JPH05283021A - Ｘ線管 - Google Patents
Ｘ線管Info
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- JPH05283021A JPH05283021A JP5010113A JP1011393A JPH05283021A JP H05283021 A JPH05283021 A JP H05283021A JP 5010113 A JP5010113 A JP 5010113A JP 1011393 A JP1011393 A JP 1011393A JP H05283021 A JPH05283021 A JP H05283021A
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- JP
- Japan
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- ray tube
- layer
- anode
- anode target
- window
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/02—Details
- H01J35/16—Vessels; Containers; Shields associated therewith
- H01J35/18—Windows
- H01J35/186—Windows used as targets or X-ray converters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/02—Details
- H01J35/04—Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
- H01J35/08—Anodes; Anti cathodes
- H01J35/112—Non-rotating anodes
- H01J35/116—Transmissive anodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2235/00—X-ray tubes
- H01J2235/12—Cooling
- H01J2235/1225—Cooling characterised by method
- H01J2235/1291—Thermal conductivity
- H01J2235/1295—Contact between conducting bodies
Landscapes
- X-Ray Techniques (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 局部的に温度が高くなるのを防止した寿命が
長いＸ線管を提供する。 【構成】 電子ビームを発生する陰極４と、この電子ビ
ームが衝突することによってＸ線を発生する薄い陽極タ
ーゲット層を有する陽極１２と、このＸ線が通過放出す
る射出窓１０とを具える。例えば射出窓１０の窓支持部
３１を流通ダクト２０に隣接させ、エンベロープ２４と
シールド２８とに確実に熱的に接触させることによっ
て、これ等の部分により熱放散増大手段を構成する。
長いＸ線管を提供する。 【構成】 電子ビームを発生する陰極４と、この電子ビ
ームが衝突することによってＸ線を発生する薄い陽極タ
ーゲット層を有する陽極１２と、このＸ線が通過放出す
る射出窓１０とを具える。例えば射出窓１０の窓支持部
３１を流通ダクト２０に隣接させ、エンベロープ２４と
シールド２８とに確実に熱的に接触させることによっ
て、これ等の部分により熱放散増大手段を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子ビームを発生する陰
極と、電子ビームの衝突に応動してＸ線を発生するため
の比較的薄い陽極ターゲット層を有する陽極と、Ｘ線射
出窓とを具えるＸ線管に関するものである。
極と、電子ビームの衝突に応動してＸ線を発生するため
の比較的薄い陽極ターゲット層を有する陽極と、Ｘ線射
出窓とを具えるＸ線管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種のＸ線管は米国特許第４９６９１
７３号によりターゲット透過管として知られている。そ
の明細書に記載されたＸ線管は例えばベリリウムで造っ
た放射線射出窓と、その内側に設けた薄い金属層とを具
え、この金属層を陽極ターゲット層として作用させてい
る。この陽極ターゲット層にＸ線を発生させ、この場
合、このＸ線を射出窓から直接放出させる。
