JPH05325853A - X-ray tube - Google Patents

X-ray tube

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Publication number
JPH05325853A
JPH05325853A JP14246191A JP14246191A JPH05325853A JP H05325853 A JPH05325853 A JP H05325853A JP 14246191 A JP14246191 A JP 14246191A JP 14246191 A JP14246191 A JP 14246191A JP H05325853 A JPH05325853 A JP H05325853A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
target
electron
peripheral surface
inner peripheral
tubular target
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP14246191A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kozo Kashiwabara
孝造 柏原
Yoshinori Hosokawa
好則 細川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Horiba Ltd
Original Assignee
Horiba Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Horiba Ltd filed Critical Horiba Ltd
Priority to JP14246191A priority Critical patent/JPH05325853A/en
Publication of JPH05325853A publication Critical patent/JPH05325853A/en
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  • X-Ray Techniques (AREA)

Abstract

PURPOSE:To stably generate X-rays in a small beam diameter and at high intensity without heating a target to high temperatures. CONSTITUTION:An electron flow emitted from an electron gun 12 is projected on the inner peripheral surface of a tubular target 14 and X-rays emitted from the electron-projected portion are repeatedly reflected at the inner peripheral surface of the tubular target 14 and made to go outside of the tubular target 14. The track of projection of the electron flow introduced into the tubular target 14 is controlled by a deflection coil 20 so that the position of projection of the electron flow on the inner peripheral surface of the tubular target 14 is varied throughout the inner peripheral surface, and that the whole inner peripheral surface is employed as the area from which the X-rays emanate.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、蛍光X線分析器などに
用いられるX線管に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray tube used for a fluorescent X-ray analyzer or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4は、この種のX線管の従来例の1つ
であるクーリッジ管型X線管の概略的な構成を示す断面
図である。同図において、X線管の管体1内には、フィ
ラメントカソード2が設けられ、図示しない電源からの
給電により加熱するフィラメントカソード2から電子流
aが放射される。この電子流aは集束電極3によって集
束される。
2. Description of the Related Art FIG. 4 is a sectional view showing a schematic structure of a Coolidge type X-ray tube which is one of conventional examples of this type of X-ray tube. In the figure, a filament cathode 2 is provided in the tube body 1 of the X-ray tube, and an electron flow a is emitted from the filament cathode 2 which is heated by power supply from a power source (not shown). This electron flow a is focused by the focusing electrode 3.

【0003】また、管体1内のフィラメントカソード2
と対向する位置には陽極4が設けられ、さらにフィラメ
ントカソード2と陽極4との間にはターゲット5が設け
られる。フィラメントカソード2から陽極4に向けて放
射される電子流aは途中のターゲット5に投射される。
その結果、ターゲット5が励起され、ターゲット5から
X線bが放射される。このX線bは、管体1の周壁に設
けられた放射窓6から管外に放出される。
Further, a filament cathode 2 in the tube body 1
An anode 4 is provided at a position opposite to, and a target 5 is provided between the filament cathode 2 and the anode 4. The electron flow a emitted from the filament cathode 2 toward the anode 4 is projected on the target 5 on the way.
As a result, the target 5 is excited and the target 5 emits X-rays b. The X-rays b are emitted outside the tube through a radiation window 6 provided on the peripheral wall of the tube body 1.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した構成
のX線管の場合、ターゲット5の一部にしか電子流aが
投射されないので、発生するX線bの強度が低いという
問題点がある。また、電子流aの投射がターゲット5の
一部に集中してターゲット5が高温になるので、これを
抑えるために冷却機構を別に設ける必要があり、構成が
複雑になるという問題点も有する。
However, in the case of the X-ray tube having the above-mentioned structure, since the electron flow a is projected only on a part of the target 5, there is a problem that the intensity of the generated X-ray b is low. .. Further, since the projection of the electron flow a is concentrated on a part of the target 5 and the temperature of the target 5 becomes high, it is necessary to separately provide a cooling mechanism in order to suppress this, and there is also a problem that the configuration becomes complicated.

【0005】上記クーリッジ管型X線管に代わるものと
して、ターゲットを回転させて電子流の投射がターゲッ
トの一部に集中しないようにした回転対陰極型のX線管
も知られている。このX線管では、ターゲットの高温化
は回避できるものの、電子流がターゲットの一部にしか
投射されない点は先のX線管と同じであり、したがって
X線強度が低いという同様の問題点を有する。また、こ
のX線管の場合、ターゲットを回転させるため振動が起
き、発生するX線のビームが不安定になるという別の問
題点も有する。
As an alternative to the Coolidge tube type X-ray tube, there is also known a rotating anticathode type X-ray tube in which the target is rotated so that the projection of the electron flow is not concentrated on a part of the target. In this X-ray tube, although the temperature of the target can be avoided, the point that the electron flow is projected onto only a part of the target is the same as the previous X-ray tube, and therefore, the similar problem of low X-ray intensity is encountered. Have. Further, in the case of this X-ray tube, there is another problem that vibration occurs due to the rotation of the target and the generated X-ray beam becomes unstable.

