JPH0877954A - レントゲン管のための陰極装置 - Google Patents

レントゲン管のための陰極装置

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JPH0877954A
JPH0877954A JP7220700A JP22070095A JPH0877954A JP H0877954 A JPH0877954 A JP H0877954A JP 7220700 A JP7220700 A JP 7220700A JP 22070095 A JP22070095 A JP 22070095A JP H0877954 A JPH0877954 A JP H0877954A
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JP
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anode
ray tube
electrode
potential
cathode device
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JP7220700A
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Norbert Mika
ミカ ノルベルト
Hannjoerg Bittorf
ビトルフ ハンイェルク
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Siemens AG
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    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00X-ray tubes
    • H01J35/02Details
    • H01J35/04Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
    • HELECTRICITY
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    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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    • H01J35/02Details
    • H01J35/04Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
    • H01J35/045Electrodes for controlling the current of the cathode ray, e.g. control grids
    • HELECTRICITY
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    • H01J35/00X-ray tubes
    • H01J35/02Details
    • H01J35/14Arrangements for concentrating, focusing, or directing the cathode ray
    • H01J35/147Spot size control
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05GX-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08Electrical details
    • H05G1/26Measuring, controlling or protecting
    • H05G1/30Controlling
    • H05G1/34Anode current, heater current or heater voltage of X-ray tube

