JPH08255587A - Ｘ線管 - Google Patents
Ｘ線管Info
- Publication number
- JPH08255587A JPH08255587A JP8053436A JP5343696A JPH08255587A JP H08255587 A JPH08255587 A JP H08255587A JP 8053436 A JP8053436 A JP 8053436A JP 5343696 A JP5343696 A JP 5343696A JP H08255587 A JPH08255587 A JP H08255587A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ray tube
- electron beam
- anode
- diameter
- focus
- 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.)
- Abandoned
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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
- H01J35/14—Arrangements for concentrating, focusing, or directing the cathode ray
- H01J35/153—Spot position control
Landscapes
- X-Ray Techniques (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｘ線管において、焦点の寸法をそのつどの使
用目的に簡単に適合させることができるように改善を行
うこと。 【解決手段】 電子ビームの直径が設定可能であるよう
に構成する。
用目的に簡単に適合させることができるように改善を行
うこと。 【解決手段】 電子ビームの直径が設定可能であるよう
に構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、入射面を有するア
ノードと、電子放出器を有し、前記電子放出器は少なく
とも断面が実質的に円形状の電子ビームを形成し、該電
子ビームは、アノードの入射面に対して鋭角の下に入射
面上の焦点内に入射するＸ線管に関する。
ノードと、電子放出器を有し、前記電子放出器は少なく
とも断面が実質的に円形状の電子ビームを形成し、該電
子ビームは、アノードの入射面に対して鋭角の下に入射
面上の焦点内に入射するＸ線管に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のＸ線管は、ＷＯ９２/０３８３
７Ａ１に記載されている。
７Ａ１に記載されている。
【０００３】Ｘ線ビームが出射する焦点の寸法は、一方
ではＸ線管によって得られる結像品質に影響を及ぼし、
他方ではアノードの寿命に影響を及ぼす。この焦点に関
して一般的にいえることは、焦点が小さければ小さいほ
ど結像鮮鋭度は高まるが、寿命は焦点が大きければ大き
いほど長くなることである。それ故に使用ケース毎に、
アノードに対する負荷と結像鮮鋭度との間で最も良好な
妥協が試みられる。この場合種々異なるＸ線診断におけ
る要件、例えば神経系Ｘ線造影法、心臓血管造影法、肺
機能診断法等の撮影方式や患者の身長、体重等が考慮さ
れなければならない。
ではＸ線管によって得られる結像品質に影響を及ぼし、
他方ではアノードの寿命に影響を及ぼす。この焦点に関
して一般的にいえることは、焦点が小さければ小さいほ
ど結像鮮鋭度は高まるが、寿命は焦点が大きければ大き
いほど長くなることである。それ故に使用ケース毎に、
アノードに対する負荷と結像鮮鋭度との間で最も良好な
妥協が試みられる。この場合種々異なるＸ線診断におけ
る要件、例えば神経系Ｘ線造影法、心臓血管造影法、肺
機能診断法等の撮影方式や患者の身長、体重等が考慮さ
れなければならない。
【０００４】今日では大きく異なる様々な要求に基づい
て一般にＸ線管からは多くの実施形態が生じている。例
えば血管造影の場合では、心臓血管造影用のＸ線管と、
一般的ないし四肢血管造影用のＸ線管がある。この場合
一般的には各Ｘ線管は、異なる大きさの焦点を形成する
ために少なくとも２つの電子放出器を有している。これ
らの電子放出器はそのつどの検査の際に生じるアノード
の負荷に応じて選択される。ここにおいては一般に、ア
ノードの負荷が少ない透視動作に対しては比較的小さい
焦点が用いられ、これに対して動態連続撮影においては
アノードへの負担が大きいため比較的大きな焦点が選択
される。
て一般にＸ線管からは多くの実施形態が生じている。例
えば血管造影の場合では、心臓血管造影用のＸ線管と、
一般的ないし四肢血管造影用のＸ線管がある。この場合
一般的には各Ｘ線管は、異なる大きさの焦点を形成する
ために少なくとも２つの電子放出器を有している。これ
らの電子放出器はそのつどの検査の際に生じるアノード
の負荷に応じて選択される。ここにおいては一般に、ア
