JPS5994348A - 可変焦点ｘ線管 - Google Patents
可変焦点ｘ線管Info
- Publication number
- JPS5994348A JPS5994348A JP20096983A JP20096983A JPS5994348A JP S5994348 A JPS5994348 A JP S5994348A JP 20096983 A JP20096983 A JP 20096983A JP 20096983 A JP20096983 A JP 20096983A JP S5994348 A JPS5994348 A JP S5994348A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- focusing electrode
- focus
- voltage
- ray tube
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/02—Details
- H01J35/04—Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
Landscapes
- X-Ray Techniques (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、−焦点（Ｘ線源）の大きさを可変ならしめ得
る可変焦点Ｘ線管に関する。
る可変焦点Ｘ線管に関する。
従来のＸ線管におけるＸ線焦点はその長さ方向寸法に比
べ約１１５の幅方向寸法をもった矩形状である。その幅
方向寸法に対しては集束電極と称する静電レンズを用い
て電子ビームをフォーカスさせている。そのため幅方向
の焦点寸法は集束電極に電圧を印加できるようにして可
変することができる。他方、焦点の長さ方向寸法の調節
（変更）に関する従来の大部分の方法は・陰極に使用し
ているコイルの長さを変えることであった。そのため、
コイル陰極を組込んだ後は焦点の長さ方向寸法、を違え
ることは不可能であり、そのため、コイルの長さを変え
た複数個の電子銃が１個のＸ線管に装着されているのが
現状である。
べ約１１５の幅方向寸法をもった矩形状である。その幅
方向寸法に対しては集束電極と称する静電レンズを用い
て電子ビームをフォーカスさせている。そのため幅方向
の焦点寸法は集束電極に電圧を印加できるようにして可
変することができる。他方、焦点の長さ方向寸法の調節
（変更）に関する従来の大部分の方法は・陰極に使用し
ているコイルの長さを変えることであった。そのため、
コイル陰極を組込んだ後は焦点の長さ方向寸法、を違え
ることは不可能であり、そのため、コイルの長さを変え
た複数個の電子銃が１個のＸ線管に装着されているのが
現状である。
これを改善するものとして、従来、幅方向焦点寸法が集
束電極電圧で可変できるのと同様に、コイル陰極の両端
に集束電極を設け、それに電圧を印加する方法も提案さ
れている。第１図は、そのコイル陰極を使用したＸ線管
の一例を説明する図である。図に示すようにコイル軸方
向（焦点長手方向）の電子県東作用は線状コイル陰極１
と集束電極２、および陽極３から成る界浸レンズ（イマ
ージョンレンズ）のレンズ作用により生じている。
束電極電圧で可変できるのと同様に、コイル陰極の両端
に集束電極を設け、それに電圧を印加する方法も提案さ
れている。第１図は、そのコイル陰極を使用したＸ線管
の一例を説明する図である。図に示すようにコイル軸方
向（焦点長手方向）の電子県東作用は線状コイル陰極１
と集束電極２、および陽極３から成る界浸レンズ（イマ
ージョンレンズ）のレンズ作用により生じている。
したがって、たとえば第１図のコイル陰極１−ｓ束電極
２間の距離Ｘを変えるとレンズ作用が変化し、Ｘ線焦点
の長手方向寸法も変化する。なお、図において４は電子
ビームを示す。第２図はＸを変えた場合のＸ線焦点の長
手方向寸法ρを描いた特性線図である。Ｘが０ｍｍ付近
では第３図（ａ）に示すようにほとんど集束作用がない
。Ｘを次第に大きくするに従って電子ビームは集束され
、第３図（ｂ）に示すようにＸが０ 、７ ｍｍの条件
でｌの最小値０．６を得る。 さらにＸを大きくすると
レンズ作用が過度となるため、第３図（ｃ）に示すよう
に電子ビームは陽極に達する前に交叉して陽極面ではか
えってひろがる。したがってこの電子銃構造では０．６
ｍｍより小さい焦点長手方向寸法は得られない。これは
、陰極が断面が円形の線状コイルでてきているためであ
り、各コイル源から放射ために、小さな焦点を得ること
が不可能なことが判明している。
２間の距離Ｘを変えるとレンズ作用が変化し、Ｘ線焦点
の長手方向寸法も変化する。なお、図において４は電子
ビームを示す。第２図はＸを変えた場合のＸ線焦点の長
