JPH05275037A - Ｘ線管 - Google Patents
Ｘ線管Info
- Publication number
- JPH05275037A JPH05275037A JP5011754A JP1175493A JPH05275037A JP H05275037 A JPH05275037 A JP H05275037A JP 5011754 A JP5011754 A JP 5011754A JP 1175493 A JP1175493 A JP 1175493A JP H05275037 A JPH05275037 A JP H05275037A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ray tube
- cathode
- electron
- emitter
- tube according
- Prior art date
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- Pending
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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
- H01J35/06—Cathodes
- H01J35/066—Details of electron optical components, e.g. cathode cups
Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｘ線分析のために、特に電子スポットまたは
焦点の幅寸法を可変にして、異なる解像度の測定を行う
ことができるようにしたＸ線管を提供する。 【構成】 電子ビームを発生する陰極４およびこの電子
ビームの衝突に応答してＸ線を発生する陽極12を有する
Ｘ線管において、該陰極４に、電子エミッタ６および陰
極キャップを設け、陰極キャップは、エミッタ６から電
気的に絶縁し、また電子エミッタと陰極キャップとの間
の最大で約2000Ｖの電圧差変動によって、約2.0 mmにも
達する変動幅内に、ターゲットスポットを調整できる、
ジオメトリと相対位置を有する。
焦点の幅寸法を可変にして、異なる解像度の測定を行う
ことができるようにしたＸ線管を提供する。 【構成】 電子ビームを発生する陰極４およびこの電子
ビームの衝突に応答してＸ線を発生する陽極12を有する
Ｘ線管において、該陰極４に、電子エミッタ６および陰
極キャップを設け、陰極キャップは、エミッタ６から電
気的に絶縁し、また電子エミッタと陰極キャップとの間
の最大で約2000Ｖの電圧差変動によって、約2.0 mmにも
達する変動幅内に、ターゲットスポットを調整できる、
ジオメトリと相対位置を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電子ビームを発生さ
せる陰極とこの電子ビームの衝突に応答してＸ線を発生
させる陽極とからなる、Ｘ線管に関する。
せる陰極とこの電子ビームの衝突に応答してＸ線を発生
させる陽極とからなる、Ｘ線管に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のＸ線管は、ヨーロッパ特許第38
9326号に記載されている。ここに述べられているＸ線管
は、陰極スリーブをそなえる陰極を有し、この陰極スリ
ーブは、陽極に対向する表面において、電子ビーム経路
のまわりに対称に配置した、２個の集束電極を設ける。
これら集束電極は、陰極スリーブと電気的に絶縁し、ま
た互いに異なる電位差に接続することができ、従って電
子ビームを偏向することができる。従って、陽極上の電
子ターゲットスポット位置の変動が可能となる。陽極に
おける電子ターゲットスポット径の位置決めは、そのス
ポットの位置を最適化する上で重要であり、従ってＸ線
管から発生するＸ線ビームの焦点位置を最適化する上で
重要である。このようなＸ線管において、電子スポット
の移動によって交互に照射される、異なる陽極材料を使
用することができる。
9326号に記載されている。ここに述べられているＸ線管
は、陰極スリーブをそなえる陰極を有し、この陰極スリ
ーブは、陽極に対向する表面において、電子ビーム経路
のまわりに対称に配置した、２個の集束電極を設ける。
これら集束電極は、陰極スリーブと電気的に絶縁し、ま
た互いに異なる電位差に接続することができ、従って電
子ビームを偏向することができる。従って、陽極上の電
子ターゲットスポット位置の変動が可能となる。陽極に
