JPS6224543A - Ｘ線管装置 - Google Patents

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、被検体の種類、大きさに応じて必似な任意
の大きさで略同−形状の焦点を得ることかでき、焦点の
大きさに応した必要な任意の大きさの管電流を得ること
ができるＸ線管装置に関する。

〔発ツｊの技術的背景とその問題点〕

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１図に示
１ようなＸ線管が用いられている。このＸ線管はｂわゆ
る回転陽極型といわれるもので、真空外囲ｆＺＩ内に隘
極構体旦と傘形陽極ターゲット、７が管軸から偏心１〜
で対向配設されて−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
り回転するようになっている。

従来一般のＸＩｓ管の陰価構体且は第２図に示すように
構成され、集束１ｉ％１ｏ２の集束溝１０６内に陰極フ
ィラメント１０１が配設されている。この陰極フィラメ
ント１０１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１極１０２により集束させ
る。

このためフィラメント１０１と集束電極１０２は同電位
とされる。尚、図中、点線１０３は集束電極１０２の近
傍の等電位曲線を衆わし、１０４は陰極フィラメント１
０７のほぼ中央部から放出された電子の軌跡を表わし、
１θ５は陰極フイラメン）７θ１の側面に近い所から放
出され、＋電子の軌跡を表わしている。

ところで、上記従来の隘極構体且においては、陰極フイ
ラメン）１０１をほぼ温度制限領域で使用するため、陰
極フイラメン）ＺＯＩの近傍の電界を強くする目的で陰
極の一部を集束を極１０２０中に突出させでいる。この
ため陰極フィラメントｌＯノ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１０ノの中央でふ
くらんだ形となり、陰極フィラメント１０１の略側監か
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１０１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
せることがてぎなく、図示したようにこれらの軌跡！−
１：１１１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拡、図示したように双峰性の
電子強度分布１０７を示す。

ところが上記のように、陰極フィラメント１０１から放
出された電子を集束電極１ｏ２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１を用いる必要がある。従って
、陰極温度を高めないと十分な高密度の電子を得ること
ができず、陰極フィラメント１０１の信頼性に問題があ
った。

又、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、微小焦点が得られず、また電子分布にシャー
プさがなく、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高値を低下させ
て、入射電子量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
線によって投影画像を作る場合に、解像度の増大とフォ
トレノイズの減少の妨害となり、十分に鮮明な画像を得
ることができない。

この欠点を除去する方法としては、平板状の陰極フィラ
メントを使用することが考えられる。

この例として特開昭５５−６８０５６号公報に開示され
る提案がある。

このような帯状平板からなる陰極フィラメントを有する
第３図の従来例について述べる。同図中の符号２０１は
帯状平板からなり口状に形成された陰極フィラメントで
、フィラメント支柱（図示せず）に取付けられており、
通電により直熱され熱電子を放出する。２０２は集束溝
の深さくＨ）が浅い集束電極であり、上記陰極フィラメ
ント２０ノから出てきた電子を集束する。２０３は集束
電極２０２の近傍の等電位曲線である。２０８で示す陽
極ターゲットは陰極フィラメント２０１及び集束電極２
θ２に対して正の高電位に保たれ、その位置は集束電極
２０２の電子レンズの焦点距離ｆと等しくしである。

ところがこの従来例では、以下に述べる欠点を有してい
る。

即ち、陰極フィラメント２０１の側面から出た電子２θ
５が中央から出た電子２０４とその軌道が大きく異なり
、陽極タープント２０８上の電子分布２θ７は、図示し
たごとく副焦点を持つことになる。この原因は、第３図
と同一箇所に同一符号を付［２だ第５図に示す如く、帯
状平板からなる陰極フィラメント２０１の端部より出た
電子の軌跡は線２６ｇの如くになる。なお点線２１０は
との陰極フィラメント２０１の表面にごく近い位置での
等電位曲線を表わす。

２１０は図示しだように陰極フィラメント２０１の端部
と集束電極２０２との間隙２１１で凹形分布となり、局
部的な凹レンズを形成する。このために、陰極フィラメ
ント２０１の端部近傍から発した電子の軌跡２０９は、
等電位曲線２１０が一様な場合よりも集束電極２０２の
壁に近づく。一方、集束電極３Ｑｌ内の等電位曲線２０
３は集束電極２０２の壁に近い部分において、集束電極
２０２の中央部にけるよりも曲率が大きくなり、軌跡２
０９は２０４よりも焦点距離が短かくなり収差を生じる
。このようにして十分な集束度を得ることができない。