手方向寸法ρを描いた特性線図である。Ｘが０ｍｍ付近
では第３図（ａ）に示すようにほとんど集束作用がない
。Ｘを次第に大きくするに従って電子ビームは集束され
、第３図（ｂ）に示すようにＸが０ 、７ ｍｍの条件
でｌの最小値０．６を得る。 さらにＸを大きくすると
レンズ作用が過度となるため、第３図（ｃ）に示すよう
に電子ビームは陽極に達する前に交叉して陽極面ではか
えってひろがる。したがってこの電子銃構造では０．６
ｍｍより小さい焦点長手方向寸法は得られない。これは
、陰極が断面が円形の線状コイルでてきているためであ
り、各コイル源から放射ために、小さな焦点を得ること
が不可能なことが判明している。
本発明は、上記の点に着目してなされたものであり、高
解像度レントゲン写真の撮影には７４％さい焦点で使用
し、また移動物体の撮影など高出力が必要な場合には大
きい焦点で（大きいビーム電流で）と使用し得る、焦点
（Ｘ線源）の大きさを任意に選べる可変焦点Ｘ線管を提
供するものである。
解像度レントゲン写真の撮影には７４％さい焦点で使用
し、また移動物体の撮影など高出力が必要な場合には大
きい焦点で（大きいビーム電流で）と使用し得る、焦点
（Ｘ線源）の大きさを任意に選べる可変焦点Ｘ線管を提
供するものである。
上記目的を達成するために、本発明では、焦点の長さ方
向、幅方向に対応する直交した２方向に独立して電圧を
与えることができる集束電極を設け、かつ陰極の陽極に
対向した部分を実効的に平板状に構成したものである。
向、幅方向に対応する直交した２方向に独立して電圧を
与えることができる集束電極を設け、かつ陰極の陽極に
対向した部分を実効的に平板状に構成したものである。
以下、本発明を実施例を参照して説明する。第４図は、
本発明の基本的原理を説明する図であり、陰極の部分に
その陽極対抗面が実質的に平板状である陰極１１を用い
たものである。図において、１２は集束電極、］３は陽
極、１４は電子ビームである。第５図は、その平板状陰
極１１と集束電極間の距離Ｘに対するＸ線焦点の長手方
向寸法！の変化を描いた特性線図であるが、ＸがＱ、２
ｍｍのときにｌの最小値０．３ｍｍを得る。
本発明の基本的原理を説明する図であり、陰極の部分に
その陽極対抗面が実質的に平板状である陰極１１を用い
たものである。図において、１２は集束電極、］３は陽
極、１４は電子ビームである。第５図は、その平板状陰
極１１と集束電極間の距離Ｘに対するＸ線焦点の長手方
向寸法！の変化を描いた特性線図であるが、ＸがＱ、２
ｍｍのときにｌの最小値０．３ｍｍを得る。
また、第６図はこの最小値条件を与える時の電子軌道を
描いた図であるが、陰極が、平板状であり、最初の電子
の発射方向がそろっているため陰極の各部から出た電子
に対し電子集束作用が、同等に作用し、０．０３ｍｍと
いう小さい焦点にまで絞ることができる。集束電極と陰
極との間に電圧を印加すれば、電圧によるレンズ作用が
生じるようになり、電子集束作用の強弱を大幅に変える
ことができ、平板状陰極を用いると０．０３＋＋ｏｎよ
り大きい範囲で長手方向焦点寸法を調節することができ
る。また、本発明における平板状陰極を使用した場合の
ノの最小値に、陰極と陽極間の電圧が大きいほど、また
陰極と陽極間の距離が小さいほど小さくなる。しかし、
Ｘ線管に使用する電圧を１００ｋＶとすると、陰極と陽
極間の距離は耐電圧の点から５ｍｍ以下に小さくするこ
とは難しいため、ｊの最小値を０．０３＋＋＋ｍより／
」＼さくすることは難しい。
描いた図であるが、陰極が、平板状であり、最初の電子
の発射方向がそろっているため陰極の各部から出た電子
に対し電子集束作用が、同等に作用し、０．０３ｍｍと
いう小さい焦点にまで絞ることができる。集束電極と陰
極との間に電圧を印加すれば、電圧によるレンズ作用が
生じるようになり、電子集束作用の強弱を大幅に変える
ことができ、平板状陰極を用いると０．０３＋＋ｏｎよ
り大きい範囲で長手方向焦点寸法を調節することができ
る。また、本発明における平板状陰極を使用した場合の
ノの最小値に、陰極と陽極間の電圧が大きいほど、また
陰極と陽極間の距離が小さいほど小さくなる。しかし、
Ｘ線管に使用する電圧を１００ｋＶとすると、陰極と陽
極間の距離は耐電圧の点から５ｍｍ以下に小さくするこ
とは難しいため、ｊの最小値を０．０３＋＋＋ｍより／
」＼さくすることは難しい。
第７図（ａ）乃至（ｅ）は、本発明によるＸ線管の電子
銃部の具体的構成を示したものである。電子銃部は平板
状の陰極２１と焦点幅方向調節用集束電極２２、および
焦点長手方向調節用集束電極２３から構成される。陰極
２１と集束電極２２の間に電圧■７、陰極２１と集束電
極２３との間に電圧ｖ２を印加し・て、Ｖ、、Ｖ、を調
節することにより焦点の長手方向および幅方向寸法を所
