JPS62113344A - Ｘ線管装置 - Google Patents
Ｘ線管装置Info
- Publication number
- JPS62113344A JPS62113344A JP25321085A JP25321085A JPS62113344A JP S62113344 A JPS62113344 A JP S62113344A JP 25321085 A JP25321085 A JP 25321085A JP 25321085 A JP25321085 A JP 25321085A JP S62113344 A JPS62113344 A JP S62113344A
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- JP
- Japan
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- cathode
- focusing
- electron
- ray
- electron beam
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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】
〔発明の技術分野〕
この発明は、高出力、高解像を得る場合に使用して好適
なＸ線管装置に関する。
なＸ線管装置に関する。
一般にＸ線管装置は例えば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４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１内に陰極
構体又と傘形陽極ターｒ、）、？が管軸から偏心して対
向配設されている。そ］７て陽極ターｒウド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によシ
回転するようになっている。
されているが、胃の検診などの場合には従来第４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１内に陰極
構体又と傘形陽極ターｒ、）、？が管軸から偏心して対
向配設されている。そ］７て陽極ターｒウド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によシ
回転するようになっている。
従来一般のＸ線管の陰極構体互は第５図（ａ）に示すよ
うに構成され、集束電極１０２の集束溝１０６内に陰極
フィラメント１０ノが配設されている。この陰極フィラ
メント１０ノは熱電子全放出するためタングステンコイ
ルからなシ、熱電−！−全上記集束電極１０２により集
束させる。
うに構成され、集束電極１０２の集束溝１０６内に陰極
フィラメント１０ノが配設されている。この陰極フィラ
メント１０ノは熱電子全放出するためタングステンコイ
ルからなシ、熱電−！−全上記集束電極１０２により集
束させる。
このため陰極フィラメント１０１と集束電極１０２は同
電位とされる。尚、図中、点＃ Ｉ ＯＪは集束電極１
０２の近傍の等電位曲線を表わし、１０４は陰極フィラ
メント１０ノのほぼ中央部から放出された電子の軌跡を
表わし、１０５は陰極フィラメント１０ノの側面に近い
所から放出された電子の軌跡を表わしている。
電位とされる。尚、図中、点＃ Ｉ ＯＪは集束電極１
０２の近傍の等電位曲線を表わし、１０４は陰極フィラ
メント１０ノのほぼ中央部から放出された電子の軌跡を
表わし、１０５は陰極フィラメント１０ノの側面に近い
所から放出された電子の軌跡を表わしている。
ところで、上記従来の陰極構体１においては、陰極フィ
ラメント１０１′ｔ−はぼ温度制限領域で使用するため
、陰極フィラメント１０ノの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。
ラメント１０１′ｔ−はぼ温度制限領域で使用するため
、陰極フィラメント１０ノの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１０１の近傍の等電位面は、
