JPH07230778A - X線管 - Google Patents

X線管

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JPH07230778A
JPH07230778A JP4180094A JP4180094A JPH07230778A JP H07230778 A JPH07230778 A JP H07230778A JP 4180094 A JP4180094 A JP 4180094A JP 4180094 A JP4180094 A JP 4180094A JP H07230778 A JPH07230778 A JP H07230778A
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JP
Japan
Prior art keywords
filament
ray tube
power source
cathode
power supply
Prior art date
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Pending
Application number
JP4180094A
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English (en)
Inventor
Koji Akita
浩二 秋田
Toshio Matsumoto
敏夫 松本
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
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Publication date
Application filed by Hitachi Medical Corp filed Critical Hitachi Medical Corp
Priority to JP4180094A priority Critical patent/JPH07230778A/ja
Publication of JPH07230778A publication Critical patent/JPH07230778A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】X線管を長時間使用しなくても、放電が起きな
いX線管を提供することである。 【構成】フィラメントを有する陰極1と、黒鉛基板にタ
ングステンまたはタングステン合金の表面層を固着され
たターゲットを有する陽極2と、陰極1と陽極2を覆う
外囲器3を備えたX線管10と、X線管電流発生用にフ
ィラメント1を点灯する第1のフィラメント電源4と、
第1の電源4に加えてフィラメント1を点灯する第2の
フィラメント電源5と、第1のフィラメント電源4と第
2のフィラメント電源5を制御信号6を受けて切り替え
る手段7と、X線管電流発生時に印加する高電圧電源8
とを有してなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、黒鉛基板にタングステ
ンまたはタングステン合金の表面層が固着されたターゲ
ットを使用したX線管について、フィラメントの点灯を
制御することで、フィラメントに吸着させたり、前記黒
鉛基板に含まれ熱サイクルによりX線管内に放出された
ガス分子を電離してX線管の内壁に吸着させたりして、
フィラメントに吸着させて、X線管内のガス分子の圧力
を下げ、また、X線管のこれらガス分子とターゲットの
黒鉛の炭素とが結合して生成される炭素化合物ガスの発
生に伴う真空度の劣化により起こる放電を防止する(以
下、「フィラメントの熱効果」という)X線管に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来のX線管のターゲットに用いられて
いる材料について述べる。特公昭56−16502号に
開示されている第1の材料は、黒鉛基板上に、レニウム
−モリブデン合金でなる中間層を介してタングステンま
たはその合金により表面が、形成されていた。特公昭5
8−46820号に開示されている第2の材料は、表面
にタングステン層を設けて、以下表面から順に厚さの厚
い第1のモリブデン層、厚さの薄い第2のモリブデン
層、レニウム、ルテニウム等の中間層、グラファイト層
が積層され一体に接合されていた。近年ターゲットの軽
量化のために用いられる第3の材料は、黒鉛基板にタン
グステンまたはタングステンにモリブデンやレニウムな
どの合金の表面層を固着させていた。
【0003】また、従来のX線管のフィラメントは、特
公昭63−7439号に開示されているように、専らX
線管電流発生用に使用されていた。
【0004】また、テー・ダブル・ヒックモット氏の
「インタラクション・オブ・アトミック・ハイドロゲン
・ウイズ・ガス」、ジャーナル・オブ・フィジックス誌