ノードの負荷が少ない透視動作に対しては比較的小さい
焦点が用いられ、これに対して動態連続撮影においては
アノードへの負担が大きいため比較的大きな焦点が選択
される。
【０００５】その上さらに、それぞれの国毎に異なる患
者の体格も考慮に入れるために国毎の専用のＸ線管も存
在している。
者の体格も考慮に入れるために国毎の専用のＸ線管も存
在している。
【０００６】このような理由からＸ線管においては、製
造、在庫管理、保守サービスに高いコストのかかる小規
模な量産しか不可能である。
造、在庫管理、保守サービスに高いコストのかかる小規
模な量産しか不可能である。
【０００７】このようなことは少なくとも次のような公
報、例えばドイツ連邦共和国特許公開第３７１６６１８
号公報、ドイツ連邦共和国特許出願公開第２４０５９５
３号公報、ドイツ連邦共和国特許出願公開第２２２３９
５３号公報、米国特許第４６７５８９０号明細書、米国
特許第４６０７３８０号明細書に開示されているＸ線管
に当てはまる。
報、例えばドイツ連邦共和国特許公開第３７１６６１８
号公報、ドイツ連邦共和国特許出願公開第２４０５９５
３号公報、ドイツ連邦共和国特許出願公開第２２２３９
５３号公報、米国特許第４６７５８９０号明細書、米国
特許第４６０７３８０号明細書に開示されているＸ線管
に当てはまる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に述べたような形式のＸ線管において、焦点の寸法をそ
のつどの使用目的に簡単に適合させることができるよう
に改善を行うことである。
に述べたような形式のＸ線管において、焦点の寸法をそ
のつどの使用目的に簡単に適合させることができるよう
に改善を行うことである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、電子ビームの直径が設定可能であるように構成され
て解決される。
り、電子ビームの直径が設定可能であるように構成され
て解決される。
【００１０】焦点の長さと幅の比は、本発明によるＸ線
管においては１つの鋭角によって定まる。焦点の幅
（Ｂ）に対する長さ（Ｌ）の通常の比、すなわちＬ/Ｂ
が４から１０の場合には、入射角は５゜〜１５゜であ
る。焦点の絶対寸法は、電子ビームの直径によって定ま
る。この場合焦点の幅は、入射面領域における電子ビー
ムの直径に相応する。すなわち本発明の場合、唯一つの
Ｘ線管で様々な異なる要求を幅広くカバーすることがで
きる。なぜならＸ線管の製造においてもあるいはＸ線管
の作動においてもそれぞれ電子ビームの直径を所要の大
きさに設定調整するだけでよいからである。すなわちこ
れは従来技術のもとでも非常に大規模な量産の可能性を
有しており、これによって製造、在庫及び保守管理に伴
うコストの低減が実現される。Ｘ線管の作動中に電子ビ
ームの直径が設定調整できる場合には、大きさの異なる
焦点を実現するための複数の電子放出器に応じて適合化
される特性を設けなければならない必要性はなくなる。
さらにそれ以外にも例えば透視撮影から動態撮影への移
行においても電子ビームの直径を適切な制御調整手段を
用いて相応に変更させることが、すなわち前述したよう
なケースにおいて機能を拡張させることが可能となる。
管においては１つの鋭角によって定まる。焦点の幅
（Ｂ）に対する長さ（Ｌ）の通常の比、すなわちＬ/Ｂ
が４から１０の場合には、入射角は５゜〜１５゜であ
る。焦点の絶対寸法は、電子ビームの直径によって定ま
る。この場合焦点の幅は、入射面領域における電子ビー
ムの直径に相応する。すなわち本発明の場合、唯一つの
Ｘ線管で様々な異なる要求を幅広くカバーすることがで
きる。なぜならＸ線管の製造においてもあるいはＸ線管
の作動においてもそれぞれ電子ビームの直径を所要の大
きさに設定調整するだけでよいからである。すなわちこ
れは従来技術のもとでも非常に大規模な量産の可能性を
有しており、これによって製造、在庫及び保守管理に伴
うコストの低減が実現される。Ｘ線管の作動中に電子ビ
ームの直径が設定調整できる場合には、大きさの異なる
焦点を実現するための複数の電子放出器に応じて適合化
される特性を設けなければならない必要性はなくなる。
さらにそれ以外にも例えば透視撮影から動態撮影への移
行においても電子ビームの直径を適切な制御調整手段を
用いて相応に変更させることが、すなわち前述したよう
なケースにおいて機能を拡張させることが可能となる。
【００１１】本発明による特に有利な実施形態によれ
ば、電子ビームがアノードの入射面に対して、１つの角
度で入射面に入射し、前記角度はアノードから出射する
有効Ｘ線ビーム束のセンタービームとアノードの入射面
との間の角度に相応する。センタービーム方向でみれ
ば、少なくとも実質的に円形状の焦点が形成される。こ
れは高い結像品質のためには望ましいことである。
ば、電子ビームがアノードの入射面に対して、１つの角
度で入射面に入射し、前記角度はアノードから出射する
有効Ｘ線ビーム束のセンタービームとアノードの入射面
との間の角度に相応する。センタービーム方向でみれ
ば、少なくとも実質的に円形状の焦点が形成される。こ
れは高い結像品質のためには望ましいことである。