点線１０３で示すように陰極フィラメント１０１の中央
でふくらんだ形となシ、陰極フィラメント１０１の略側
壁から放出された電子１０５は側方に向うこととなる。
点線１０３で示すように陰極フィラメント１０１の中央
でふくらんだ形となシ、陰極フィラメント１０１の略側
壁から放出された電子１０５は側方に向うこととなる。
この電子１０５と、陰極フィラメント１０ノの略中央部
から放出されて前方に向う電子１０４とを同一方向に集
束させることができなく、図示したようにこれらの軌跡
は軸上で交差する。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、第５図（ｂ）に示したように双
峰性の電子強度分布１０７を示す。
から放出されて前方に向う電子１０４とを同一方向に集
束させることができなく、図示したようにこれらの軌跡
は軸上で交差する。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、第５図（ｂ）に示したように双
峰性の電子強度分布１０７を示す。
ところが、このような電子密度分布１０７は、一定焦点
幅の中に、入力電圧を入れる上で、電子密度分布１０７
の尖頭値によシ陽極電子衝突面の温度が決まるため、制
限を与える他、Ｘ線画像の上からも、解像度を低下させ
、悪影響を与える。
幅の中に、入力電圧を入れる上で、電子密度分布１０７
の尖頭値によシ陽極電子衝突面の温度が決まるため、制
限を与える他、Ｘ線画像の上からも、解像度を低下させ
、悪影響を与える。
この発明の目的は、解像度が良好でＸ線出力が大きい焦
点分布が得られるＸ線管装置を提供することである。
点分布が得られるＸ線管装置を提供することである。
この発明は、上記目的を達成するために、集束電極の集
束溝に対し電子ビーム制限孔を、陽極ターゲットの回転
進行方向に偏心させて形成し、陽極ターゲット上の電子
密度分布が最大値から斯減する分布となるように構成さ
れたＸ線管装置である。
束溝に対し電子ビーム制限孔を、陽極ターゲットの回転
進行方向に偏心させて形成し、陽極ターゲット上の電子
密度分布が最大値から斯減する分布となるように構成さ
れたＸ線管装置である。
この発明を例えば陽極電圧１２０ｋＶ、陽極電流２０ｍ
Ａ、Ｘ線焦点が５０μｍ乃至Ｉ’ｍの範囲金変えられる
Ｘ線管に適用した場合を例に示す。
Ａ、Ｘ線焦点が５０μｍ乃至Ｉ’ｍの範囲金変えられる
Ｘ線管に適用した場合を例に示す。
即ち、この発明のＸ線管装置の要部は第１図及び第２図
に示すように構成され、Ｘ線管の図示しない真空外囲器
内に陽極ターゲット３及びこれに対向して陰極構体２０
０が設けられている。この陰極構体２θ０は、直熱型陰
極フィラメント２０１がフィラメント支柱２１ノに取付
けられている。この場合、陰極フィラメント２０１は帯
状平板、例えば幅が約２ｍで、厚さが０．０３ ｔａｇ
程度のタングステン薄板からなり、中央部が電子放出面
２０１ｍとなるように平坦に形成され、その両側は直角
に折曲げられて脚部となり、更にＵ字状に曲げられて折
返し部が形成され、各端部は外方へ直角に延長されて上
記電子放出面２０１ａに近い高さの所でフィラメント支
柱２１１に取付けられ、電気的に接続されている。更に
、陰極フィラメント２０ノの周囲には、フィラメントカ
バー２１２が設けられている。
に示すように構成され、Ｘ線管の図示しない真空外囲器
内に陽極ターゲット３及びこれに対向して陰極構体２０
０が設けられている。この陰極構体２θ０は、直熱型陰
極フィラメント２０１がフィラメント支柱２１ノに取付
けられている。この場合、陰極フィラメント２０１は帯
状平板、例えば幅が約２ｍで、厚さが０．０３ ｔａｇ
程度のタングステン薄板からなり、中央部が電子放出面
２０１ｍとなるように平坦に形成され、その両側は直角
に折曲げられて脚部となり、更にＵ字状に曲げられて折
返し部が形成され、各端部は外方へ直角に延長されて上
記電子放出面２０１ａに近い高さの所でフィラメント支
柱２１１に取付けられ、電気的に接続されている。更に
、陰極フィラメント２０ノの周囲には、フィラメントカ
バー２１２が設けられている。