７３号によりターゲット透過管として知られている。そ
の明細書に記載されたＸ線管は例えばベリリウムで造っ
た放射線射出窓と、その内側に設けた薄い金属層とを具
え、この金属層を陽極ターゲット層として作用させてい
る。この陽極ターゲット層にＸ線を発生させ、この場
合、このＸ線を射出窓から直接放出させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この種の薄い陽極ター
ゲット層はＸ線管内に取り付けた適切な熱伝導性材料の
陽極支持体上に設けることができる。このような薄い陽
極ターゲット層を使用した場合、入射する電子ビームに
よって発生する熱の放散の程度がＸ線管の寿命に決定的
な影響を及ぼす。この問題はターゲット透過管について
特に重要な問題である。これは薄い陽極ターゲット自身
及び比較的薄いベリリウム製の射出窓の熱伝導性が比較
的小さいからである。更に、金属陽極支持体上に陽極タ
ーゲット層を設けた場合、局部的に温度が著しく高くな
る問題が発生する。これは陽極ターゲット層と陽極支持
体との間の遷移部が熱を遮断する壁を構成するからであ
る。
ゲット層はＸ線管内に取り付けた適切な熱伝導性材料の
陽極支持体上に設けることができる。このような薄い陽
極ターゲット層を使用した場合、入射する電子ビームに
よって発生する熱の放散の程度がＸ線管の寿命に決定的
な影響を及ぼす。この問題はターゲット透過管について
特に重要な問題である。これは薄い陽極ターゲット自身
及び比較的薄いベリリウム製の射出窓の熱伝導性が比較
的小さいからである。更に、金属陽極支持体上に陽極タ
ーゲット層を設けた場合、局部的に温度が著しく高くな
る問題が発生する。これは陽極ターゲット層と陽極支持
体との間の遷移部が熱を遮断する壁を構成するからであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の従来の技術の欠点
を解消しようとする本発明の目的を達成するため、本発
明Ｘ線管は熱の放散を強める熱放散増大手段を陽極ター
ゲット層が具えることを特徴とする。
を解消しようとする本発明の目的を達成するため、本発
明Ｘ線管は熱の放散を強める熱放散増大手段を陽極ター
ゲット層が具えることを特徴とする。
【０００５】本発明Ｘ線管の陽極ターゲット層自身が熱
放散増大手段を具えるから、この層の温度は全体として
低くなり、特に電子ターゲットスポットの区域の温度が
低くなる。従って、この層は容易に損傷せず、Ｘ線管の
寿命が長くなる利点がある。
放散増大手段を具えるから、この層の温度は全体として
低くなり、特に電子ターゲットスポットの区域の温度が
低くなる。従って、この層は容易に損傷せず、Ｘ線管の
寿命が長くなる利点がある。
【０００６】本発明の好適な実施例では、熱放散増大手
段を構成する金属構造を陽極ターゲット板内に、又はこ
の板に当てて設け、Ｘ線管の壁の部分、又は適切な熱伝
導性を有する陽極支持体にこの陽極ターゲット板を熱伝
導するよう連結する。この場合の金属構造を特に金属製
の網にし、Ｘ線の放出を乱さないようにすると共に、熱
を十分に放散できるようにする。陽極ターゲット層を窓
板に設けた時、上述のような網構造によって実質的に窓
が補強されるようにし、これにより窓の損傷がなくな
る。窓を一層薄く構成することができる結果、Ｘ線に対
する透過性が増大する。
段を構成する金属構造を陽極ターゲット板内に、又はこ
の板に当てて設け、Ｘ線管の壁の部分、又は適切な熱伝
導性を有する陽極支持体にこの陽極ターゲット板を熱伝
導するよう連結する。この場合の金属構造を特に金属製
の網にし、Ｘ線の放出を乱さないようにすると共に、熱
を十分に放散できるようにする。陽極ターゲット層を窓
板に設けた時、上述のような網構造によって実質的に窓
が補強されるようにし、これにより窓の損傷がなくな
る。窓を一層薄く構成することができる結果、Ｘ線に対
する透過性が増大する。
【０００７】本発明の好適な実施例では、電子ターゲッ
ト面に近く設けた金属層によって、熱放散増大手段の一
部を形成する。特に、この金属層をほぼ環状の電子ター
ゲットスポット内に設け、このスポットから両方の半径
方向側部に適切に熱を放散させ、窓の中心部と窓の照射
部とが著しく高温にならないようにすることができる。
ト面に近く設けた金属層によって、熱放散増大手段の一
部を形成する。特に、この金属層をほぼ環状の電子ター
ゲットスポット内に設け、このスポットから両方の半径
方向側部に適切に熱を放散させ、窓の中心部と窓の照射
部とが著しく高温にならないようにすることができる。
【０００８】本発明の一層好適な実施例では、陽極ター
ゲット層と、このターゲット層を支持する層との間に非