おける電子ターゲットスポット径の位置決めは、そのス
ポットの位置を最適化する上で重要であり、従ってＸ線
管から発生するＸ線ビームの焦点位置を最適化する上で
重要である。このようなＸ線管において、電子スポット
の移動によって交互に照射される、異なる陽極材料を使
用することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】多くの検査、特にＸ線
分析のために、ジオメトリ、特に電子スポットまたは焦
点の幅寸法を可変にし、従って異なる解像度の測定を行
うことができるようにすることが好ましい。従って、こ
の発明の目的は、異なる解像度の測定を行うことができ
るＸ線管を提供することにある。
分析のために、ジオメトリ、特に電子スポットまたは焦
点の幅寸法を可変にし、従って異なる解像度の測定を行
うことができるようにすることが好ましい。従って、こ
の発明の目的は、異なる解像度の測定を行うことができ
るＸ線管を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明は、電子ビームを発生する陰極およびこの
電子ビームの衝突に応答してＸ線を発生する陽極を有す
るＸ線管において、該陰極に、電子エミッタおよび陰極
キャップを設け、陰極キャップは、エミッタから電気的
に絶縁し、また電子エミッタと陰極キャップとの間の最
大で約2000Ｖの電圧差変動によって、約2.0 mmにも達す
る変動幅内に、ターゲットスポットを調整できる、ジオ
メトリと相対位置を有することを特徴とする。
め、この発明は、電子ビームを発生する陰極およびこの
電子ビームの衝突に応答してＸ線を発生する陽極を有す
るＸ線管において、該陰極に、電子エミッタおよび陰極
キャップを設け、陰極キャップは、エミッタから電気的
に絶縁し、また電子エミッタと陰極キャップとの間の最
大で約2000Ｖの電圧差変動によって、約2.0 mmにも達す
る変動幅内に、ターゲットスポットを調整できる、ジオ
メトリと相対位置を有することを特徴とする。
【０００５】
【作用】陰極キャップのジオメトリと電子エミッタの位
置および寸法を適正化する結果として、陽極上の焦点幅
は、容易に実現することができ、高電圧問題が生ずるこ
とのない、電位差変動によって変化させることができ
る。ここで用いる変動幅、例えば高解像度分析を行うた
めの焦点を実現する約0.1 mmの変動および比較的高いエ
ネルギーを有する約2.0 mmの変動を使用することによっ
て、単独のＸ線管を使用して多くの分析法を満足する。
焦点幅変動は、0.4 mmから２mmの極限値または0.1 mmか
ら0.5 mmの極限値に減少することができ、Ｘ線管の制御
能力に好影響を与える、約半分の電位差変動を使用する
ことができる。同様に、このことは最大幅値にも当ては
まる。同様の陰極構造に関して、例えば0.4 mmから２mm
の変動は、約500 Ｖの電圧差変動によって実現できる。
置および寸法を適正化する結果として、陽極上の焦点幅
は、容易に実現することができ、高電圧問題が生ずるこ
とのない、電位差変動によって変化させることができ
る。ここで用いる変動幅、例えば高解像度分析を行うた
めの焦点を実現する約0.1 mmの変動および比較的高いエ
ネルギーを有する約2.0 mmの変動を使用することによっ
て、単独のＸ線管を使用して多くの分析法を満足する。
焦点幅変動は、0.4 mmから２mmの極限値または0.1 mmか
ら0.5 mmの極限値に減少することができ、Ｘ線管の制御
能力に好影響を与える、約半分の電位差変動を使用する
ことができる。同様に、このことは最大幅値にも当ては
まる。同様の陰極構造に関して、例えば0.4 mmから２mm
の変動は、約500 Ｖの電圧差変動によって実現できる。
【０００６】電子エミッタは直線状にすると好適であ
り、これにより細長い焦点を比較的容易に実現でき、特
に上記焦点幅は適切な電圧変動によって可変することが
できる。
り、これにより細長い焦点を比較的容易に実現でき、特
に上記焦点幅は適切な電圧変動によって可変することが
できる。
【０００７】さらに他の好適な実施例の電子エミッタ
は、平坦な陰極、例えばポスト−デリバリ陰極で形成す
る。このような陰極の放射面は、電圧差変動によって可
変にすることができ、従って電子ターゲットスポットを
変化させる手段にもなり得る。
は、平坦な陰極、例えばポスト−デリバリ陰極で形成す
る。このような陰極の放射面は、電圧差変動によって可
変にすることができ、従って電子ターゲットスポットを
変化させる手段にもなり得る。
【０００８】さらに他の好適な実施例の陰極キャップ
は、回転対称に構成しない。陰極キャップは楕円状に構