このような陰極フィラメント２０ノ及びフィラメントカ
バー２１２を取囲むように、円形カップ状の集束電極２
０２が配設され、この集束電極２０２に上記フィラメン
ト支柱２１１が絶縁性支持体（図示せず）を介して固定
されている。集束電極２０２には、上記陰極フィラメン
ト２０１の電子放出面２０１ａの前方にこれに相対向し
て電子ビーム制限孔２０７が形成されている。この電子
ビーム制限孔２θ７は、上記電子放出面２０１ｍの面積
よシ小さい面積の例えば長方形にして、電子放出面２０
１１Ｌの約０．７ ｎｘ前方に位置しており、電子放出
面２０１轟側の開口面は電子放出面２０１ａと実質的に
平行となっている。このような電子ビーム制限孔２０７
に沿って、更に集束溝２０６が集束Ｔ電極２０２に連設
されている。この集束溝２０６は、上記電子ビーム制限
孔２０７よシ径犬な例えば長方形に形成され、集束溝２
０６の底面は電子ビーム制限孔２０７にかけてテーパー
状に形成されている。そして、上記電子ビーム制限孔２
０７の中心軸は、第２図（＆）からも明らかなように、
上記集束溝２０６の中心軸に対し上記陽極ターグ。
バー２１２を取囲むように、円形カップ状の集束電極２
０２が配設され、この集束電極２０２に上記フィラメン
ト支柱２１１が絶縁性支持体（図示せず）を介して固定
されている。集束電極２０２には、上記陰極フィラメン
ト２０１の電子放出面２０１ａの前方にこれに相対向し
て電子ビーム制限孔２０７が形成されている。この電子
ビーム制限孔２θ７は、上記電子放出面２０１ｍの面積
よシ小さい面積の例えば長方形にして、電子放出面２０
１１Ｌの約０．７ ｎｘ前方に位置しており、電子放出
面２０１轟側の開口面は電子放出面２０１ａと実質的に
平行となっている。このような電子ビーム制限孔２０７
に沿って、更に集束溝２０６が集束Ｔ電極２０２に連設
されている。この集束溝２０６は、上記電子ビーム制限
孔２０７よシ径犬な例えば長方形に形成され、集束溝２
０６の底面は電子ビーム制限孔２０７にかけてテーパー
状に形成されている。そして、上記電子ビーム制限孔２
０７の中心軸は、第２図（＆）からも明らかなように、
上記集束溝２０６の中心軸に対し上記陽極ターグ。
ト３の回転進行方向に偏心して形成され、第１図（ｂ）
に示すように、陽極ターゲット３上のビーム電流密度分
布が略最大値から漸減する分布となるように構成されて
いる。
に示すように、陽極ターゲット３上のビーム電流密度分
布が略最大値から漸減する分布となるように構成されて
いる。
尚、高電圧電源２０９、バイアス電圧制御電源２０８，
２１０は直列に接続されているが、陽極ターゲット３は
高電圧電源２０９の正側に接続され、集束電極２０２は
バイアス電圧制御電源２０８の正側に接続され、フィラ
メントカバー２１２はバイアス電圧制御電源２１０の正
側に接続され、この電源２１０の負側にフイラメン゛ト
支柱２１１つまり陰極フィラメント２０ノが接続されて
いる。
２１０は直列に接続されているが、陽極ターゲット３は
高電圧電源２０９の正側に接続され、集束電極２０２は
バイアス電圧制御電源２０８の正側に接続され、フィラ
メントカバー２１２はバイアス電圧制御電源２１０の正
側に接続され、この電源２１０の負側にフイラメン゛ト
支柱２１１つまり陰極フィラメント２０ノが接続されて
いる。
この結果、陰極フィラメント２０ノに対して正のバイア
ス電圧を電子ビーム制限孔２０７に印加してなる電子凹
レンズと、集束溝２０６が構成する電子凸レンズとによ
りミ子しンズが合成され、その焦点が陽極ターゲット３
上に結ばれるようになっている。
ス電圧を電子ビーム制限孔２０７に印加してなる電子凹
レンズと、集束溝２０６が構成する電子凸レンズとによ
りミ子しンズが合成され、その焦点が陽極ターゲット３
上に結ばれるようになっている。
動作時においては、等電位線２０４は集束溝２０６の中
心線に対し、はぼ線対称に分布している。そして、電子
ビーム制限孔２０７が中心線から偏心して設けられてい
るため、中心線付近の電子ビーム２０５は、等電位線２
０４がほぼ平行である。従って、電子ビーム２０５もほ
ぼ平行に走行し、陽極ターゲットコ上咳衝突する。一方