【００１２】電子放出器として、ピアス型のカソード系
が設けられる。このカソード系自体は、公知文献“Der
Entwurf von Pierce-Electronenkanonen,Roland Wolfra
m,Archiv fuer Elektronik und Uebertragungstechnik,
Band 31 (1977),239頁〜２４４頁”に記載されている。
が設けられる。このカソード系自体は、公知文献“Der
Entwurf von Pierce-Electronenkanonen,Roland Wolfra
m,Archiv fuer Elektronik und Uebertragungstechnik,
Band 31 (1977),239頁〜２４４頁”に記載されている。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に本発明を図面に基づき詳細に
説明する。
説明する。
【００１４】図１から図３によるＸ線管の場合では、電
子放出器として設けられているそれ自体公知の概略的に
示されたピアス型カソード系を用いて電子ビームＥＳが
形成される。この電子ビームは実質的に円形状の断面を
有している。Ｘ線管のアノード２の入射面１領域におい
て電子ビームＥＳは直径Ｄを有する（図２及び図３参
照）。この電子ビームＥＳは、アノード２の入射面１上
で例えば５゜〜１５゜の鋭角αのもとに焦点ＢＦ内に入
射する。
子放出器として設けられているそれ自体公知の概略的に
示されたピアス型カソード系を用いて電子ビームＥＳが
形成される。この電子ビームは実質的に円形状の断面を
有している。Ｘ線管のアノード２の入射面１領域におい
て電子ビームＥＳは直径Ｄを有する（図２及び図３参
照）。この電子ビームＥＳは、アノード２の入射面１上
で例えば５゜〜１５゜の鋭角αのもとに焦点ＢＦ内に入
射する。
【００１５】形成される焦点ＢＦは、実質的に楕円形状
である（図２参照）。この焦点ＢＦの幅Ｂは、楕円状の
焦点の短軸線の半分の２倍に相当し、これはまた電子ビ
ームＥＳの直径の半分に等しい。この焦点ＢＦの長さＬ
（これは楕円の長軸線の半分の２倍に等しい）に対して
以下の式が成り立つ。
である（図２参照）。この焦点ＢＦの幅Ｂは、楕円状の
焦点の短軸線の半分の２倍に相当し、これはまた電子ビ
ームＥＳの直径の半分に等しい。この焦点ＢＦの長さＬ
（これは楕円の長軸線の半分の２倍に等しい）に対して
以下の式が成り立つ。
【００１６】Ｌ＝Ｄ/sinα 電子放出器５として設けられたカソード系は、円形状の
ディスクで構成されたカソード６を有している。このカ
ソード６は本発明の実施例の場合加熱電圧ＵＨＺで直接
加熱される（この直接加熱形のカソードの代わりに間接
加熱形カソードを設けてもよい）。アース電位にあるカ
ソード６とアノード２との間にはＸ線電圧ＵＲがかけら
れる。
ディスクで構成されたカソード６を有している。このカ
ソード６は本発明の実施例の場合加熱電圧ＵＨＺで直接
加熱される（この直接加熱形のカソードの代わりに間接
加熱形カソードを設けてもよい）。アース電位にあるカ
ソード６とアノード２との間にはＸ線電圧ＵＲがかけら
れる。
【００１７】カソード６からＸ線管の作動中に放出され
る電子ビームＥＳは、カソード６の前におかれているウ
ェーネルト電極７と、収束電極として設けられた補助ア
ノード８を透過する。このウェーネルト電極７とアース
電位との間には制御電圧ＵＷがかけられている。相応の
（直流）電圧源９は調整手段１０を用いて設定可能であ
る。補助アノード８とアース電位との間には制御電圧Ｕ
Ｈがかけられている。相応の（直流）電圧源１１も調整
手段１２を用いて設定可能である。制御電圧ＵＷとＵＨ
の変更によって電子ビームＥＳの直径Ｄは設定できる。
る電子ビームＥＳは、カソード６の前におかれているウ
ェーネルト電極７と、収束電極として設けられた補助ア
ノード８を透過する。このウェーネルト電極７とアース
電位との間には制御電圧ＵＷがかけられている。相応の
（直流）電圧源９は調整手段１０を用いて設定可能であ
る。補助アノード８とアース電位との間には制御電圧Ｕ
Ｈがかけられている。相応の（直流）電圧源１１も調整
手段１２を用いて設定可能である。制御電圧ＵＷとＵＨ
の変更によって電子ビームＥＳの直径Ｄは設定できる。
【００１８】カソード６、ウェーネルト電極７及び補助
アノード８は、必要に応じて電気的に絶縁されて、Ｘ線
管の真空ケーシング３と機械的に結合される。この結合
の様子はここでは図示されていない。
アノード８は、必要に応じて電気的に絶縁されて、Ｘ線
管の真空ケーシング３と機械的に結合される。この結合
の様子はここでは図示されていない。
【００１９】電子ビームＥＳの直径Ｄの変更によって焦
点ＢＦの寸法Ｂ及びＬが変化する。この場合Ｄ対Ｌの比
は角度αによって決定する。電子ビームＥＳの直径Ｄの
変更は、ピアス形カソード系の場合に可能である。
点ＢＦの寸法Ｂ及びＬが変化する。この場合Ｄ対Ｌの比
は角度αによって決定する。電子ビームＥＳの直径Ｄの
変更は、ピアス形カソード系の場合に可能である。
【００２０】本発明の実施例の場合ではＸ線管の真空ケ