拡散層を設ける。このような非拡散層を使用することに
よって、例えば電子化合物の発生に起因する２個の層間
の熱伝導の減少を防止することができる。このような非
拡散層を使用することによって、２層間の不利な相互作
用をも減らすことができる。例えば窓の真空密の低下を
防止することができる。この種の非拡散層は特にベリリ
ウム製の窓板と、その上に設けた陽極ターゲット板との
間に設ける。この陽極ターゲット板は例えばロジウム、
スカンジウム、又はその他の既知の陽極ターゲット板材
料で造られる。本発明の好適な実施例を図面につき説明
する。
ゲット層と、このターゲット層を支持する層との間に非
拡散層を設ける。このような非拡散層を使用することに
よって、例えば電子化合物の発生に起因する２個の層間
の熱伝導の減少を防止することができる。このような非
拡散層を使用することによって、２層間の不利な相互作
用をも減らすことができる。例えば窓の真空密の低下を
防止することができる。この種の非拡散層は特にベリリ
ウム製の窓板と、その上に設けた陽極ターゲット板との
間に設ける。この陽極ターゲット板は例えばロジウム、
スカンジウム、又はその他の既知の陽極ターゲット板材
料で造られる。本発明の好適な実施例を図面につき説明
する。
【０００９】
【実施例】図１に示すＸ線管は円錐セラミックベース２
を有するエンベロープ１と、フィラメント６の形状の電
子放出素子を有する陰極４と、円筒壁８と、射出窓１０
とを具える。この射出窓１０の内側に陽極ターゲット層
の形状に陽極１２を設ける。陽極は、例えばクロム、ロ
ジウム、スカンジウム、又はその他の陽極材料から成
る。この陽極の層の厚さは、希望する放射線、材料の放
射線吸収性、特に材料の電子吸収性、及びＸ線管にとっ
て希望する高電圧に適合するように定められ、例えば数
μｍまでである。
を有するエンベロープ１と、フィラメント６の形状の電
子放出素子を有する陰極４と、円筒壁８と、射出窓１０
とを具える。この射出窓１０の内側に陽極ターゲット層
の形状に陽極１２を設ける。陽極は、例えばクロム、ロ
ジウム、スカンジウム、又はその他の陽極材料から成
る。この陽極の層の厚さは、希望する放射線、材料の放
射線吸収性、特に材料の電子吸収性、及びＸ線管にとっ
て希望する高電圧に適合するように定められ、例えば数
μｍまでである。
【００１０】エンベロープ１内に冷却ダクト１４を設け
る。この冷却ダクト１４は導入口１６と、送出口１８
と、流通ダクト２０とを有し、この流通ダクト２０によ
って射出窓１０を包囲する。高電圧コネクタをベース２
内に挿入することができる。この種の高電圧コネクタを
高電圧ケ−ブルに接続し、更に上記フィラメントのため
の供給リード線と、陽極陰極空間２２内に配置する他の
電極への供給リード線とにこの高電圧コネクタを接続す
る。エンベロープ１の周りに取付けスリーブ２４を設け
る。この取付けスリーブ２４は取付けフランジ２６と、
付加的放射シールド２８とを有する。またこの放射シー
ルド２８は流通ダクト２０を区画している。このＸ線管
の周りに薄い壁の取付けスリーブ３０を配置し、この中
に冷却ダクトを収容し、取付けスリーブ３０に温度均一
化作用を行わせる。
る。この冷却ダクト１４は導入口１６と、送出口１８
と、流通ダクト２０とを有し、この流通ダクト２０によ
って射出窓１０を包囲する。高電圧コネクタをベース２
内に挿入することができる。この種の高電圧コネクタを
高電圧ケ−ブルに接続し、更に上記フィラメントのため
の供給リード線と、陽極陰極空間２２内に配置する他の
電極への供給リード線とにこの高電圧コネクタを接続す
る。エンベロープ１の周りに取付けスリーブ２４を設け
る。この取付けスリーブ２４は取付けフランジ２６と、
付加的放射シールド２８とを有する。またこの放射シー
ルド２８は流通ダクト２０を区画している。このＸ線管
の周りに薄い壁の取付けスリーブ３０を配置し、この中
に冷却ダクトを収容し、取付けスリーブ３０に温度均一
化作用を行わせる。
【００１１】図２には窓と陽極との構造を拡大して示
す。エンベロープの窓支持部３１から内側の取付け端縁
３３の区域を例えば局部的に拡散性にすることによって
射出窓１０を設けている。窓支持部３１が流通ダクト２
０に隣接してエンベロープ２４とシールド２８とに確実
に適切に熱的に接触している時、射出窓１０の端縁から
熱を確実に分散させることができる。素子２４、２８を
比較的厚い構造にすれば熱の放散と、散乱放射線の吸収
とに対し有利である。
す。エンベロープの窓支持部３１から内側の取付け端縁
３３の区域を例えば局部的に拡散性にすることによって
射出窓１０を設けている。窓支持部３１が流通ダクト２
０に隣接してエンベロープ２４とシールド２８とに確実