、集束溝２０６の壁に近い側の電子は、等ｖ１位線２０
４が凸レンズの働きを示すため、電子は集束されて電子
密度が高くなり、第１図（ｂ）に示すような分布が得ら
れる。
心線に対し、はぼ線対称に分布している。そして、電子
ビーム制限孔２０７が中心線から偏心して設けられてい
るため、中心線付近の電子ビーム２０５は、等電位線２
０４がほぼ平行である。従って、電子ビーム２０５もほ
ぼ平行に走行し、陽極ターゲットコ上咳衝突する。一方
、集束溝２０６の壁に近い側の電子は、等ｖ１位線２０
４が凸レンズの働きを示すため、電子は集束されて電子
密度が高くなり、第１図（ｂ）に示すような分布が得ら
れる。
この発明によれば、集束溝２０６に対し電子ビーム制限
孔２θ７は、陽極ターゲット３の回転進行方向に偏心し
て形成され、陽極ターゲット３上のビーム電流密度分布
が最大値から漸減する分布となるように構成されている
。
孔２θ７は、陽極ターゲット３の回転進行方向に偏心し
て形成され、陽極ターゲット３上のビーム電流密度分布
が最大値から漸減する分布となるように構成されている
。
これによシ、Ｘ線強度分布が短手方向
（ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ ）に対し、非対称な片
落ち分布（ｆａｌｌｉｎｇ １ｏａｄ ）が得られ、Ｘ
線画像の上からも、Ｘ線出力の点からも、優れたＸ線焦
点が得られる。
落ち分布（ｆａｌｌｉｎｇ １ｏａｄ ）が得られ、Ｘ
線画像の上からも、Ｘ線出力の点からも、優れたＸ線焦
点が得られる。
上記実施例では、電子ビーム制限孔２０７及び集束溝２
０６はいずれも長方形に形成されていたが、第３図に示
すように、電子ビーム制限孔２０７及び集束溝２０６を
いずれも楕円形又は長円に形成してもよい。
０６はいずれも長方形に形成されていたが、第３図に示
すように、電子ビーム制限孔２０７及び集束溝２０６を
いずれも楕円形又は長円に形成してもよい。
又、上記実施例では、陰極フィラメント２０１は薄肉平
板状に形成されていたが、従来のコイル状の陰極フィラ
メントやインプレカソードを用いてもよい。
板状に形成されていたが、従来のコイル状の陰極フィラ
メントやインプレカソードを用いてもよい。
第１図（ａ） 、 （ｂ）はこの発明の一実施例に係る
Ｘ線管装置の要部と電子密度分布を示す断面図と特性曲
線図、第２図（ａ） 、 （ｈ）はこの発明のＸ線管装
置に用いる集束電極を示す平面図と一部切欠斜視図、第
３図はこの発明の変形例（集束電極の変形例）を示す平
面図、第４図は従来のＸ線管装置を示す概略構成図、第
５図（ａ） 、 （ｂ）は従来のＸ線管装置の要部と電
子密度分布を示す断面図と特性曲線図である。 ３・・・陽極ターｆ、）、２００・・・陰極病体、２０
１・・・陰極フィラメント、２０１ト・・電子放出面、
２０２・・・集束電極、２０６・・・集束溝、２０７・
・・電子ビーム制限孔。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第２図 第３図 第４図 第５図 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 ■、事件の表示 特願昭６０−２５３２１０号 ２、発明の名称 Ｘ線管装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （３０７） 株式会社 東芝 ４、代理人 明細書、図面 ・・□７、補正の
内容 （１） 願書添付明細書中、第１頁の「２、特許請求
の範囲」の項全文を別紙の如く訂正する。 （２）同じく第４頁第１９行目〜第５頁第１行目に「電
子ビーム制限孔を、・・・・・・電子密度分布が最大値
」とあるのを、［電子ビーム制限孔の回転陽極ターダク
ト放射方向に沿う中心軸が、ターｒノド円周方向に偏心
させて形成し陽極ターゲツト面の電子密度分布が回転進
行方向に最大値」と訂正する。 （３）同じく第５頁第５行目に「陽極電圧１２０ｋｖＪ
とあるのを、「陽極電圧３Ｑｋｖ 〜１２０ｋｖＪと訂
正する。 （４）同じく第７頁第５行目〜第１１行目に「そして、
上記電子ビーム制限孔・・・・・・構成されている。」