ーシング３内に設けられたビーム出射窓４を透過して出
射される有効Ｘ線ビーム束のセンタービームＺＳと入射
面との間の角度βは、実質的に角度αと同じである。有
効Ｘ線ビーム束のセンタービームＺＳの方向で見て円形
状のＸ線ビームの収束が形成される。
ーシング３内に設けられたビーム出射窓４を透過して出
射される有効Ｘ線ビーム束のセンタービームＺＳと入射
面との間の角度βは、実質的に角度αと同じである。有
効Ｘ線ビーム束のセンタービームＺＳの方向で見て円形
状のＸ線ビームの収束が形成される。
【００２１】本発明によるＸ線管の場合、Ｘ線管の製造
の際に電子ビームＥＳの直径をＸ線管のそれぞれの使用
目的に応じて固定的に設定して、適切な手段を用いたＸ
線管使用者による制御電圧ＵＷ,ＵＨの変更と、それに
伴う電子ビームの変更および焦点寸法の変更を阻止する
ことも可能である。しかしながら調整手段１０と１２は
Ｘ線管の使用者にアクセスできるようにしてもよい。こ
れにより電子ビームＥＳの直径と焦点ＢＦの寸法を所期
の限界範囲内でそれぞれの検査ケースの要求に適合させ
ることが可能となる。Ｘ線管を種々異なるＸ線管電圧Ｕ
Ｒで動作させるべき場合には、ここでは図示されていな
い手法で制御手段を設けてもよい。この制御手段は、
Ｘ線管電圧ＵＲの変更による電子ビームの直径Ｄへの影
響を制御電圧ＵＷ,ＵＨの適合化によって補償する。
の際に電子ビームＥＳの直径をＸ線管のそれぞれの使用
目的に応じて固定的に設定して、適切な手段を用いたＸ
線管使用者による制御電圧ＵＷ,ＵＨの変更と、それに
伴う電子ビームの変更および焦点寸法の変更を阻止する
ことも可能である。しかしながら調整手段１０と１２は
Ｘ線管の使用者にアクセスできるようにしてもよい。こ
れにより電子ビームＥＳの直径と焦点ＢＦの寸法を所期
の限界範囲内でそれぞれの検査ケースの要求に適合させ
ることが可能となる。Ｘ線管を種々異なるＸ線管電圧Ｕ
Ｒで動作させるべき場合には、ここでは図示されていな
い手法で制御手段を設けてもよい。この制御手段は、
Ｘ線管電圧ＵＲの変更による電子ビームの直径Ｄへの影
響を制御電圧ＵＷ,ＵＨの適合化によって補償する。
【００２２】前述した電子放出器５の構造は、１つの例
として挙げたものであり、直径が設定可能な円形状の断
面を有する電子ビームを形成することのできるその他の
電子放出器も本発明によるＸ線管においては同様に使用
可能である。
として挙げたものであり、直径が設定可能な円形状の断
面を有する電子ビームを形成することのできるその他の
電子放出器も本発明によるＸ線管においては同様に使用
可能である。
【図１】本発明によるＸ線管の部分縦断面図である。
【図２】本発明によるＸ線管の焦点を、焦点内に入射す
る電子ビームと焦点から出射する有効Ｘ線ビーム束と共
に示した図である。
る電子ビームと焦点から出射する有効Ｘ線ビーム束と共
に示した図である。
【図３】図２のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
１ 入射面 ２ アノード ３ 真空ケーシング ４ 出射窓 ５ 電子放出器 ６ カソード ７ ウェーネルト電極 ８ 補助アノード ９,１１ 電圧源 １０,１２ 調整手段 ＵＲ Ｘ線管電圧 ＢＦ 焦点 ＥＳ 電子ビーム ＺＳ センタビーム Ｄ 直径
Claims (3)
- 【請求項１】 入射面（１）を有するアノード（２）
と、電子放出器を有し、前記電子放出器は少なくとも断
面が実質的に円形状の電子ビーム（ＥＳ）を形成し、該
電子ビーム（ＥＳ）は、アノード（２）の入射面（１）
に対して鋭角（α）に入射面（１）上の焦点（ＢＦ）内
に入射する、Ｘ線管において、 前記電子ビーム（ＥＳ）の直径（Ｄ）が設定可能である
ことを特徴する、Ｘ線管。 - 【請求項２】 前記電子ビーム（ＥＳ）は、アノード
（２）の入射面（１）に対して、１つの角度（α）で入
射面（１）に入射し、前記角度は、アノード（２）から
出射する有効Ｘ線ビーム束のセンタービーム（ＺＳ）と
アノード（２）の入射面（１）との間の角度（β）に相
応する、請求項１記載のＸ線管。 - 【請求項３】 前記電子放出器としてピアス型のカソー
ド系が設けられている、請求項１又は２記載のＸ線管。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19509006A DE19509006C2 (de) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | Röntgenröhre |
| DE19509006.3 | 1995-03-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08255587A true JPH08255587A (ja) | 1996-10-01 |
Family
ID=7756533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8053436A Abandoned JPH08255587A (ja) | 1995-03-13 | 1996-03-11 | Ｘ線管 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08255587A (ja) |