に適切に熱的に接触している時、射出窓１０の端縁から
熱を確実に分散させることができる。素子２４、２８を
比較的厚い構造にすれば熱の放散と、散乱放射線の吸収
とに対し有利である。
【００１２】射出窓１０の内側に、例えば蒸着した薄い
陽極ターゲット層の形状の陽極１２を設ける。蒸着法の
他に、スパッタリング法、又は電気めっき法も陽極層の
形成に適する技術である。陽極は通常のように実質的に
大地電位で作動するので、比較的薄いベリリウム製窓１
０の電気的絶縁に関して何等問題がない。
陽極ターゲット層の形状の陽極１２を設ける。蒸着法の
他に、スパッタリング法、又は電気めっき法も陽極層の
形成に適する技術である。陽極は通常のように実質的に
大地電位で作動するので、比較的薄いベリリウム製窓１
０の電気的絶縁に関して何等問題がない。
【００１３】この実施例では、電子放出素子６を陽極１
２から比較的僅かな距離だけ離して陽極陰極空間２２内
に配置する。このエミッタ、即ち電子放出素子をループ
状フィラメント４０として形成し、入力リード線と出力
リード線４２とを設ける。このフィラメントを自由状態
に懸垂するのがよい。このフィラメントの周りにスリー
ブ状電極４６を配置し、フィラメント４０内に電極スリ
ーブ４８を配置する。フィラメントのループの直径から
更に広くなっている形成すべき環状焦点５６の横方向の
寸法は電極スリーブの電位を変えるか、又はスリーブ４
６又は４８の少なくとも一方の高さを変化させることに
よって変えることができる。これ等スリーブの位置決め
と、これ等スリ−ブの電位を最適にすることによって一
層大きく、又は一層小さく陽極層上に環状焦点５６を焦
点合わせすることができる。
２から比較的僅かな距離だけ離して陽極陰極空間２２内
に配置する。このエミッタ、即ち電子放出素子をループ
状フィラメント４０として形成し、入力リード線と出力
リード線４２とを設ける。このフィラメントを自由状態
に懸垂するのがよい。このフィラメントの周りにスリー
ブ状電極４６を配置し、フィラメント４０内に電極スリ
ーブ４８を配置する。フィラメントのループの直径から
更に広くなっている形成すべき環状焦点５６の横方向の
寸法は電極スリーブの電位を変えるか、又はスリーブ４
６又は４８の少なくとも一方の高さを変化させることに
よって変えることができる。これ等スリーブの位置決め
と、これ等スリ−ブの電位を最適にすることによって一
層大きく、又は一層小さく陽極層上に環状焦点５６を焦
点合わせすることができる。
【００１４】ベリリウム製射出窓１０と陽極タ−ゲット
層１２との間に網構造５８を設ける。銀、又は金から成
るこのような金属製網のピッチと、ワイヤの太さとは、
引き続いて使用される放射光学システムが目的とするＸ
線の焦点に悪影響を及ぼさないよう決定する。このよう
な網構造を射出窓の外側に設けてもよく、熱伝導性が適
切で、比較的強度が高い炭化珪素の例えばハニカム構造
に構成してもよい。
層１２との間に網構造５８を設ける。銀、又は金から成
るこのような金属製網のピッチと、ワイヤの太さとは、
引き続いて使用される放射光学システムが目的とするＸ
線の焦点に悪影響を及ぼさないよう決定する。このよう
な網構造を射出窓の外側に設けてもよく、熱伝導性が適
切で、比較的強度が高い炭化珪素の例えばハニカム構造
に構成してもよい。
【００１５】図３は射出窓ターゲット透過管の射出窓の
好適な実施例を示す。この射出窓は環状電子ターゲット
スポット５６内に配置した金属板６２の形状の金属熱放
散構造６２と、この金属板６２と管壁部３３との間の結
合部を構成している半径方向放散導体６４とを具える。
この透過管内では環状焦点は固定直径を有するから、環
状焦点に隣接するように金属層６２を設けることができ
る。
好適な実施例を示す。この射出窓は環状電子ターゲット
スポット５６内に配置した金属板６２の形状の金属熱放
散構造６２と、この金属板６２と管壁部３３との間の結
合部を構成している半径方向放散導体６４とを具える。
この透過管内では環状焦点は固定直径を有するから、環
状焦点に隣接するように金属層６２を設けることができ
る。
【図１】ターゲット陽極と環状電子ターゲットスポット
とを有する本発明Ｘ線管を示す断面図である。
とを有する本発明Ｘ線管を示す断面図である。
【図２】図１のＸ線管内での熱の放散を増大させるため
の金属構造と陽極ターゲット層との実施例を示す拡大断
面図である。
の金属構造と陽極ターゲット層との実施例を示す拡大断
面図である。
【図３】熱分散増大手段として作用する局部蒸着金属層
を有する本発明Ｘ線管の陽極窓を示す図である。
を有する本発明Ｘ線管の陽極窓を示す図である。