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 レントゲン管の陽極と補助電極に依存するこ
となく、レントゲン電流の設定を可能とする。 【構成】 レントゲン管のための陰極装置を対象とし、
この陰極装置2は電子放出器および、レントゲン管の電
子ビーム放出器3と陽極1との間に設けられている別の
電極4,5:4′,5′とを有し、これらは切り換え装
置8,9を用いて、その都度に所望される管電流に相応
するパルスオン・オフ比で、電子放出器の電位とは異な
る交番的な電位UW,UH へ接続される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レントゲン管のための
陰極装置を対象とし、該陰極装置は電子放出器と、レン
トゲン管の電子放出器と陽極との間に設けられている別
の電極とを有する。
【0002】
【従来技術】現在、レントゲン管において用いられてい
る陰極装置は寿命と集束の形式に関してその開発の限界
に達している。しかし将来のためには、一層長い寿命と
いわゆる“ガウス状”の集束形式の入射が所望される。
ガウス状の集束入射とは、レントゲン管陽極へ入射する
電子の強度が、したがって焦点から出発するレントゲン
ビームの強度が焦点の中心において最大であり、さらに
周辺方向へガウス状の釣鐘状曲線で低下するという意味
である。
【0003】冒頭で述べた形式の陰極装置はピアス(P
ierce)による電極装置とし知られており、これは
前述の要求に少なくとも部分的に相応する。この公知の
電極装置の別の電極として、補助陽極が用いられ、これ
は電子ビームの空間電荷の作用が補償されるように、構
成されている。この装置の欠点は、陽極、補助陽極およ
び電子流(レントゲン電流)が互いに結合されている
(関連づけられている)ことである。そのためレントゲ
ン電流がもはや自由に選定ができない。このことは、例
えば所定のレントゲン電圧に所定のレントゲン電流が所
属することを意味する。この場合、陰極近傍のもう1つ
の制御格子により補助手段を形成することも考えられる
が、しかしこのことは、実現するためには著しく高いコ
ストが必要とされる。
【0004】冒頭に述べた形式の陰極装置を有するレン
トゲン管はドイツ連邦共和国第3426623C2号公
報およびドイツ連邦共和国第3514700A1公報に
示されている。
【0005】さらにドイツ連邦共和国第3228816
A1号公報に示されているレントゲンコンピュータトモ
グラフのための方法においては、線量を増加することな
く改善されるS/N比を得る目的で、キーイング(オン
・オフ)されるレントゲンビームパルスにより動作させ
る。このパルスはレントゲン管における電子流のキーイ
ング(オン・オフ)によりウエーネルトシリンダを用い
て生成される。
【0006】
【発明の解決すべき課題】本発明の課題は冒頭に述べた
形式の陰極装置を、陽極電流が、陽極と別の電極に加わ
る電圧に依存することなく、少なくとも所定の限界内で
自由に選択可能であるように、構成することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明により
次のようにして解決されている。即ちレントゲン管のた
めの陰極装置において、この陰極装置は電子放出器およ
び、電子放出器と陽極との間に設けられている別の電極
を有し、この別の電極は切り換え装置を用いて、その都
度に所望される管電流に相応するパルスオン・オフ比
で、電子放出器の電位とは異なる交番的な電位へ接続さ
れる。そのためレントゲン電流と、陽極および別の電極
の電位との直接の固定の関係は生じない。そうではなく
レントゲン電流は前述の値に依存することなくパルスオ
ン・オフ比を介して選定可能となる。
【0008】本発明によれば、パルスオン・オフ比が可
調整である。この構成により、陽極と補助電極に依存す
ることなく、相異なる管電流を設定可能となる。
【0009】本発明の変形によれば、別の電極としてウ
エーネルト電極が設けられており、このウエーネルト電
極は、切り換え装置を用いて負の電位へ接続される。あ
るいは、別の電極として補助陽極が設けられており、こ
の補助陽極は切り換え装置を用いて正の電位に接続され
る。
【0010】本発明によれば、補助陽極が電子放出器か
ら送出する電子ビームのための貫通開口を有し、補助電
極の、電子ビームの方向への長さが、前記の貫通開口の
最小の内径に小なくとも等しい。だ円形の貫通開口の場
合は、補助陽極の長さは、貫通開口の短かい方の主軸に
少なくとも等しくできる。この構成により陽極電位と電
子放出器との減結合が達成される。
【0011】本発明の変形によれば、切り換え装置の1
切り換えサイクルの接続時間が10μsを大して上回わ
らない。これにより次の状態が達せられる。即ち旋回陽
極および、レントゲン管と共働する画像生成装置(例え
ばレントゲン像増幅器/テレビジョン縦続接法体(カス
ケード))のために、個別パルスは可視的でなくなり、
平均電流だけが作用力を有するようにされる。
【0012】電位が別の電極へ接続可能であり、該電位
の値が5〜20kVのオーダーにある。
【0013】ことにより、レントゲン電流の良好な設定
範囲が実現される。
【0014】本発明の別の課題は、レントゲン管を次の
ように構成することである。即ちレントゲン電流を簡単
に、かつ補助電極および陽極に加わる電位に依存するこ
となく自由に選択可能にすることである。この課題は請
求項1から7までの1に記載の陽極と陰極を有するレン
トゲン管により解決されている。
【0015】次に本発明を添付の図面に示されている実
施例を用いて説明する。
【0016】
【実施例】図1においてレントゲン管のうち陽極1と、
全体を2で示す陰極装置が切欠されて示されている。図
1には示されていない、レントゲン管の構成部品たとえ
ば真空ケーシングは通常のように構成されている。陽極
1−そのうちのわずかな領域だけが図示されている−と
して公知のように旋回陽極または固定陽極が用いられ
る。
【0017】陰極装置2は図示されている電子放出器3
を含む。電子放出器は例えば直接的または間接的に加熱
される熱陰極とすることができる。電子放出器3と陽極
1の間に、図1に示されている様に、レントゲン管電圧
R が加えられる。電子放出器3が活性化されると、こ
こから破線で示されている電子ビームEが出発して陽極
へ入射する。陽極1の上の電子ビームEの入射点−レン
トゲン管のいわゆる焦点−からレントゲンビームが出発
する。電子放出器3と陽極1の傍に2つの別の電極が設
けられている。即ち実質的にチューリップ状に形成され
たウエーネルト電極4と貝がら状にわん曲された補助陽
極5が設けられている。これらの電極4と5はそれぞれ
電子ビームEのための貫通開口Eを有する。ウエーネル
ト電極4と補助陽極5は線6または7を介して−それぞ
れ電子放出器3の電位へ関連づけて−それぞれ5〜20
kVの大きさの負の電位−UWまたは正の電位+UHへ置
かれる。
【0018】線6または7の中に全体を8または9で示
した切り換え装置が接続されている。これらの切り換え
装置はそれぞれ1つの例えば電子スイッチ10または1
1と、これに所属のクロック発生器12または13を有
する。クロック発生器12または13はそれぞれクロッ
ク信号を供給する。このクロック信号は相応のスイッチ
10または12を次のように制御する、即ち、ウエーネ
ルト電極4または補助陽極5が交番的に電位−UWまた
は+UHへ接続され次にこの電位から遮断されるよう
に、制御する。クロック発生器12または13は、その
都度に発生されるクロック信号のパルスオン・オフ比が
調整可能であるように、構成されている。このことは図
1に調整器14と15により示されている。
【0019】レントゲン管の作動中に流れる平均のレン
トゲン電流を、陽極1、ウエーネルト電極4および補助
陽極5に加わる電位に依存することなく、切り換え装置
8と9において存在するパルスオン・オフ比により、選
択または設定できる。
【0020】レントゲン管電圧URと電位UH,UW は、
次の点に関してだけレントゲン電流へ影響を与える。即
ち、UR,UH,UW が限界−この限界内で平均レントゲ
ン管電流を切り換え装置8と9のパルスオン・オフ比の
変化により変化できる−を設定する点においてだけ、レ
ントゲン電流へ影響を与える。レントゲン電源と例えば
レントゲン電圧UB との対応関係は、所定のレントゲン
管電圧の場合に所定のレントゲン管電流が生ずるように
はならなくなる。換言すれば前述の限界内で同じ値のレ
ントゲン管電圧において相異なる値のレントゲン管電流
が設定可能となる、または相異なる値のレントゲン管電
圧において同じ値のレントゲン管電流が実現可能とな
る。
【0021】切り換え装置8,9の切り換え過程による
障害を回避する目的で、1切り換えサイクル(パルスオ
ン時間+パルスオフ時間)が10μsを上回わらないよ
うにすると好適である。
【0022】図2に示されている実施例は前述の実施例
とは、ウエーネルト電極4′と補助陽極5′がそれぞれ
管状に構成されている点で、相異なる。補助陽極5′の
場合、電子ビームEの方向で測った長さLは、電子放出
器3からの陽極電位の良好な減結合に関連づけて、貫通
開口の内径lよりも大きい。良好な減結合を達成する目
的で、この長さLは最も短かい場合でも内径lと等しく
すべきである。補助陽極5′の非回転対称の構成の場
合、すなわち貫通開口が補助陽極5′の長さLにわたり
一定ではない横断面を有する場合は、貫通開口の最小の
内径が尺度となる。
【0023】前述の実施例の場合、それぞれ2つの別の
電極すなわウエーネルト電極4,4′と補助陽極5,
5′が設けられている。両方の別の電極が存在する場合
は次のことが可能となる。即ちこれらの電極を切り換え
装置8,9を用いて、その都度に所望されるレントゲン
管電流に相応するパルスオン・オフ比で、電子放出器の
電位とは異なる電位UW,UHへ接続可能となる。しかし
本発明の範囲においては次のようにもできる。即ち一方
の別の電極においてだけ、切り換え装置を用いてこの電
極を前述の様に電子ビーム放出器の電位とは異なる電位
へ接続することもできる。さらに別の電極を1つだけを
設けることもできる。この場合これにもちろん前述のよ
うに切り換え装置を設ける必要がある。
【0024】前述の実施例の場合、レントゲン管電流を
調整可能にするために、切り換え装置のパルスオン・オ
フ比は可変にされる。レントゲン管電流が可調整である
ことが所望されない時は、切り換え装置のパルスオン・
オフ比は、所望のレントゲン管電流に応じて固定的に前
もって設定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による陰極装置を有するレントゲン管の
主要な構成部のブロック図である。
【図2】本発明の変形実施例のブロック図である。
【符号の説明】
1 陽極 2 陰極装置 3 電子ビーム放出器 4,4′ ウエーネルト電極 5,5′ 補助陽極 6,7 線 8,9 切り換え装置 10,11 スイッチ 12,13 クロック発生器 14,15 調整器 E 電子ビーム F 焦点 l 内径 L 長さ UR レントゲン電圧 UH,−UW 電位