電流値が大きい場合には、空間電荷の影響で上記の値よ
りも大きなｆｉｇ　Ｗを有している。

又、集束′１匝をフィラメントと同１位とした上で、よ
り−Ｉ＊集束効果を持たせるために集束電極２Ｑ９の深
さＨを大きくしてｆを小さくする場合には、陰瀝フィラ
メント２０１の近傍の電界が弱くなり、空間電荷制限状
態となって陽極′１位によって′ＪＬ流値が変化する。

又、陽極４圧ｖ２　が３０　ｋＶ程ｆｆ−１’ハ、２ａ
値カ１０　ｍＡ以上とれない場合がある。

々お、集束電極２０２又は少し前方に浅い集束溝をもつ
電極を置きこれに陰極フィラメント２０）に対して正の
バイアス電圧を印加する例もあるが、この場合には、陰
極フィラメントの長手方向（第３図と直角の方向）にお
ける電子ビームの集束性が悪くなることが考えられる。

もっとも、前記公開公報に示される技術は焦点形状の相
似的形状を保ちながら寸法を自在に変化させる目的での
実現方策は何ら示されていないＯ この例では、別の特開昭５９−９４３４８号公報に示さ
れるように、陰極フィラメントの長手方向と短手方向に
独立した別々の値のバイアス電圧を印加しないと、ｘ　
ｒｍ焦点の大きさを変えた場合に、その形状を相以形に
保つことができないと考えられる。

焦点形状を一定に保って異なる大きさの焦点を帰るため
の従来例として、特開昭 ５９−９４３４８号公報に記載された列がある。

これは、焦点の長さ方向、Ｉ［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もので、第４図に示す
ような構造となっている。この例では、希望する焦点ナ
イズを得るためには、長手方向と短手方向に別々の電圧
を印加する必要があり、Ｘ線管の構造が腹雑になるだけ
でなく、高電圧ケーブルの芯線数を増す必要もあり、又
、使用時に対応する電圧を決めるのが困難である。

而も、この例では前述したように、陰極の側面からの電
子によりシャープなエツジを有する焦点が得られない０
又、電極のコーナ一部の電界により、焦点のコーナ一部
の形状がバイアス電圧と共に変化する。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、Ｘ線の照射方向から見たＸ線焦点の
形状が実質的に円形又は正方形又は長手方向の長さが短
手方向の長さの１．４倍以下の形状を保ちながら、１つ
のバイアス電圧を予め設定された焦点サイズに対応する
値に可変、設定することにより、大きな範囲例えば０．
１　ｕ以下から１．５ｕ以上で、その形状を常に相似形
に保ちながらＸ線焦点のサイズを照射条件に合う任意の
大きさに変えることができるＸ線管装置を提供すること
である。

〔発明の概要〕

この発明は、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、上記陰極構体が熱電子放出用
の陰極及びその前方に電子ビーム集束度可変手段及びそ
の前方に設けられた集束溝を有する電子ビーム集束手段
からなり、上記電子ビーム集束度可変手段は実質的に正
方形又は円形又はこれらに近い形状の電子ビーム通過孔
を有１２、上記集束溝は正方形又は円形又は実質的にこ
れらに近い形状であり、上記陰極は長方形又は楕円形又
はこれらに近い形状で平坦な熱電子放出面を有し、この
陰極の回りには上記電子ビーム通過孔との間で陰極の長
手方向と短手方向とで実質的に同じ電位分布を形成する
ように電位分布平坦化電極が設けられてなるＸ線管装置
である。

〔発明の実施例〕

この発明を例えば陽極電圧１２０ｋｖ、陽極電流２０ｍ
Ａｓ　　Ｘａ無焦点５０　Ａｍ乃至１ｋｍｌノ範囲を変
えられるＸ線管に適用した場合を例に示す。これは第６
図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｅ）　、　（ｄ）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３００が
設けられている。この陰極構体は、直熱型陰極フィラメ
ント３０１がフィラメント支柱、？　０２　、　Ｊ　０
２に取付けられでいる。この場合、陰極フィラメント３
０１は帯状平板、例えば＠Ｄ０　　が約１ｍで、厚さが
０．０３ｍ　　程度のタングステン等の重金属の薄板か
らなり、中央部が電子放射面３０１ａ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
、さらにＵ字状に曲げられて折返し部３０１ｂ。