定の大きさに選ぶことができる。第７図（ａ）は平板状
の陰極として、リボン状の薄片金属を用い、その陰極を
通電加熱することにより電子放射を行なわせるように構
成したものである。電子放射を行なわせるには本実施例
の通電加熱法にとられれることなく、たとえば陰極裏面
からの電子線衝撃法などによる加熱によってもよいこと
は言うまでもない。
銃部の具体的構成を示したものである。電子銃部は平板
状の陰極２１と焦点幅方向調節用集束電極２２、および
焦点長手方向調節用集束電極２３から構成される。陰極
２１と集束電極２２の間に電圧■７、陰極２１と集束電
極２３との間に電圧ｖ２を印加し・て、Ｖ、、Ｖ、を調
節することにより焦点の長手方向および幅方向寸法を所
定の大きさに選ぶことができる。第７図（ａ）は平板状
の陰極として、リボン状の薄片金属を用い、その陰極を
通電加熱することにより電子放射を行なわせるように構
成したものである。電子放射を行なわせるには本実施例
の通電加熱法にとられれることなく、たとえば陰極裏面
からの電子線衝撃法などによる加熱によってもよいこと
は言うまでもない。
第７図（ｂ）および（ｃ）では、陰極の支柱を通って熱
が逃げる。いわゆる端冷効果を少なくするために、陰極
の長さを長くしたもので、図（ｂ）ではリボン状薄片金
属を偏平コイル状に巻き、また図（Ｃ）では己型に切り
込みを入れて平板状陰極を形成している。また、図（ｄ
）は、従来広く使われている金属線で、偏平コ１′ルを
作製し、陽極面に対向した部分を図（ｅ）（図（ｄ）の
Ａ−Ａ断面図）のように１部削って平板状陰極を構成し
た実施例で、従来のＸ線管に使用している加熱電源をほ
ぼそのまま利用できる利点がある。
が逃げる。いわゆる端冷効果を少なくするために、陰極
の長さを長くしたもので、図（ｂ）ではリボン状薄片金
属を偏平コイル状に巻き、また図（Ｃ）では己型に切り
込みを入れて平板状陰極を形成している。また、図（ｄ
）は、従来広く使われている金属線で、偏平コ１′ルを
作製し、陽極面に対向した部分を図（ｅ）（図（ｄ）の
Ａ−Ａ断面図）のように１部削って平板状陰極を構成し
た実施例で、従来のＸ線管に使用している加熱電源をほ
ぼそのまま利用できる利点がある。
以上のように、本発明によれば、１本のＸ線管で種々の
焦点寸法、出力を持つＸ線焦点が実現でき、実用に供し
てその効果は著しい。
焦点寸法、出力を持つＸ線焦点が実現でき、実用に供し
てその効果は著しい。
第１図は従来のコイル陰極を使用したＸ線管の一例を説
明する図、第２図はその特性線図、第３図（ａ）乃至（
ｃ）はその電子軌道の変化を示す図、第４図は本発明の
基本的原理を説明する図、第５図はその特性線図、第６
図はＸ線焦点の最小長手方向寸法を与える時の電子軌道
を示す図、および第７図（ａ）乃至（ｅ）は本発明によ
るＸ線管の電子銃部の具体的構成を示す図である。 図において、１・・・線状コイル陰極、２．１２・・・
集束電極、３，１３・・・陽極、４，１４・・・原子ビ
ー第 ４ 図 ′ｆ３５ 図 １２ 室 ６ 図 第 ７ 図 （化〕
明する図、第２図はその特性線図、第３図（ａ）乃至（
ｃ）はその電子軌道の変化を示す図、第４図は本発明の
基本的原理を説明する図、第５図はその特性線図、第６
図はＸ線焦点の最小長手方向寸法を与える時の電子軌道
を示す図、および第７図（ａ）乃至（ｅ）は本発明によ
るＸ線管の電子銃部の具体的構成を示す図である。 図において、１・・・線状コイル陰極、２．１２・・・
集束電極、３，１３・・・陽極、４，１４・・・原子ビ
ー第 ４ 図 ′ｆ３５ 図 １２ 室 ６ 図 第 ７ 図 （化〕
Claims (1)
- １、焦点の長さ方向１幅方向に対応する直交した二方向
に独立して電圧を与え得る集束電極を設け、かつ陰極の
陽極に対向した部分を実効的に平板状に構成したことを
特徴とする可変焦点Ｘ線管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20096983A JPS5994348A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | 可変焦点ｘ線管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20096983A JPS5994348A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | 可変焦点ｘ線管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5994348A true JPS5994348A (ja) | 1984-05-31 |
Family