【0006】上記の従来欠点に鑑み、本発明は、ターゲ
ットの高温化を回避し、ビーム径が細く強度の高いX線
を安定よく発生させることのできるX線管を提供せんと
するものである。
In view of the above-mentioned conventional drawbacks, the present invention provides an X-ray tube capable of avoiding a high temperature of the target and stably generating an X-ray having a small beam diameter and high intensity. ..

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、電子流を放射する電子銃と、管形をな
しその内周面に前記電子銃からの電子流が投射されるタ
ーゲットと、ターゲットの外周側に設けられ電子流の投
射軌跡を制御して、その電子流のターゲット内周面にお
ける投射位置を変える偏向コイルとを備えたことを特徴
としている。
In order to achieve the above object, the present invention provides an electron gun which emits an electron stream and a tube-shaped electron stream from which the electron stream is projected on its inner peripheral surface. And a deflection coil which is provided on the outer peripheral side of the target and controls the projection trajectory of the electron flow to change the projection position of the electron flow on the inner peripheral surface of the target.

【0008】[0008]

【作用】上記の構成によれば、電子流が投射される管形
ターゲットの内周面で発生するX線は、ターゲット内周
面で反射を繰り返しながらターゲットの軸線に沿う方向
にガイドされて進行するので、ターゲットからはビーム
径の細いX線が導出される。また、電子銃からターゲッ
トの内周面に投射される電子流は、その投射軌跡が偏向
コイルによって変えられるので、ターゲット内周面にお
ける電子流の投射位置が変わることになり、投射位置が
一部に集中せず、カソードの高温化を防止できる。さら
に、管形ターゲットの内周全面をX線発生領域として利
用できるのでX線強度がそれだけ高くなる。
According to the above structure, the X-rays generated on the inner peripheral surface of the tubular target onto which the electron flow is projected are guided while traveling in the direction along the axis of the target while being repeatedly reflected on the inner peripheral surface of the target. Therefore, an X-ray having a small beam diameter is derived from the target. In addition, since the projection trajectory of the electron stream projected from the electron gun onto the inner peripheral surface of the target is changed by the deflection coil, the projection position of the electron stream on the inner peripheral surface of the target is changed, and the projection position is partially changed. It is possible to prevent the temperature of the cathode from rising without concentrating on. Furthermore, since the entire inner circumference of the tubular target can be used as the X-ray generation region, the X-ray intensity is increased accordingly.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明によるX線管の一実施例の概略的な
構成を示す断面図、図2はその一部を示す拡大断面図で
ある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a schematic structure of an embodiment of the X-ray tube according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a part thereof.

【0010】この実施例のX線管の管体11内の一端側に
は、電子流を放射する電子銃12が、筒状の支持体13によ
って支持固定されている。また、上記管体11内の電子銃
12に対向する他端側には、例えば銅、モリブデン等から
なり、全長にわたって同一内径(0.5〜2.0mmΦ)
をなす円筒状の管形ターゲット14が、管体11に対して同
軸状に配置されている。
An electron gun 12 for radiating an electron flow is supported and fixed by a cylindrical support 13 on one end side of the tube body 11 of the X-ray tube of this embodiment. Also, the electron gun in the tube body 11
The other end facing 12 is made of, for example, copper, molybdenum, etc., and has the same inner diameter (0.5 to 2.0 mmΦ) over the entire length.
A cylindrical tubular target (14) is formed coaxially with the tubular body (11).

【0011】電子銃12は、X線管外の図示しない電源か
らの給電により加熱されて電子流を放射するフィラメン
トカソード15、このフィラメントカソード15から放射さ
れる電子流の流量を一定に制御するグリッド16、その電
子流を集束する集束部17などによって構成されている。
また、電子銃12の設置部に対応する管体11の外周部に
は、フィラメントカソード15から放射される電子流の流
れを集束部17側に揃えるためのアライメントコイル18が
設けられている。
The electron gun 12 is a filament cathode 15 which is heated by power supply from a power source (not shown) outside the X-ray tube and emits an electron stream, and a grid which controls the flow rate of the electron stream emitted from the filament cathode 15 to be constant. 16, a focusing unit 17 for focusing the electron flow, and the like.
Further, an alignment coil 18 for aligning the flow of the electron stream emitted from the filament cathode 15 to the focusing portion 17 side is provided on the outer peripheral portion of the tube body 11 corresponding to the installation portion of the electron gun 12.