成し、例えば１〜２mm径のほぼ円いターゲットスポット
から、例えば0.4 ×2.0mm2の寸法の細長いターゲットス
ポット転換することができる。このような電子光学系に
おける非回転対称形状は、細長い電子エミッタを補充す
ることもできる。
は、回転対称に構成しない。陰極キャップは楕円状に構
成し、例えば１〜２mm径のほぼ円いターゲットスポット
から、例えば0.4 ×2.0mm2の寸法の細長いターゲットス
ポット転換することができる。このような電子光学系に
おける非回転対称形状は、細長い電子エミッタを補充す
ることもできる。
【０００９】好適な実施例において、陰極キャップに２
個の順次のテーパ部分を設け、電子発生方向とは反対の
方向に見て、電子エミッタを、最後のテーパ部分の領域
にほぼ配置する。特に、ほぼ円形をなすエミッタの軸線
を、少なくともほぼ最後のテーパ部分の平面に配置す
る。最後のテーパ部分は約１：４〜１：６の直径比を有
する。
個の順次のテーパ部分を設け、電子発生方向とは反対の
方向に見て、電子エミッタを、最後のテーパ部分の領域
にほぼ配置する。特に、ほぼ円形をなすエミッタの軸線
を、少なくともほぼ最後のテーパ部分の平面に配置す
る。最後のテーパ部分は約１：４〜１：６の直径比を有
する。
【００１０】さらに他の好適な実施例において、陰極キ
ャップは、電子ビームの偏向によって焦点形状を移動ま
たは変化するような数個の部品、なかでも互いに電気的
に絶縁された、２個の部品により構成する。
ャップは、電子ビームの偏向によって焦点形状を移動ま
たは変化するような数個の部品、なかでも互いに電気的
に絶縁された、２個の部品により構成する。
【００１１】上記好適例において、陰極キャップの電力
供給装置は、段階的に制御することができ、各段階にお
ける電位差は、所定の分析モードに好ましい焦点に調整
することができる。
供給装置は、段階的に制御することができ、各段階にお
ける電位差は、所定の分析モードに好ましい焦点に調整
することができる。
【００１２】
【実施例】この発明の好適な実施例を、以下図面を参照
して詳しく説明する。図１に示すＸ線管は、円錐状のセ
ラミックベース２を有するエンベロープ１、フィラメン
ト（エミッタとも言う）６の形式の発生素子を有する陰
極４、陰極スリーブ５、円筒壁８および出口窓10を有す
る。この実施例において、陽極12は、出口窓10の内側
に、陽極用材の層として堆積させる。この陽極は、例え
ばクロミウム、ロジウム、スカンジウムまたはその他の
陽極用材料により形成する。この層は、所望の放射線、
陽極用材料の放射線吸収特性、特に電子吸収特性、およ
びＸ線管のための所要の高電圧に適合する厚さとする。
例えば、クロミウム層およびスカンジウム層は、約2.5
μｍの厚みを、またロジウム層は１μｍの厚みを有す
る。陽極は、好ましくはほぼ大地電位で動作させ、これ
によって比較的薄いベリリウム製の窓における電気的絶
縁に関する問題はない。
して詳しく説明する。図１に示すＸ線管は、円錐状のセ
ラミックベース２を有するエンベロープ１、フィラメン
ト（エミッタとも言う）６の形式の発生素子を有する陰
極４、陰極スリーブ５、円筒壁８および出口窓10を有す
る。この実施例において、陽極12は、出口窓10の内側
に、陽極用材の層として堆積させる。この陽極は、例え
ばクロミウム、ロジウム、スカンジウムまたはその他の
陽極用材料により形成する。この層は、所望の放射線、
陽極用材料の放射線吸収特性、特に電子吸収特性、およ
びＸ線管のための所要の高電圧に適合する厚さとする。
例えば、クロミウム層およびスカンジウム層は、約2.5
μｍの厚みを、またロジウム層は１μｍの厚みを有す
る。陽極は、好ましくはほぼ大地電位で動作させ、これ
によって比較的薄いベリリウム製の窓における電気的絶
縁に関する問題はない。
【００１３】図示の実施例において、入口16、出口18お
よび出口窓10を囲む流出ダクト20を有する冷却ダクト14
を、それぞれエンベロープ１内に設ける。
よび出口窓10を囲む流出ダクト20を有する冷却ダクト14
を、それぞれエンベロープ１内に設ける。
【００１４】好ましくはゴム製の高電圧コネクターを、
ベース２に差し込むことができる。この高電圧コネクタ
ーは高電圧ケーブルに接続し、フィラメント６のための
リード線に給電し、また陰極−陽極空間22内に配置し
た、その他の電極のためのリード線に給電する。エンベ
ロープ１には取付フランジ26を有する取付スリーブ24
と、この取付スリーブ24とともに流出ダクト20を区切る
付加的な放射線シールド28とを設ける。Ｘ線管のまわり
には、冷却ダクト14を収容し等温化作用を有する、肉薄