ID=16433326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20096983A Pending JPS5994348A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | 可変焦点ｘ線管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5994348A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61218100A (ja) * | 1985-03-22 | 1986-09-27 | Toshiba Corp | Ｘ線管装置 |
| EP0210076A2 (en) * | 1985-07-24 | 1987-01-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | X-ray tube device |
| EP0553914A1 (en) * | 1992-01-27 | 1993-08-04 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Variable-focus X-ray tube |
| US5742662A (en) * | 1995-03-20 | 1998-04-21 | Siemens Aktiengesellschaft | X-ray tube |
| US6236713B1 (en) * | 1998-10-27 | 2001-05-22 | Litton Systems, Inc. | X-ray tube providing variable imaging spot size |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5178696A (en) * | 1974-12-28 | 1976-07-08 | Tokyo Shibaura Electric Co | x senkan |
| JPS5178695A (en) * | 1974-12-28 | 1976-07-08 | Tokyo Shibaura Electric Co | x senkan |
-
1983
- 1983-10-28 JP JP20096983A patent/JPS5994348A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5178696A (en) * | 1974-12-28 | 1976-07-08 | Tokyo Shibaura Electric Co | x senkan |
| JPS5178695A (en) * | 1974-12-28 | 1976-07-08 | Tokyo Shibaura Electric Co | x senkan |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61218100A (ja) * | 1985-03-22 | 1986-09-27 | Toshiba Corp | Ｘ線管装置 |
| JPH0373099B2 (ja) * | 1985-03-22 | 1991-11-20 | Tokyo Shibaura Electric Co | |
| EP0210076A2 (en) * | 1985-07-24 | 1987-01-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | X-ray tube device |
| US4777642A (en) * | 1985-07-24 | 1988-10-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | X-ray tube device |
| EP0553914A1 (en) * | 1992-01-27 | 1993-08-04 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Variable-focus X-ray tube |
| US5742662A (en) * | 1995-03-20 | 1998-04-21 | Siemens Aktiengesellschaft | X-ray tube |
| US6236713B1 (en) * | 1998-10-27 | 2001-05-22 | Litton Systems, Inc. | X-ray tube providing variable imaging spot size |
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