| DE (1) | DE19509006C2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011024806A (ja) * | 2009-07-27 | 2011-02-10 | Toshiba Corp | Ｘ線ｃｔ装置 |
| JP2014036871A (ja) * | 2013-09-30 | 2014-02-27 | Toshiba Corp | Ｘ線ｃｔ装置 |
| DE102016215378B4 (de) | 2016-08-17 | 2023-05-11 | Siemens Healthcare Gmbh | Röntgenröhre und ein Röntgenstrahler mit der Röntgenröhre |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6421422B1 (en) | 1999-08-25 | 2002-07-16 | General Electric Company | Apparatus and method for increasing X-ray tube power per target thermal load |
| EP1146542A1 (en) * | 2000-04-11 | 2001-10-17 | General Electric Company | Apparatus and method for increasing X-ray tube power per target thermal load |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2223953A1 (de) * | 1971-05-25 | 1972-12-14 | Burns S | Röntgenröhre |
| DE2405953A1 (de) * | 1974-02-08 | 1975-09-04 | Harald F H Dr Rer N Warrikhoff | Roentgenroehre |
| FR2534066B1 (fr) * | 1982-10-05 | 1989-09-08 | Thomson Csf | Tube a rayons x produisant un faisceau a haut rendement, notamment en forme de pinceau |
| US4607380A (en) * | 1984-06-25 | 1986-08-19 | General Electric Company | High intensity microfocus X-ray source for industrial computerized tomography and digital fluoroscopy |
| DE3716618A1 (de) * | 1987-05-18 | 1988-12-08 | Philips Patentverwaltung | Strahlenquelle zur erzeugung einer im wesentlichen monochromatischen roentgenstrahlung |
| US5128977A (en) * | 1990-08-24 | 1992-07-07 | Michael Danos | X-ray tube |
-
1995
- 1995-03-13 DE DE19509006A patent/DE19509006C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-03-11 JP JP8053436A patent/JPH08255587A/ja not_active Abandoned
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011024806A (ja) * | 2009-07-27 | 2011-02-10 | Toshiba Corp | Ｘ線ｃｔ装置 |
| JP2014036871A (ja) * | 2013-09-30 | 2014-02-27 | Toshiba Corp | Ｘ線ｃｔ装置 |
| DE102016215378B4 (de) | 2016-08-17 | 2023-05-11 | Siemens Healthcare Gmbh | Röntgenröhre und ein Röntgenstrahler mit der Röntgenröhre |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19509006C2 (de) | 1998-11-05 |
| DE19509006A1 (de) | 1996-09-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20040928 |