のスリーブ30を設ける。
ベース２に差し込むことができる。この高電圧コネクタ
ーは高電圧ケーブルに接続し、フィラメント６のための
リード線に給電し、また陰極−陽極空間22内に配置し
た、その他の電極のためのリード線に給電する。エンベ
ロープ１には取付フランジ26を有する取付スリーブ24
と、この取付スリーブ24とともに流出ダクト20を区切る
付加的な放射線シールド28とを設ける。Ｘ線管のまわり
には、冷却ダクト14を収容し等温化作用を有する、肉薄
のスリーブ30を設ける。
【００１５】図２に示す、陰極スリーブは、端部スリー
ブ40、第２テーパ部分41、中間スリーブ42、第１テーパ
部分43および第１スリーブ44を有する。エミッタ６によ
って発生すべき電子に関する、スリーブの電子光学的特
性は、主に、第１スリーブ44の直径Ｅ、中間スリーブ42
の直径Ｃ、中間スリーブ42の長さＢ、端部スリーブ40の
長さＡ、エミッタ６の直径Ｄおよび第１テーパ部43から
の距離Ｆとして表される、陰極スリーブ内のエミッタ６
の位置、により決定される。上述の用語「直径」を上述
の説明で使用したが、スリーブのジオメトリが必ずしも
回転対称である必要はない。このことは、エミッタ６に
も当てはまる。エミッタ６から発生する電子ビーム50
は、スリーブを横切る電位の変動によって、陽極12上に
多少集束される。Ｘ線管に適正に取付けることができ、
および例えば2000Ｖにも達する比較的簡単な電位変動を
行うことができるような、２次的な条件を受ける、ジオ
メトリのモデルにおいて、所要の焦点幅に対して最適形
状を計算することができる。図面は、500 Ｖおよび1500
Ｖにおける、２つの焦点条件を実線および鎖線にて、そ
れぞれ示す。
ブ40、第２テーパ部分41、中間スリーブ42、第１テーパ
部分43および第１スリーブ44を有する。エミッタ６によ
って発生すべき電子に関する、スリーブの電子光学的特
性は、主に、第１スリーブ44の直径Ｅ、中間スリーブ42
の直径Ｃ、中間スリーブ42の長さＢ、端部スリーブ40の
長さＡ、エミッタ６の直径Ｄおよび第１テーパ部43から
の距離Ｆとして表される、陰極スリーブ内のエミッタ６
の位置、により決定される。上述の用語「直径」を上述
の説明で使用したが、スリーブのジオメトリが必ずしも
回転対称である必要はない。このことは、エミッタ６に
も当てはまる。エミッタ６から発生する電子ビーム50
は、スリーブを横切る電位の変動によって、陽極12上に
多少集束される。Ｘ線管に適正に取付けることができ、
および例えば2000Ｖにも達する比較的簡単な電位変動を
行うことができるような、２次的な条件を受ける、ジオ
メトリのモデルにおいて、所要の焦点幅に対して最適形
状を計算することができる。図面は、500 Ｖおよび1500
Ｖにおける、２つの焦点条件を実線および鎖線にて、そ
れぞれ示す。
【図１】この発明によるＸ線管の線図的縦断面図であ
る。
る。
【図２】陰極スリーブおよび陽極ジオメトリの細部を示
す説明図である。
す説明図である。
１ エンベロープ ２ ベース ４ 陰極 ５ 陰極スリーブ ６ フィラメント（エミッタ） ８ 円筒壁 10 出口窓 12 陽極 14 冷却ダクト 16 入口 18 出口 20 流出ダクト 22 空間 24 取付スリーブ 26 取付フランジ 28 放射線シールド 30 スリーブ 40 端部スリーブ 41 第２テーパ部分 42 中間スリーブ 43 第１テーパ部分 44 第１スリーブ 50 電子ビーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ルレンス ファルコネッテ オランダ国 5621 ベーアー アインドー フェン フルーネヴァウツウェッハ１
Claims (10)
- 【請求項１】 電子ビームを発生する陰極およびこの電
子ビームの衝突に応答してＸ線を発生する陽極を有する
Ｘ線管において、該陰極に、電子エミッタおよび陰極キ
ャップを設け、陰極キャップは、エミッタから電気的に
絶縁し、また電子エミッタと陰極キャップとの間の最大
で約2000Ｖの電圧差変動によって、約2.0 mmにも達する
変動幅内に、ターゲットスポットを調整できる、ジオメ
トリと相対位置を有することを特徴とするＸ線管。 - 【請求項２】 約５倍の焦点幅変動は、最大1000Ｖの電
圧差変動によって調整させることができることを特徴と
する請求項１に記載のＸ線管。 - 【請求項３】 最大500 Ｖの電圧差変動により、焦点幅
を約0.4 〜1.0 mmの範囲で変動させることができること
を特徴とする請求項１または２に記載のＸ線管。 - 【請求項４】 電子エミッタを直線的に配置したフィラ