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レントゲン管のための陰極装置であっ
    て、該陰極装置は電子放出器(3)と、レントゲン管の
    電子放出器(3)と陽極(1)との間に設けられている
    別の電極とを有し、該別の電極は切り換え装置(8,
    9)を用いて、その都度に所望される管電流に相応する
    パルスオン・オフ比で、電子放出器(3)の電位とは異
    なる交番的な電位(UW,UH)へ接続されることを特徴
    とする、レントゲン管のための陰極装置。
  2. 【請求項2】 パルスオン・オフ比が可調整である、請
    求項1記載の陰極装置。
  3. 【請求項3】 別の電極としてウエーネルト電極(4;
    4′)を含み、該ウエーネルト電極は、切り換え装置
    (8)を用いて負の電位(UW )へ接続される、請求項
    1又は2記載の陰極装置。
  4. 【請求項4】 別の電極として補助陽極(5,5′)を
    含み、該補助陽極は切り換え装置(9)を用いて正の電
    位(UH )へ接続される、請求項1から3までのいずれ
    か1項記載の陰極装置。
  5. 【請求項5】 補助陽極(5′)が電子放出器(3)か
    ら送出される電子ビーム(E)のための貫通開口を有
    し、該補助電極(5′)の、電子ビーム(E)の方向で
    の延在長さ(L)が、前記の貫通開口の最小の内径
    (l)に少なくとも等しい、請求項4記載の陰極装置。
  6. 【請求項6】 切り換え装置(8,9)の1切り換えサ
    イクルの接続時間が10μsを大して上回わらない、請
    求項1から5までのいずれか1項記載の陰極装置。
  7. 【請求項7】 前記の別の電極の接続される前記電位
    (UW,UH)は、その値が5〜20kVのオーダーにあ
    る、請求項1から6までのいずれか1項記載の陰極装
    置。
  8. 【請求項8】 請求項1から7までの1項に記載の陽極
    と陰極装置を有することを特徴とする、レントゲン管。
JP7220700A 1994-08-29 1995-08-29 レントゲン管のための陰極装置 Abandoned JPH0877954A (ja)

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DE4430622A DE4430622C2 (de) 1994-08-29 1994-08-29 Kathodensystem für eine Röntgenröhre
DE4430622.9 1994-08-29

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