の1960年1月号の128頁乃至136頁の図3とそ
の説明には、フィラメントを備えたX線管等の真空管
は、フィラメントを点灯すると、フィラメントの熱効果
により、真空管内の圧力が低下する、即ち真空度が改善
されることが記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の第3の
材料は、黒鉛基板からなり、前記黒鉛基板内部にガスを
含むので、長時間、例えば10時間以上、X線管が使用
されないで、フィラメントが点灯されないと、フィラメ
ントの熱効果が起きず、X線管内の圧力が上昇し、X線
管内の真空度が劣化し、X線管使用時に放電を引き起こ
してX線管が使用できなくなるということが、発明者の
実験により明らかとなり、問題となっていた。
【0006】本発明は、上記問題点を鑑みてなされたも
のであり、その目的は、X線管を長時間使用しなくて
も、放電が起こらないX線管を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的は、黒鉛基板に
タングステンまたはタングステン合金の表面層が固着さ
れたターゲットを有する陽極と、フィラメントを有する
陰極とを具備するX線管において、前記フィラメントに
供給するX線管電流発生用の第1のフィラメント電源に
加えて設ける第2のフィラメント電源と、前記第1のフ
ィラメント電源と前記第2のフィラメント電源を切り替
える手段とを備えて、前記フィラメントがX線管の負荷
シーケンス時間以外の時間に、前記切り替え手段によっ
て前記第1のフィラメント電源から第2のフィラメント
電源に切り替えて、前記第2のフィラメント電源により
点灯することで達成される。
【0008】また、黒鉛基板にタングステンまたはタン
グステン合金の表面層が固着されたターゲットを有する
陽極と、X線管電流発生用の第1のフィラメント電源に
接続された第1のフィラメントを有する陰極とを具備す
るX線管において、第1のフィラメント電源に加えて設
ける第2のフィラメント電源と、前記第2のフィラメン
ト電源に接続されX線管内に配置する第2のフィラメン
トを備えて、X線管の負荷シーケンス時間以外の時間
に、前記第2のフィラメントが前記第2のフィラメント
電源により点灯することで達成される。
【0009】
【作用】本発明のX線管では、X線管電流発生用の第1
のフィラメント電源に加えた第2のフィラメント電源
と、第1のフィラメント電源と第2のフィラメント電源
を切り替える手段を有して、X線管を構成要素とする画
像診断装置がX線を曝射する時間(以下、負荷シーケン
ス時間という)には第1のフィラメント電源により、前
記負荷シーケンス時間以外の時間には第2のフィラメン
ト電源により、フィラメントが点灯され、フィラメント
の熱効果が起こるため、放電を防ぐことができる。
【0010】また、第1のフィラメント電源に接続され
たX線管電流発生用の第1のフィラメントに加えて、第
2のフィラメント電源に接続された第2のフィラメント
を有して、フィラメントが負荷シーケンス時間には第1
のフィラメントの点灯により、負荷シーケンス時間を以
外の時間には第2のフィラメントの点灯により、それぞ
れのフィラメントで、フィラメントの熱効果が起こるた
め、放電を防ぐことができる。
【0011】
【実施例】本発明のX線管についての実施例を図面を用
いて説明する。図1は、本発明のX線管の第1の実施例
であるフィラメント電源切り替え回路を示す図、図2
は、本発明のX線管の第2の実施例である第2のフィラ
メントを有するフィラメント電源回路を示す図である。
【0012】従来および本発明に用いる一般のX線管の
構造について、図1を用いて、以下に述べる。一般にX
線管10は、フィラメントを有する陰極1と、黒鉛基板
にタングステンまたはタングステン合金の表面層を固着
されたターゲットを有する陽極2と、陽極2と陰極1を
覆い容器内をほぼ真空に保つ外囲器3から構成される。
陽極2のターゲットの黒鉛基板にタングステンまたはタ
ングステン合金の表面層の固着は、化学気相蒸着(CV
D)またはタングステンまたはタングステン合金板に黒
鉛基板を貼り合わせる方法を用いる。CVDの詳細につ
いては、中川雄策他、「高出力X線管用高性能回転陽極
の開発」、日本金属学会、304頁乃至306頁、第3
0巻第4号、(1991年)に記載されているので、参
照されたい。陰極1のフィラメントは、X線管電流発生
用に用いている。外囲器3の素材は、ガラスあるいは金
属である。
【0013】本発明では、第1の実施例として、負荷シ
ーケンス時間に従来のX線管電流発生用にフィラメント
を点灯することに加えて、負荷シーケンス時間以外の時
間にフィラメントに点灯する手段を設ける。この手段
は、負荷シーケンス時間以外の時間にフィラメントを点
灯するような電池または第1の電源と同等以下の容量を
有する第2の電源と、フィラメントに供給される電源が
第1のフィラメント電源と第2のフィラメント電源とを
相互に切り替える手段を有してなる。この構成例と工程