とあるのを、下記のように訂正する。 記 電子ビームのクロスオーバー焦点がターゲツト面よりも
後方に位置するように集束させて動作させる場合、上記
電子ビーム制限孔２０７のターダクト放射方向に沿う長
手方向の中心軸は、第２図（ａ）からも明らかなように
上記集束溝２０６の同じくターダクト放射方向に沿う長
手方向の中心軸に対し上記陽極ターゲツト３０回転進行
方向と逆方向に偏心して形成され、第１図（ｂ＞ Ｋ示
すように、陽極ターｒノド３上のビーム電子密度分布が
、ターゲット回転進行方向に略最大値から漸減する分布
となるように構成されている。尚、電子ビームのクロス
オーバー焦点がターゲツト面よりも前方、即ち陰極構体
側に位置する場合は、陽極ターゲツト面ト回転方向を上
記とは反転させ、ビーム電子密度分布が同様に回転進行
方向に略最大値から漸減する分布となるように構成する
。 （５）願＠添付図面中、第１図を別紙のように訂正する
。 ２、特許請求の範囲 （１）真空外囲器内に回転陽極ターゲット及び陰極構体
が相対向して設けられ、上記陰極構体が、細長い形状の
電子放出面を有する陰極と、この陰極の電子放出面の前
方に配置され電子ビーム制限孔および集束溝を備える集
束電極とを有するＸ線管装置において、 れ、陽極ターゲット上のビーム電流密度分布が回転方向
に最大値から斯減する分布となるように構成されてなる
ことを特徴とするＸ線管装置。 （２）上記陰極に対して正のバイアス電圧を上記電子ビ
ーム制限孔に印加してなる電子凹レンズと、上記集束溝
が構成する電子凸レンズとにより合成された電子レンズ
の焦点が、上記陽極ターゲット上に結ばれる特許請求の
範囲第１項記載のＸ線管装置。
Ｘ線管装置の要部と電子密度分布を示す断面図と特性曲
線図、第２図（ａ） 、 （ｈ）はこの発明のＸ線管装
置に用いる集束電極を示す平面図と一部切欠斜視図、第
３図はこの発明の変形例（集束電極の変形例）を示す平
面図、第４図は従来のＸ線管装置を示す概略構成図、第
５図（ａ） 、 （ｂ）は従来のＸ線管装置の要部と電
子密度分布を示す断面図と特性曲線図である。 ３・・・陽極ターｆ、）、２００・・・陰極病体、２０
１・・・陰極フィラメント、２０１ト・・電子放出面、
２０２・・・集束電極、２０６・・・集束溝、２０７・
・・電子ビーム制限孔。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第２図 第３図 第４図 第５図 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 ■、事件の表示 特願昭６０−２５３２１０号 ２、発明の名称 Ｘ線管装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （３０７） 株式会社 東芝 ４、代理人 明細書、図面 ・・□７、補正の
内容 （１） 願書添付明細書中、第１頁の「２、特許請求
の範囲」の項全文を別紙の如く訂正する。 （２）同じく第４頁第１９行目〜第５頁第１行目に「電
子ビーム制限孔を、・・・・・・電子密度分布が最大値
」とあるのを、［電子ビーム制限孔の回転陽極ターダク
ト放射方向に沿う中心軸が、ターｒノド円周方向に偏心
させて形成し陽極ターゲツト面の電子密度分布が回転進
行方向に最大値」と訂正する。 （３）同じく第５頁第５行目に「陽極電圧１２０ｋｖＪ
とあるのを、「陽極電圧３Ｑｋｖ 〜１２０ｋｖＪと訂
正する。 （４）同じく第７頁第５行目〜第１１行目に「そして、
上記電子ビーム制限孔・・・・・・構成されている。」
とあるのを、下記のように訂正する。 記 電子ビームのクロスオーバー焦点がターゲツト面よりも
後方に位置するように集束させて動作させる場合、上記
電子ビーム制限孔２０７のターダクト放射方向に沿う長
手方向の中心軸は、第２図（ａ）からも明らかなように
上記集束溝２０６の同じくターダクト放射方向に沿う長
手方向の中心軸に対し上記陽極ターゲツト３０回転進行
方向と逆方向に偏心して形成され、第１図（ｂ＞ Ｋ示
すように、陽極ターｒノド３上のビーム電子密度分布が
、ターゲット回転進行方向に略最大値から漸減する分布
