幅Ｂ＝０．９ｍｍ、及び終端位置
ＢＦ″から戻って始端位置ＢＦ′への焦点ＢＦの移動の
ために必要な時間が無視できるほど小さい場合の偏向信
号ＩA に対して、既に説明した図を参照しながら、焦点
ＢＦにより通過される照射面の領域がその形状、相対面
積及び全体として利用できる照射面の利用率に関して表
記されている。更に個々の場合に対して、どれくらいの
時間にわたり照射面の所定の点が回転陽極の１回転中に
電子線を供給されるか（Ｔ１）、どれくらいの時間を経
て照射面の所定の点が改めて電子線を供給されるか（Ｔ
２）、及び１秒間にどれくらいの時間にわたり照射面の
一つの点が電子線を供給されるか（Ｔ３）が示されてい
る。その際時間Ｔ１〜Ｔ３はミリ秒で示されている。
６０ｍｍである平らな円環形照射面を有する回転陽極、
及び１６０ｍｍの直径の円筒形照射面を有する回転陽極
に対し、５０Ｈｚの回転陽極の回転周波数ｆD 、焦点長
さＬ＝９ｍｍかつ焦点幅Ｂ＝０．９ｍｍ、及び終端位置
ＢＦ″から戻って始端位置ＢＦ′への焦点ＢＦの移動の
ために必要な時間が無視できるほど小さい場合の偏向信
号ＩA に対して、既に説明した図を参照しながら、焦点
ＢＦにより通過される照射面の領域がその形状、相対面
積及び全体として利用できる照射面の利用率に関して表
記されている。更に個々の場合に対して、どれくらいの
時間にわたり照射面の所定の点が回転陽極の１回転中に
電子線を供給されるか（Ｔ１）、どれくらいの時間を経
て照射面の所定の点が改めて電子線を供給されるか（Ｔ
２）、及び１秒間にどれくらいの時間にわたり照射面の
一つの点が電子線を供給されるか（Ｔ３）が示されてい
る。その際時間Ｔ１〜Ｔ３はミリ秒で示されている。
【００４７】［表１］から、この発明に基づくＸ線管特
に円筒形照射面を有するＸ線管が従来のＸ線管より熱負
荷容量に関して著しく優れていることが明らかとなる。
に円筒形照射面を有するＸ線管が従来のＸ線管より熱負
荷容量に関して著しく優れていることが明らかとなる。
【００４８】前記実施例は照射面の形状、偏向信号ＩA
の信号波形及び焦点ＢＦが偏向されるとき通る軌道の方
向と形状に関して、ただ例と解釈すべきである。特に電
子線２４を偏向コイル４３とは異なる方向へ偏向する第
２の偏向コイルを設ける可能性が存在する。そのとき焦
点ＢＦを湾曲した軌道に沿って移動させる可能性が存在
する。一つ又は複数の偏向コイルの形の電磁式偏向装置
の代わりに、電子線２４のためのそれ自体知られた静電
式偏向装置を用いることもできる。
の信号波形及び焦点ＢＦが偏向されるとき通る軌道の方
向と形状に関して、ただ例と解釈すべきである。特に電
子線２４を偏向コイル４３とは異なる方向へ偏向する第
２の偏向コイルを設ける可能性が存在する。そのとき焦
点ＢＦを湾曲した軌道に沿って移動させる可能性が存在
する。一つ又は複数の偏向コイルの形の電磁式偏向装置
の代わりに、電子線２４のためのそれ自体知られた静電
式偏向装置を用いることもできる。
【００４９】図１７には回転陽極５６の変形例が示さ
れ、回転陽極５６は回転陽極５０の代わりに図１０及び
図１１に示すＸ線管中に用いることができる。回転陽極
５６はグラファイトから成る中実の基体５７を有し、基
体５７はボス５８を介して相対回転不能に軸１９と結合
されている。基体５７の円筒面はタングステン・レニウ
ム合金の層５９を備えるので、円筒面形照射面６０を利
用することができる。その際基体５７のために材料とし
てグラファイトを用いるゆえに一層改善された熱放散が
得られる。
れ、回転陽極５６は回転陽極５０の代わりに図１０及び
図１１に示すＸ線管中に用いることができる。回転陽極
５６はグラファイトから成る中実の基体５７を有し、基
体５７はボス５８を介して相対回転不能に軸１９と結合
されている。基体５７の円筒面はタングステン・レニウ
ム合金の層５９を備えるので、円筒面形照射面６０を利
用することができる。その際基体５７のために材料とし
てグラファイトを用いるゆえに一層改善された熱放散が
得られる。
