JPS59165353A - 回転陽極型x線管 - Google Patents

回転陽極型x線管

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JPS59165353A
JPS59165353A JP58040363A JP4036383A JPS59165353A JP S59165353 A JPS59165353 A JP S59165353A JP 58040363 A JP58040363 A JP 58040363A JP 4036383 A JP4036383 A JP 4036383A JP S59165353 A JPS59165353 A JP S59165353A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cathode
focusing
cathode filament
conductor
ray tube
Prior art date
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Pending
Application number
JP58040363A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuhiro Ono
勝弘 小野
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP58040363A priority Critical patent/JPS59165353A/ja
Publication of JPS59165353A publication Critical patent/JPS59165353A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00X-ray tubes
    • H01J35/02Details
    • H01J35/04Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
    • H01J35/06Cathodes
    • H01J35/064Details of the emitter, e.g. material or structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00X-ray tubes
    • H01J35/02Details
    • H01J35/04Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
    • H01J35/06Cathodes
    • H01J35/066Details of electron optical components, e.g. cathode cups

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、高解像度で商人力の回転陽極型X線管に係
り、特(二その陰極構体の改良に16−1する。
〔発明の技術的背景〕
一般にX線管は例えはX線診断として医療用に利用され
ているが、胃の検診などの場合には従来第1図に示すよ
うなX線管が用いられている。このX線管はいわゆる回
転陽極型といわれるもので、真空外囲器I内に陰極構体
乙と陽極ターゲット3が偏心して対向配設されている。
そして陽極ターゲット3は、ステータ4により電磁誘導
で回転駆動されるロータ5によ【ノ回転するようになっ
ている。
上記陰極構体2は第2図に示すよう(二構成され、集束
電極102の集束溝106内に陰極フィラメントXOX
が配設されている。この陰極フィラメントIOZは熱電
子を放出するためタングステンコイルからなり、熱電子
を上記集束電極102によIJ集束させている。尚、図
中、103は集束電極102の近傍の等電位曲線を表わ
し% 104は陰極フィラメントXOXのほぼ中央部か
ら放出された電子の軌跡會表わし、Z05は陰極フィラ
メント101の側面≦ユ近1/N所から放出された電子
の軌跡を表わしてし)る。
ところで上記従来の陰極構体色におI/)ては、陰極フ
ィラメントI01にほぼ温度制限領域で使用するため、
陰極フイラメン) I 01 (7J近傍の電界を強く
する目的で陰極の一部を集束電極102の中に突出させ
ている。このため陰極フィラメントXOXの近傍の等電
位面は、103で示すように陰極フィラメントIOIの
中央でふくらんだ形となり、陰極フィラメント101の
略側壁から放出された電子XOSは側方シニ向うことと
なる。この電子105と、陰極フィラメントIOIの略
中央部から放出されて前方6:同う電子104とを同一
方向に集束させることができなく、1示したようC二こ