【0012】電子銃12と管形ターゲット14との間には、
電子銃12から放射される電子流を管形ターゲット14内に
導入するターゲットジョイント19が配置されている。さ
らに、管形ターゲット14の設置部に対応する管体11の外
周部には、管形ターゲット14内に導入される電子流の投
射軌跡を制御する偏向コイル20が設けられている。この
偏向コイル20は、管形ターゲット14の内周面における電
子流の投射位置が全内周面にわたって絶えず変化するよ
うに動作する。管形ターゲット14の出口側が臨む管体11
の他端側には、管形ターゲット14から射出されるX線を
透過させる透過窓21が設けられている。
Between the electron gun 12 and the tubular target 14,
A target joint 19 for introducing the electron flow emitted from the electron gun 12 into the tubular target 14 is arranged. Further, a deflection coil 20 for controlling the projection trajectory of the electron flow introduced into the tubular target 14 is provided on the outer peripheral portion of the tubular body 11 corresponding to the installation portion of the tubular target 14. The deflection coil 20 operates so that the projection position of the electron flow on the inner peripheral surface of the tubular target 14 constantly changes over the entire inner peripheral surface. The tubular body 11 facing the outlet side of the tubular target 14.
A transmission window 21 for transmitting X-rays emitted from the tubular target 14 is provided on the other end side of the.

【0013】次に、上記X線管の動作について説明す
る。電子銃12では、図示しない管外の電源からの給電に
よって加熱されたフィラメントカソード15から電子流が
放射され、その電子流はアライメントコイル18によって
流れの向きをグリッド16側に揃えられる。電子流の流量
はグリッド16によって一定に制御され、さらに集束部
17によって集束・加速されて放射される。
Next, the operation of the X-ray tube will be described. In the electron gun 12, an electron flow is radiated from the filament cathode 15 heated by power supply from a power source outside the tube (not shown), and the electron flow is aligned by the alignment coil 18 toward the grid 16 side. The flow rate of the electron stream is constantly controlled by the grid 16, and the focusing unit
It is focused and accelerated by 17 and emitted.

【0014】電子銃12から放射される電子流はターゲッ
トジョイント19から管形ターゲット14内へと導入され
る。図2に示すように、管形ターゲット14内に導入され
た電子流aは管形ターゲット14の内周面に投射され、そ
の投射部が励起されて、そこからX線bが放射される。
The electron flow emitted from the electron gun 12 is introduced into the tubular target 14 from the target joint 19. As shown in FIG. 2, the electron flow a introduced into the tubular target 14 is projected on the inner peripheral surface of the tubular target 14, the projecting portion thereof is excited, and X-rays b are radiated therefrom.

【0015】放射されたX線bは管形ターゲット14の内
周面で反射を繰り返しながら透過窓21の配置されている
出口側へと進行する。この動作によって、X線bは管形
ターゲット14の軸線に沿うように集束する。したがっ
て、管形ターゲット14から射出されるX線bのビーム径
は管形ターゲット14の管径に応じた細いものとなる。
The radiated X-ray b advances toward the exit side where the transmission window 21 is arranged while repeating reflection on the inner peripheral surface of the tubular target 14. By this operation, the X-ray b is focused along the axis of the tubular target 14. Therefore, the beam diameter of the X-ray b emitted from the tubular target 14 becomes thin according to the tubular diameter of the tubular target 14.

【0016】また、管形ターゲット14内周面における電
子流aの投射位置が内周面の全域にわたって常に変化す
るように、管形ターゲット14に導入される電子流aの投
射軌跡が偏向コイル20によって常に変えられるので、X
線bは管形ターゲット14の内周面全域から放射されるこ
とになり、管形ターゲット14から射出されるX線bの強
度はそれだけ高くなる。
Further, the projection locus of the electron flow a introduced into the tubular target 14 is such that the projection position of the electron flow a on the inner peripheral surface of the tubular target 14 always changes over the entire inner peripheral surface. Can always be changed by X
The line b is emitted from the entire inner peripheral surface of the tubular target 14, and the intensity of the X-ray b emitted from the tubular target 14 is correspondingly increased.