１ エンベロープ ２ 円錐セラミックベース ４ 陰極 ６ フィラメント、電子放出素子 ８ 円筒壁 １０ 射出窓 １２ 陽極 １４ 冷却ダクト １６ 導入口 １８ 送出口 ２０ 流通ダクト ２２ 陽極陰極空間 ２４ 取付けスリーブ ２６ 取付けフランジ ２８ 付加的放射シールド ３０ 取付けスリーブ ３１ 窓支持部 ３３ 取付け端縁 ４０ ループ状フィラメント ４２ 入力リード線、出力リード線 ４６ スリーブ状電極 ４８ 電極スリーブ ５６ 環状焦点、環状スポット ５８ 網構造 ６２ 金属板、金属熱放散構造、金属層 ６４ 半径方向放散導体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 テオドルス ヤン ジャネット マリア イェネスケンス 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 (72)発明者 ヤン コルネリス ヘイスベルス 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 (7)
- 【請求項１】 電子ビームを発生する陰極と、電子ビー
ムの衝突に応動してＸ線を発生するための比較的薄い陽
極ターゲット層を有する陽極と、Ｘ線射出窓とを具える
Ｘ線管において、熱の放散を強める熱放散増大手段を前
記陽極ターゲット層が具えることを特徴とするＸ線管。 - 【請求項２】 前記陽極ターゲット層によって前記Ｘ線
管の前記Ｘ線射出窓の窓板の一部を形成した請求項１に
記載のＸ線管。 - 【請求項３】 前記陽極ターゲット層内又はその付近に
設けた金属構造を前記熱放散増大手段が具える請求項１
又は２に記載のＸ線管。 - 【請求項４】 前記陽極ターゲット層上の電子ターゲッ
トスポット付近に金属層を設け、この金属層を前記Ｘ線
管の壁に熱伝導するよう連結して前記熱放散増大手段と
して作用させた請求項１又は２に記載のＸ線管。 - 【請求項５】 前記電子ターゲットスポットをほぼ環状
にし、熱伝導性の金属層をこの環状の陽極ターゲットス
ポット内に配置した請求項４に記載のＸ線管。 - 【請求項６】 前記陽極ターゲット層と隣接層との間に
拡散層を設け、これ等２個の層の材料間の有害な相互作
用を減少させた前記請求項のいずれか１項に記載のＸ線
管。 - 【請求項７】 前記陽極ターゲット層と前記Ｘ線管のＸ
線出口窓の層との間に拡散層を設け、前記陽極ターゲッ
ト層のための支持部として作用させた請求項６に記載の
Ｘ線管。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP92200207 | 1992-01-27 | ||
| NL92200207:6 | 1992-01-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05283021A true JPH05283021A (ja) | 1993-10-29 |
Family
ID=8210382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5010113A Pending JPH05283021A (ja) | 1992-01-27 | 1993-01-25 | Ｘ線管 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5420906A (ja) |
| EP (1) | EP0553912B1 (ja) |
| JP (1) | JPH05283021A (ja) |
| DE (1) | DE69316040T2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2016095916A (ja) * | 2014-11-12 | 2016-05-26 | キヤノン株式会社 | Ｘ線発生装置及びこれを用いたｘ線撮影システム |
| KR20200031795A (ko) * | 2018-09-17 | 2020-03-25 | (주)선재하이테크 | 연엑스선 튜브 |
Families Citing this family (19)
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| DE69316040T2 (de) * | 1992-01-27 | 1998-07-23 | Koninkl Philips Electronics Nv | Röntgenröhre mit verbessertem Wärmehaushalt |
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