【００５０】この発明に基づくＸ線管の有利な用途はコ
ンピュータ断層撮影にある。例えばＸ線治療での別の用
途も可能である。
ンピュータ断層撮影にある。例えばＸ線治療での別の用
途も可能である。
【００５１】
【表１】
【図１】この発明に基づくＸ線管を備えたコンピュータ
断層撮影装置の略示図である。
断層撮影装置の略示図である。
【図２】この発明に基づくＸ線管の一実施例の縦断面図
である。
である。
【図３】図２に示すＸ線管の切断線III −III による断
面図である。
面図である。
【図４】図３に示す照射面の部分拡大図である。
【図５】ａ及びｂはそれぞれ図３に示す照射面の異なる
実施例の平面図である。
実施例の平面図である。
【図６】図３に示す照射面の異なる実施例の平面図であ
る。
る。
【図７】図３に示す照射面の異なる実施例の平面図であ
る。
る。
【図８】図３に示す照射面の異なる実施例の平面図であ
る。
る。
【図９】図３に示す照射面の異なる実施例の平面図であ
る。
る。
【図１０】この発明に基づくＸ線管の別の実施例の縦断
面図である。
面図である。
【図１１】図１０に示すＸ線管の部分断面を含む平面図
である。
である。
【図１２】図１０に示す照射面の異なる実施例の展開図
である。
である。
【図１３】図１０に示す照射面の異なる実施例の展開図
である。
である。
【図１４】図１０に示す照射面の異なる実施例の展開図
である。
である。
【図１５】図１０に示す照射面の異なる実施例の展開図
である。
である。
【図１６】図１０に示す照射面の異なる実施例の展開図
である。
である。
【図１７】図２に示す回転陽極の変形例の縦断面図であ
る。
る。
１５ 陰極 １６、５０ 回転陽極 １７ 真空容器 ２２、５１ 照射面 ２４ 電子線 ４２ 電圧発生器 ４３ 偏向コイル ＢＦ 焦点 ＢＦ′ 始端位置 ＢＦ″ 終端位置 ＩA 偏向信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｇ 1/00
Claims (24)
- 【請求項１】 電子線（２４）を発生させる陰極（１
５）、電子線（２４）が焦点で当たる照射面（２２、５
１）を備える回転陽極（１６、５０）、及び電子線（２
４）を偏向する偏向装置（４２、４３）を備え、この偏
向装置が電気的偏向信号（ＩA ）に関係して電子線を回
転陽極（１６、５０）の周方向と交差する偏向方向へ、
焦点（ＢＦ）が周期的に始端位置（ＢＦ′）から終端位
置（ＢＦ″）へ移動するように偏向することを特徴とす
るコンピュータ断層撮影のためのＸ線管。 - 【請求項２】 偏向装置（４２、４３）は、周方向に対
し直角に測った始端位置（ＢＦ′）から終端位置（Ｂ
Ｆ″）までの距離が周方向に対し直角な焦点（ＢＦ）寸
法の少なくとも４倍に等しいような、電子線（２４）の
偏向を行うことを特徴とする請求項１記載のＸ線管。 - 【請求項３】 偏向装置（４２、４３）は、周方向に対
し直角に測った始端位置（ＢＦ′）から終端位置（Ｂ
Ｆ″）までの距離が周方向に対し直角な焦点（ＢＦ）寸
法の少なくとも２５倍に等しいような、電子線（２４）
の偏向を行うことを特徴とする請求項１又は２記載のＸ
線管。 - 【請求項４】 偏向装置（４２、４３）は、周方向に対
し直角に測った始端位置（ＢＦ′）から終端位置（Ｂ
Ｆ″）までの距離が周方向に対し直角な照射面（２２、
５１）寸法に少なくともほぼ等しいような、電子線（２
４）の偏向を行うことを特徴とする請求項１ないし３の
一つに記載のＸ線管。 - 【請求項５】 回転陽極（１６、５０）の回転周波数は
偏向装置（４２、４３）が電子線（２４）を偏向すると
きの偏向周波数の整数倍でなく、また偏向周波数も回転
周波数の整数倍でないことを特徴とする請求項１ないし
４の一つに記載のＸ線管。 - 【請求項６】 偏向周波数が回転周波数より大きいこと
を特徴とする請求項１ないし５の一つに記載のＸ線管。 - 【請求項７】 偏向周波数が回転周波数より小さいこと
を特徴とする請求項１ないし５の一つに記載のＸ線管。 - 【請求項８】 偏向周波数と回転周波数が相互に強固に