について図1を用いて述べる。
【0014】この構成例は、フィラメントを有する陰極
1と、黒鉛基板にタングステンまたはタングステン合金
の表面層を固着されたターゲットを有する陽極2と、陰
極1と陽極2とを覆う外囲器3を備えたX線管10と、
X線管電流発生用にフィラメント1を加熱する第1のフ
ィラメント電源4と、第1の電源4が切られていてもフ
ィラメント1を点灯する第2のフィラメント電源5と、
第1のフィラメント電源4と第2のフィラメント電源5
を制御信号6を受けて切り替える手段7と、X線発生時
に印加する高電圧電源8とを有してなる。
【0015】次に、この工程は、負荷シーケンス時間以
外の時間には、陰極1のフィラメントから第1のフィラ
メント電源4が切られ、陰極1のフィラメントが消灯し
て、フィラメントの熱効果が消えた時間あるいは、フィ
ラメント温度を計測して、フィラメントの熱効果が消え
たことを判断して、この判断をもとに制御信号6が発生
し、この制御信号6がをスイッチ、トランジスタ、サイ
リスタなどの切り替え手段7に与えられて、この切り替
え手段7の陰極1のフィラメントの接続を第1のフィラ
メント電源4から第2のフィラメント電源5へ切り替
え、陰極1のフィラメントを点灯することにより、フィ
ラメントの熱効果を起こして、X線管内のガス分子の圧
力を放電の起きないレベルまで下げることで達せられ
る。
【0016】また、X線管2が負荷シーケンス時間に
は、第1のフィラメント電源4が投入され、制御信号6
が発生し、この制御信号6が上記切り替え手段7に与え
られて、この切り替え手段7は第2の電源5の陰極1の
フィラメントとの接続を切り、陰極1のフィラメントの
接続を第2のフィラメント電源5から第1のフィラメン
ト電源4へ切り替えて、陰極1のフィラメントが点灯さ
れることにより、X線を発生させるとともに、フィラメ
ントの熱効果を起こして、X線管内のガス分子の圧力を
放電の起きないレベルまで下げることで達せられる。
【0017】また、第2の実施例として、陰極における
従来のX線管電流発生用の第1のフィラメント電源に接
続された第1のフィラメントに加えて、第1のフィラメ
ント電源に加えた第2のフィラメント電源と、第2のフ
ィラメント電源に接続された第2のフィラメントを有し
て、X線管の負荷シーケンス時間には第1のフィラメン
トを、X線管の負荷シーケンス時間以外の時間には第2
のフィラメントを、点灯する手段を設ける。この手段
は、負荷シーケンス時間以外に、第1のフィラメントの
X線管電流発生用の第1のフィラメント電源を切って
も、電池または第1のフィラメント電源と同等以下の容
量を有する第2のフィラメント電源に接続された第2の
フィラメントが点灯される手段を有してなる。この構成
例と工程について図2を用いて述べる。
【0018】この構成例は、負荷シーケンス時間に点灯
する第1のフィラメント1aと負荷シーケンス時間以外
の時間に点灯する第2のフィラメント1bとを有する陰
極1と、黒鉛基板にタングステンまたはタングステン合
金の表面層を固着されたターゲットを有する陽極2と、
陰極1と陽極2とを覆う外囲器3を備えたX線管10
と、陰極1の第1のフィラメント1aを点灯する第1の
フィラメント電源4と、陰極1の第2フィラメントを1
bを点灯する第2のフィラメント電源5と、陰極1の第
1のフィラメント1aの点灯と陰極1の第2のフィラメ
ント1bの点灯とを制御信号6によって切り替えるスイ
ッチ手段9と、X線管電流発生時に印加する高電圧電源
8とを有する構成となっている。
【0019】次に、この工程は、負荷シーケンス時間以
外の時間には、陰極1の第1のフィラメント1aから第
1の電源4が切られ、陰極1の第1のフィラメント1a
が消灯して、陰極1の第1のフィラメント1aによるフ
ィラメントの熱効果が消えた時間あるいは、陰極1の第
1のフィラメント1aの温度を計測して、フィラメント
の熱効果が消えたことを判断して、この判断をもとに、
制御信号6を発生し、この制御信号6がスイッチ、トラ
ンジスタ、サイリスタなどのスイッチ手段9に与えられ
て、このスイッチ手段9により陰極1の第2のフィラメ
ント1bに第2の電源5を供給して、陰極1の第2のフ
ィラメント1bを点灯することにより、陰極1の第2の
フィラメント1bによるフィラメントの熱効果が起こし
て、X線管内のガス分子の圧力を放電の起きないレベル
まで下げることで達せられる。
【0020】また、負荷シーケンス時間には、第1のフ
ィラメント電源4が投入され、制御信号6が発生し、こ
の制御信号6が上記スイッチ手段9に与えられて、この
スイッチ手段9は第2の電源5の陰極1の第2のフィラ
メント1bとの接続を切断し、陰極1の第2のフィラメ
ント1bが消灯され、陰極1の第1のフィラメント1a
が点灯されることにより、陰極1の第1のフィラメント
1aによるフィラメントの熱効果が起こして、X線管内
のガス分子の圧力を放電の起きないレベルまで下げるこ
とで達せられる。
【0021】上記実施例1では、切り替え手段6の配置