となるように構成されている。尚、電子ビームのクロス
オーバー焦点がターゲツト面よりも前方、即ち陰極構体
側に位置する場合は、陽極ターゲツト面ト回転方向を上
記とは反転させ、ビーム電子密度分布が同様に回転進行
方向に略最大値から漸減する分布となるように構成する
。 （５）願＠添付図面中、第１図を別紙のように訂正する
。 ２、特許請求の範囲 （１）真空外囲器内に回転陽極ターゲット及び陰極構体
が相対向して設けられ、上記陰極構体が、細長い形状の
電子放出面を有する陰極と、この陰極の電子放出面の前
方に配置され電子ビーム制限孔および集束溝を備える集
束電極とを有するＸ線管装置において、 れ、陽極ターゲット上のビーム電流密度分布が回転方向
に最大値から斯減する分布となるように構成されてなる
ことを特徴とするＸ線管装置。 （２）上記陰極に対して正のバイアス電圧を上記電子ビ
ーム制限孔に印加してなる電子凹レンズと、上記集束溝
が構成する電子凸レンズとにより合成された電子レンズ
の焦点が、上記陽極ターゲット上に結ばれる特許請求の
範囲第１項記載のＸ線管装置。
Claims (2)
- （１）真空外囲器内に陽極ターゲット及び陰極構体が相
対向して設けられ、上記陰極構体が、細長い形状の電子
放出面を有する陰極と、この陰極の電子放出面の前方に
配置され電子ビーム制限孔および集束溝を備える集束電
極とを有するＸ線管装置において、 上記電子ビーム制限孔の中心軸は、上記集束溝の中心軸
に対し上記陽極ターゲットの回転進行方向に偏心して形
成され、陽極ターゲット上のビーム電流密度分布が最大
値から漸減する分布となるように構成されてなることを
特徴とするＸ線管装置。 - （２）上記陰極に対して正のバイアス電圧を上記電子ビ
ーム制限孔に印加してなる電子凹レンズと、上記集束溝
が構成する電子凸レンズとにより合成された電子レンズ
の焦点が、上記陽極ターゲット上に結ばれる特許請求の
範囲第１項記載のＸ線管装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25321085A JPS62113344A (ja) | 1985-11-12 | 1985-11-12 | Ｘ線管装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25321085A JPS62113344A (ja) | 1985-11-12 | 1985-11-12 | Ｘ線管装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62113344A true JPS62113344A (ja) | 1987-05-25 |
Family
ID=17248087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25321085A Pending JPS62113344A (ja) | 1985-11-12 | 1985-11-12 | Ｘ線管装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62113344A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1715503A2 (en) | 2005-04-19 | 2006-10-25 | Rigaku Corporation | X-ray tube |
-
1985
- 1985-11-12 JP JP25321085A patent/JPS62113344A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1715503A2 (en) | 2005-04-19 | 2006-10-25 | Rigaku Corporation | X-ray tube |
| EP1715503A3 (en) * | 2005-04-19 | 2009-10-21 | Rigaku Corporation | X-ray tube |
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