結合されていることを特徴とする請求項１ないし７の一
つに記載のＸ線管。 - 【請求項９】 偏向信号（ＩA ）の偏向周波数及び信号
波形が、偏向運動の方向及び形状、回転陽極（１６、５
０）の回転周波数、照射面（２２、５１）の寸法及び幾
何学的形状、始端位置（ＢＦ′）から終端位置（Ｂ
Ｆ″）までの周方向に対し直角に測った距離、及び周方
向及びこれに直角な方向への焦点（ＢＦ）寸法に関係し
て、焦点（ＢＦ）により始端位置（ＢＦ′）から終端位
置（ＢＦ″）への経路上でそれぞれ通過される照射面
（２２、５１）の領域が、相互に重畳することなくでき
るだけ密に集まって配置されるように選ばれることを特
徴とする請求項８記載のＸ線管。 - 【請求項１０】 焦点（ＢＦ）により始端位置（Ｂ
Ｆ′）から終端位置（ＢＦ″）への経路上でそれぞれ通
過される照射面（２２、５１）の領域が直接隣接してい
ることを特徴とする請求項９記載のＸ線管。 - 【請求項１１】 焦点（ＢＦ）が直線的に始端位置（Ｂ
Ｆ′）から終端位置（ＢＦ″）へ移動することを特徴と
する請求項１ないし１０の一つに記載のＸ線管。 - 【請求項１２】 偏向信号（ＩA ）は、焦点（ＢＦ）が
少なくとも一つの中間位置を伴って始端位置（ＢＦ′）
から終端位置（ＢＦ″）へとびとびに移動するような信
号波形を有することを特徴とする請求項１ないし１１の
一つに記載のＸ線管。 - 【請求項１３】 偏向信号（ＩA ）は、焦点（ＢＦ）が
それぞれ回転陽極（１６、５０）の完全な１回転の期間
にわたり始端位置（ＢＦ′）、各中間位置及び終端位置
（ＢＦ″）にとどまるような信号波形を有することを特
徴とする請求項１２記載のＸ線管。 - 【請求項１４】 偏向信号（ＩA ）は、焦点（ＢＦ）が
始端位置（ＢＦ′）から終端位置（ＢＦ″）へ連続的に
移動するような信号波形を有することを特徴とする請求
項１ないし１１の一つに記載のＸ線管。 - 【請求項１５】 真空容器（１７）を備え、焦点（Ｂ
Ｆ）が始端位置（ＢＦ′）から終端位置（ＢＦ″）への
経路上で真空容器（１７）に関して一定の速度で移動す
ることを特徴とする請求項１４記載のＸ線管。 - 【請求項１６】 Ｘ線の発生が、焦点（ＢＦ）の終端位
置（ＢＦ″）への到着と始端位置から始まる焦点（Ｂ
Ｆ）の新たな移動開始との間で経過する時間中にそのつ
ど中断されることを特徴とする請求項１ないし１５の一
つに記載のＸ線管。 - 【請求項１７】 電子線（２４）の偏向は、焦点（Ｂ
Ｆ）がそれぞれ始端位置（ＢＦ′）から終端位置（Ｂ
Ｆ″）へそして終端位置（ＢＦ″）から始端位置（Ｂ
Ｆ′）へ往復運動で移動するように、振動的に行われる
ことを特徴とする請求項１ないし１５の一つに記載のＸ
線管。 - 【請求項１８】 偏向信号（ＩA ）は、焦点（ＢＦ）が
始端位置（ＢＦ′）から終端位置（ＢＦ″）へ移動する
ときの時間が、焦点（ＢＦ）の終端位置（ＢＦ″）への
到着と始端位置（ＢＦ′）から始まる焦点（ＢＦ）の新
しい運動開始との間で経過する時間の複数倍の大きさで
あるような、信号波形を有することを特徴とする請求項
１ないし１７の一つに記載のＸ線管。 - 【請求項１９】 回転陽極（１６、５０）の質量及び表
面の広さは、最大出力によるＸ線管の連続運転の際に回
転陽極（１６、５０）の一定の事前温度が生じるように
選ばれていることを特徴とする請求項１ないし１８の一
つに記載のＸ線管。 - 【請求項２０】 一定の事前温度が相応の従来のＸ線管
の最大許容事前温度に少なくともほぼ等しいことを特徴
とする請求項１９記載のＸ線管。 - 【請求項２１】 照射面（２２）が平らな円環形である
ことを特徴とする請求項１ないし２０の一つに記載のＸ
線管。 - 【請求項２２】 照射面（５１）が円筒面形に構成され
ていることを特徴とする請求項１ないし２０の一つに記
載のＸ線管。 - 【請求項２３】 偏向信号（ＩA ）がのこぎり波形信号
であることを特徴とする請求項１ないし２２の一つに記
載のＸ線管。 - 【請求項２４】 偏向信号（ＩA ）が階段形信号である