をX線管に直結して、切り替えることで説明している
が、切り替え手段6は第1のフィラメント電源4と第2
のフィラメント電源5の切り替えができればよく、この
切り替えが可能であれば構成上のどこに配置した実施も
含むものとする。
【0022】また、上記実施例2では、陰極1の第1の
フィラメント1aの近傍に陰極1の第2のフィラメント
1bを配置する構成となっているが、陰極1の第2のフ
ィラメント1bはX線管内のどこに配置した実施も含む
ものとする。
【0023】
【発明の効果】本発明のX線管は、以上のような構成と
なっているので、以下の効果を奏する。 X線管電流発
生用の第1のフィラメント電源に加えた第2のフィラメ
ント電源と、第1のフィラメント電源と第2のフィラメ
ント電源を切り替える手段を有して、フィラメントが、
負荷シーケンス時間には第1の電源により、前記負荷シ
ーケンス時間以外の時間には第2のフィラメント電源に
より、フィラメントを点灯して、フィラメントの熱効果
を起こすので、X線管内のガス分子の圧力を低下させ
て、放電を防ぐ効果がある。また、第1のフィラメント
電源に接続されたX線発生用の第1のフィラメントに加
えて、第2のフィラメント電源に接続された第2のフィ
ラメントを有して、フィラメントが負荷シーケンス時間
には第1のフィラメントの点灯により、負荷シーケンス
時間以外の時間には第2のフィラメントの点灯により、
フィラメントの熱効果を起こすので、X線管内のガス分
子の圧力が低下させて、放電を防ぐ効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のX線管の第1の実施例であるフィラメ
ント電源切り替え回路を示す図である。
【図2】本発明のX線管の第2の実施例である第2のフ
ィラメントを有するフィラメント電源回路を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 陰極 1a フィラメント 1b フィラメント 2 陽極 3 外囲器 4 フィラメント電源 5 フィラメント電源 6 制御信号 7 切り替え手段 8 高電圧電源 9 スイッチ手段 10 X線管

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】黒鉛基板にタングステンまたはタングステ
    ン合金の表面層が固着されたターゲットを有する陽極
    と、フィラメントを有する陰極とを具備するX線管にお
    いて、前記フィラメントに供給するX線管電流発生用の
    第1のフィラメント電源に加えて設ける第2のフィラメ
    ント電源と、前記第1のフィラメント電源と前記第2の
    フィラメント電源を切り替える手段とを備えて、前記フ
    ィラメントがX線管の負荷シーケンス時間以外の時間
    に、前記切り替え手段によって前記第1のフィラメント
    電源から第2のフィラメント電源に切り替えて、前記第
    2のフィラメント電源により点灯することを特徴とする
    X線管。
  2. 【請求項2】黒鉛基板にタングステンまたはタングステ
    ン合金の表面層が固着されたターゲットを有する陽極
    と、X線管電流発生用の第1のフィラメント電源に接続
    された第1のフィラメントを有する陰極とを具備するX
    線管において、第1のフィラメント電源に加えて設ける
    第2のフィラメント電源と、前記第2のフィラメント電
    源に接続されX線管内に配置する第2のフィラメントを
    備えて、X線管の負荷シーケンス時間以外の時間に、前
    記第2のフィラメントが前記第2のフィラメント電源に
    より点灯することを特徴とするX線管。
JP4180094A 1994-02-17 1994-02-17 X線管 Pending JPH07230778A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007019045A (ja) * 2003-09-10 2007-01-25 Hitachi High-Technologies Corp 小型電子銃
US8232712B2 (en) 2003-09-10 2012-07-31 Hitachi I High-Technologies Corporation Small electron gun
EP3832689A3 (en) * 2019-12-05 2021-08-11 Hologic, Inc. Systems and methods for improved x-ray tube life
US11471118B2 (en) 2020-03-27 2022-10-18 Hologic, Inc. System and method for tracking x-ray tube focal spot position

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