【0017】さらに、管形ターゲット14の内周面におけ
る電子流aの投射位置が絶えず変化することから、電子
流aの投射が一部分に集中して管形ターゲット14が高温
化するといった事態を回避することにもなる。
Furthermore, since the projection position of the electron flow a on the inner peripheral surface of the tubular target 14 constantly changes, it is possible to avoid the situation where the projection of the electron flow a is concentrated on a part and the temperature of the tubular target 14 becomes high. It will also be done.

【0018】なお、図1および図2に示す実施例では、
管形ターゲット14を全長にわたって管径が一定の単調な
円筒管としているが、これに限らず、例えば図3(a)
〜(d)に示すように種々の形状のものを選ぶことがで
きる。すなわち、図3(a)に示す管形ターゲット14
は、入口14aと出口14bの管径を小さくし、中胴部の管
径を大きくして全体を回転楕円体形状としたものであ
り、図3(b)は入口14aから出口14bに向けて管径を
徐々に大きくしてテーパ状としたものであり、図3
(c)は逆に入口14aから出口14bに向けて管径を徐々
に小さくしてテーパ状としたものであり、図3(d)は
入口14aから途中までの管径を徐々に大きくして放物面
状とし、それ以後、出口14bまでは管径を一定としたも
のである。これらの管形ターゲット14を使い分けること
によって、用途に応じた集束度合いや強度のX線を得る
ことができる。
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2,
Although the tubular target 14 is a monotonous cylindrical tube having a constant tube diameter over the entire length, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG.
Various shapes can be selected as shown in (d). That is, the tubular target 14 shown in FIG.
Is a spheroidal shape in which the diameters of the inlet 14a and the outlet 14b are reduced and the diameter of the middle body is increased, and FIG. 3 (b) shows the direction from the inlet 14a to the outlet 14b. The pipe diameter is gradually increased to form a taper shape.
On the contrary, (c) shows a taper shape in which the pipe diameter gradually decreases from the inlet 14a to the outlet 14b, and in FIG. 3 (d), the pipe diameter from the inlet 14a to the middle is gradually increased. It has a parabolic shape and thereafter has a constant pipe diameter up to the outlet 14b. By properly using these tube-shaped targets 14, it is possible to obtain X-rays having a focusing degree and intensity according to the application.

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明は、上述した構成より成り、電子
銃から放射した電子流を管形ターゲット内周面に投射
し、そこで発生するX線をターゲット内周面で反射を繰
り返させながらターゲットの軸線に沿う方向にガイドす
ると共に、電子銃からターゲット内に投射される電子流
の投射軌跡を、偏向コイルによって変えるよにしている
ので、カソードの高温化を防止でき、ビーム径が細く強
度の高いX線を安定よく発生させることができる。
According to the present invention, which has the above-described structure, the electron stream emitted from the electron gun is projected onto the inner peripheral surface of the tubular target, and X-rays generated there are repeatedly reflected on the inner peripheral surface of the target. In addition to guiding in the direction along the axis of the, the projection trajectory of the electron flow projected from the electron gun into the target is changed by the deflection coil, so that the temperature of the cathode can be prevented from rising and the beam diameter can be made small and strong. It is possible to stably generate high X-rays.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例のX線管の概略的な構成を示
す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an X-ray tube according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記実施例のX線管における管形ターゲット内
での電子流およびX線の軌跡を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a trajectory of an electron flow and an X-ray in a tubular target in the X-ray tube of the above embodiment.

【図3】上記管形ターゲットの各種変形例を示す断面図
である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing various modifications of the tubular target.

【図4】従来のX線管の一例を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing an example of a conventional X-ray tube.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12…電子銃、14…管形ターゲット、20…偏向コイル。 12 ... Electron gun, 14 ... Tube target, 20 ... Deflection coil.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子流を放射する電子銃と、管形をなし
その内周面に前記電子銃からの電子流が投射されるター
ゲットと、ターゲットの外周側に設けられ電子流の投射
軌跡を制御して、その電子流のターゲット内周面におけ
る投射位置を変える偏向コイルとを備えたことを特徴と
するX線管。
1. An electron gun for radiating an electron stream, a target having a tubular shape on which an electron stream from the electron gun is projected, and a projection trajectory of the electron stream provided on the outer peripheral side of the target. An X-ray tube comprising: a deflection coil that controls and changes the projection position of the electron flow on the inner peripheral surface of the target.
JP14246191A 1991-05-18 1991-05-18 X-ray tube Pending JPH05325853A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7386095B2 (en) 2005-08-31 2008-06-10 Hamamatsu Photonics K.K. X-ray tube
JP2014022109A (en) * 2012-07-13 2014-02-03 Bruker Axs Kk X-ray generator

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7386095B2 (en) 2005-08-31 2008-06-10 Hamamatsu Photonics K.K. X-ray tube
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