ことを特徴とする請求項１ないし２２の一つに記載のＸ
線管。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4124294A DE4124294C2 (de) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | Verfahren für den Betrieb einer Röntgenröhre und Verwendung des Verfahrens |
| DE4124294.7 | 1991-07-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05217534A true JPH05217534A (ja) | 1993-08-27 |
Family
ID=6436757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4212294A Withdrawn JPH05217534A (ja) | 1991-07-22 | 1992-07-17 | コンピュータ断層撮影のためのｘ線管 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5313510A (ja) |
| JP (1) | JPH05217534A (ja) |
| DE (2) | DE4143490C2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2009240577A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Toshiba Corp | Ｘ線ｃｔスキャナ及びｘ線管装置 |
| JP2010063758A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Toshiba Corp | Ｘ線ｃｔ装置及びｘ線ｃｔ装置のデータ収集方法 |
| JP2011516116A (ja) * | 2008-03-31 | 2011-05-26 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | コーンビームボリュームｃｔマンモグラフィー撮像に使用するための、管が連続して移動している間、焦点を動かさない回転式のステップ・アンド・シュート画像取得に基づく、高速トモシンセシススキャナ装置及びｃｔベースの方法 |
| WO2014034912A1 (ja) * | 2012-08-31 | 2014-03-06 | 株式会社 東芝 | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置、高電圧発生装置、及び放射線画像診断装置 |
| JP2020115975A (ja) * | 2019-01-21 | 2020-08-06 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | Ｘ線ｃｔ装置及び撮影計画装置 |
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| DE19639920C2 (de) * | 1996-09-27 | 1999-08-26 | Siemens Ag | Röntgenröhre mit variablem Fokus |
| DE19830349A1 (de) * | 1997-07-24 | 1999-01-28 | Siemens Ag | Röntgenröhre |
| DE19731982C1 (de) * | 1997-07-24 | 1998-12-10 | Siemens Ag | Röntgenröhre mit Mitteln zur magnetischen Ablenkung |
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