れらの軌跡it輪軸上交差する。従って、およそ全ての
電子をある程度集束させた位置では1図1示したように
双峰性の電子強度分布l07t−示している。
〔背景技術の問題点〕
上記のようC:、陰極フィラメント701から放出され
た電子を集束電極102によって十分小さく集束できな
いので、陽極ターゲット3の位置で小さな焦点を得るた
めには、小さな陰極r用いる必要がある。雛って、陰極
温度ヲ高めないと十分な密度の電子を得ることかできず
、陰極フィラメントX0I0J!iI頼性に問題があっ
た。
父、陽極ターゲット3の位置での電子の進行方向が揃わ
ないため、電子分布にシャープさがす<、所望した電子
分布を得ることができない。
このために十分な高解像度を得ることと、陽極ターゲッ
ト3上での電子入射による温度上昇の最茜値2吐下させ
て、入射電子轍を増大させることとを両立させることが
できない。これらは陽極ターゲット3から発生するX線
区=よって投影画像を作る場合(二解像度の増大とフォ
トレノィズの減少の防害となり、十分C二鮮明な画像を
得ることができない。
この欠点を除去する方法としては、平板状QJ陰極フィ
ラメントを使用すること力1考えられるが、平板上の温
度分布を均−C二すること力1にしく、電子放出密度が
均一となうな%1’%たけでなく。
平板が微小な量の変形をし、電子放出密度の分布が時1
¥1.1的C−組化すること、陰極を加熱するために低
電圧、大室流の電、源とTi必要、hlあj)。
リード線での軍、圧ドロップ?接触部の抵抗変イヒがあ
り、安定した電子放出を得るの力1困難である。
〔発明の目的〕
この発明の目的は、陽極ターゲット上でNr望した電子
密度分布が安定して得られ、高解像度で低雑音の画像を
得ることかできる巨1転陽極型X線管を提供することで
ある。
〔発明の概要〕
この発明は、回向状電子放射面tもつ陰極フィラメント
と集束溝の各中lイ軸をずらせると共に、集束aに密着
して導電体を取イ才(す、且つこの導電体を陰極フィラ
メント6二対し高電位(−設定した回転陽極型X線管で
ある。
〔発明の実施例〕
この発明の回転陽極型X線管はその陰極構体を改良した
もので、陰極構体ζ:つI/1てのみ説明することにす
る。即ち、この発明C:係る陰I負構体は第3図a、b
C示すよ引二構成され、伊11えはコイル状又は円筒状
をなし曲面状の電子放射面tもつ陰極フィラメント20
1力1陰極ノ)ウジフグ202内じ偏心して収容されて
し)る。つまり陰極フィラメント201の中1[、%軸
&ま、陰極)1ウジング202の中心軸とδだけずれて
位置している。そして陰極ノ1ウジング202の一端k
pち陰極フィラメント20Z(二面する倶り(二シュ、
中心に集束溝206ン有する集束電極2osbS西己設
されている。上記のようC二陰極フィラメント201の
中心軸は陰極〕1ウジング202および集束電極203
の集束溝206の中lシ1軸とδだけ偏ILI Llで
いる。この上うC二陰極フィラメント201はその中心
軸が集束電極203の中心つまり集束溝206の中心と
もδだけずれている。
この場合、陰極フィラメント201の中心は集束溝20
6の中心に対し、陽極ターゲット3(第1図参照〕の回
転方向205に陰極フィラメント20Xの半径に大略相
当する量δだけすれている。更に、上記集束溝206に
は例えば細いワイヤーからなるメツシュ状の導電体20
4が密着して取付けられている。そして、この導電体2
04及び集束電極203は、上記陰極フィラメント20
Iに対して同電位又は多量(数百ポルト]高電位置二保
っである。尚、上記陰極ハウジング202は絶縁物の方
が好ましいが、導電性の材質であってもよい。
この発明の回転陽極型X線管は、上記陰極溝体以外は第
1因の従来例と同様構成ゆえ、詳細な説明は省略する。
さて次に、第4図を用いて動作原理について説明する。
この場合、陰極ハウジング202は金鵬でできておi)
、集束電極203及び導電体204と同電位に保たれて
いるものとし、且つこれらは陰極フィラメント201に
対して数百ボルト漏箪位になっている。そして、導゛一
体204によって集束電極203の近傍の等電位面は、
陰極フィラメント20I0J@方において大略平面1状
となっており、陰極フィラメント201から放出された
熱電子は因ポしたように加速されて、導電体204の面
にほぼ直角の方向でメツシュの間隔を通過する。この導
電体204を通過した電子は、導電体204及び集束電
極20 J (二よって決る等電位曲線207の影響で
均一に集束されて、互いに交錯することなく陽極ターゲ
ット3I:達することができる。
又、曲面状電子放射面をもつ陰極フィラメント20Iの
側方部から放出された電子は陰極フィラメント20Iの
中央部電子放射面部分から放出された電子よりも密度が
龜くなる。そして上記のよつに、集束電極203の中心