メントとしたことを特徴とする請求項１、２または３に
記載のＸ線管。 - 【請求項５】 電子エミッタを平坦なポスト−デリバリ
陰極としたことを特徴とする請求項１、２または３に記
載のＸ線管。 - 【請求項６】 細長い焦点を得るため、電子エミッタお
よび陰極キャップのいずれか一方または両方を、非回転
対称形状にしたことを特徴とする請求項１〜５のいずれ
か１項に記載のＸ線管。 - 【請求項７】 陰極キャップに２個の順次のテーパ部分
を設け、電子発生方向とは反対の方向に見て、電子エミ
ッタを、最後のテーパ部分の領域にほぼ配置したことを
特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のＸ線
管。 - 【請求項８】 ほぼ円形をなすエミッタの軸線を、少な
くともほぼ最後のテーパ部分の平面に配置したことを特
徴とする請求項７に記載のＸ線管。 - 【請求項９】 最後のテーパ部分は約１：４〜１：６の
直径比を有することを特徴とする請求項７または８に記
載のＸ線管。 - 【請求項１０】陰極キャップは焦点形状を移動または変
化するような数個の部品により構成したことを特徴とす
る請求項１〜９のいずれか１項に記載のＸ線管。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL92200206:8 | 1992-01-27 | ||
| EP92200206 | 1992-01-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05275037A true JPH05275037A (ja) | 1993-10-22 |
Family
ID=8210381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5011754A Pending JPH05275037A (ja) | 1992-01-27 | 1993-01-27 | Ｘ線管 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0553914A1 (ja) |
| JP (1) | JPH05275037A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008035210B4 (de) * | 2008-07-29 | 2012-08-02 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Röntgentarget, Linearbeschleuniger und Verfahren zur Erzeugung von Röntgenstrahlen |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5568056A (en) * | 1978-11-17 | 1980-05-22 | Hitachi Ltd | X-ray tube |
| JPS5994348A (ja) * | 1983-10-28 | 1984-05-31 | Hitachi Ltd | 可変焦点ｘ線管 |
| US4868842A (en) * | 1987-03-19 | 1989-09-19 | Siemens Medical Systems, Inc. | Cathode cup improvement |
| FR2633773B1 (fr) * | 1988-07-01 | 1991-02-08 | Gen Electric Cgr | Tube radiogene a auto-limitation du flux electronique par saturation |
| FR2644931A1 (fr) * | 1989-03-24 | 1990-09-28 | Gen Electric Cgr | Tube a rayons x a balayage avec plaques de deflexion |
-
1993
- 1993-01-20 EP EP93200136A patent/EP0553914A1/en not_active Withdrawn
- 1993-01-27 JP JP5011754A patent/JPH05275037A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0553914A1 (en) | 1993-08-04 |
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