つまり集束溝206の中心軸は、陰極フィラメント20
1の半径に大略相当する量δだけ偏心しているため、陽
働ターゲット3上での電子密度分布は。
210で示すように陽極ターゲット3の回転方向に対し
て電子密度が低下するようにな本。
陽極ターゲット3上の一点Aが焦点内?通過する場合、
A点の移動用XとA点の6r度上昇ΔTとの関係は、近
似的に △Tαfx       ・・・・(1)で表わされる
ことが公知である。従って焦点内の菫子密度勿布D(X
)を で表わされるようにすると、焦点内での温度上昇の最商
値が最も小さくなり、換^すると最も多量の入力が可能
となる。コイル状又は円筒状の陰tThフィラメン)、
? 01’z導箪体204の方向に投影すると、導一体
位置での奄子冨度分布Lf (x)は で近似できることが容易C二判る。ここでr仲陰極フィ
ラメント201の半径である。そして、x((r  の
場公、上記(3)式は と表わされ、理想的な分布D’(x)と大略一致する。
実際には、この関数からずれることがあるが、コイル状
又は円筒状の形状及び変位量δr適当に選ぶことにより
、上記(2)式に近づけることができる。
〔発明の効果〕
この発明によれは1次のような優れた効果が得られる。
■ 曲面状電子放射fillもつ陰極フィラメント20
1から放射された電子は、集束電極203の入口つまり
集束溝206でその方向及び初、4度が揃っているため
、集束電極203を適当C:設計することにより、陽極
ターゲット3上で任意の電子分布を得ることができる。
■ 陰極フィラメント201と集束°−極203を変圧
させることにより、陽極ターゲット3ができ、入力を増
すことができるだけでなく、解像度も同上する。
■ 陰極フィラメント201はコイル状のものでよいた
めこれを加熱するための′+4iL源が従来と同じもの
でよく、特別の改良ケ要しない。
■ 陰極フィラメント201f焦点の大まさに比べて十
分大きくすることができ、従っテ陰極温度を低下させる
ことができるため、長寿命となる。
■ 長手方向に3いても集束されるため、メツシュ状纒
箪体204に補植されることによる電子分布の不均一性
はなくすることができる。
尚、上記実施例において、陰極ハウジング202と集束
電極203との間に絶縁材を設け。
陰極フィラメント201と陰極ハウジング202を同電
位に保ってもよい。
又、上記実施例では、導電体204はメツシュ状であっ
たが、小さな孔を多数穿った薄板状の綿布1体r用いて
もよい。
又、集束電極203又は陰極構体を陽極ターゲット3(
二対して傾けて取付け、イオンボンノく−ドを避けるよ
うにしてもよい。
父、陰極ハウジング202は耐熱性の絶繊物で構成し、
集束電極203及び導電体204に図示しないリード線
によって面位を供給してもよい。
又、陰極フィラメント20には角形であっても楕円形で
あってもよい。
又、集束電極203と陰極フィラメント201の位置は
、必ずしもずらさなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の回転陽極型X線管を示す概略構成図、第
2図は従来の陰極病体を示す断面図0、第3図(al 
、 (b)はこの発明の一実施例(二係る回転陽極型X
線管の要部(陰極構体)?示す平面内とllr曲図、第
41はこの発明の回転陽極型X線管l二おける動作原理
を示す断面図である。 I・・・真空外囲器、芭・・・陰極構体、3・・・陽極
ターゲット、201・・・陰極フィラメント、202・
・・陰極ハウジング、203・・・集束電極、204・
・・導電1体、206・・・集束性。 出願人(−い人弁理土鈴 圧式 腓 第1図 第2Wi 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 α) 真空外囲器内に陰極構体と隙、極ターゲットを偏
    心して配設してなる回転陽極型X線管(=おいて、 上記陰極溝体は、曲面状電子放射面ケもつ陰極フィラメ
    ント會収容した陰極ハウジングの一端に、集束溝を有す
    る集束電極をその集束溝の中心が上記陰極フィラメント
    の中心と幅方向にずらせて配設し、且つ上記集束11η
    に尋電体を密看して取付けてなることを特徴とする回転
    陽極型X線管。 (2上記導電体はメツシュ状である特ltf請求の軛囲
    第1項記戦の回転陽極型X線管。 0) 皇紀集束電極及び上記等小体は、上記陰極フィラ
    メントに対して高電位に設定されている特許請求の範囲
    第1項及び第2項杷戦の回転陽極型X線管。
JP58040363A 1983-03-11 1983-03-11 回転陽極型x線管 Pending JPS59165353A (ja)

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