、９０　ｌ　ｂが形成され、各端部３０１ｃ、３０１ｃ
は外方へ直角に延長され上記電子放射面３０１ａに近い
高さのところでフィラメント支柱３０２゜３０２に電子
ビーム溶接等によって取付けられ電気的に接続されてい
る。

このような陰極フィツメント３０１を取囲むように、円
形カップ状の電子ビーム整形電極３０３が配設され、こ
の電子ビーム整形電極３０３に上記フィラメント支柱３
０２，３０２が絶縁性支持体（図示せず）を介して固定
されている。電子ビーム整形電極３０３には、上記陰極
フィラメント３０１の電子放射面３０１ａに対向して、
電子ビーム通過孔３０４が形成されている。この電子ビ
ーム通過孔３０４は、上記電子放射面３０１ａの長手方
向長さＤｙ　　より太きな一辺又は直径を有する正方形
又は円形又はこれに近い形にして、電子放射面３０１ａ
の約０．７１３Ｉ（寸法ｄ＋）前方に位置しており、電
子放射面３０１ａ側の開口面は電子放射面３０１ａと実
質的に平行となっている。このような電子ビーム通過孔
３０４の前方に、更に集束溝３０５が′１子ビーム整形
？４ｍ３０．９内に連設されている。この集束溝３０５
は上記電子ビーム通過孔３０４より径大な例えば正方形
にして、電子ビーム通過孔３０’４、電子放射面３０１
ｍと共に同軸的に形成され深さｄ２が十分深い寸法に形
成されている。そして、集束溝３０５の底面は通過孔３
０４にかけてテーパ状に形成されている。このテーパ爾
の軸（Ｃ）方向に沿う寸法は深さｄ、に対して数分の１
以下のわずか表寸法と表るように形成されている。

上記陰極フィラメント３０１のうち、上記電子放出面３
０１ａは、＠ＣｘｌＩ１．．長さｃｙ　の長方形になっ
ており、その表面は平坦に形成されている。このような
電子放出面３０１ａの周囲には、上記陰極フィラメント
３０ノと実質的に同電位に保たれ、かつ電子放出面３０
１ａと略同一平面の表面を荷つ電位分布平坦化を極３１
６が設けである。上記電子放出面３０１ａと電位分布平
坦化電極３１６とで構成される等電位平面は、上記電子
ビーム通過孔３０４に加えられた正のバイアス′（圧に
よって電子凹レンズを形成する。

この１子凹レンズは１．Ｔ＆子ビーム通過孔３０４が正
方形又は円形又はこれに近い形状であること、及び上記
電子放出面３０１ａと電位分布平坦化電極３１６とで構
成される等電位面が、上記電子ビーム通過孔３０４より
十分大きいこととにより、陰極フィラメント３θ１の長
手方向（ｙ方向）と陰極フィラメント３０１の短手方向
（Ｘ方向）とで実質的に焦点距離か等しくできている。

尚、′ａ子ビーム４通孔３０４が円形の場合には、軸Ｃ
に対して対称な凹レンズを形成する。

さて、ターゲット３がターゲツト面とＸ線を取出す方向
のＸ線放射軸とｑ交わる角度をθとすると、一般的にθ
は７°〜２０’である。又、ターゲット３に衝突する直
前の電子ビーム断面形状ｅ０　　の短辺をｔＸ、長辺を
１ｙ　　とする。そして、Ｘ線放射軸方向からみた焦点
形状Ｘ０　　が、当該分野で広く認められているように
長辺と短辺との比が１．４以下に保たれるようにする場
合゛を考える０この比が１．０となれば焦点形状が正方
形であり、空間解像度を良くするという点では最も好ま
しい状態である。そのよりになるために、ターゲツト面
上の電子ビーム射突面形状が次の条件を満足するように
設定される。

なお、上記のようにＸ線放射軸方向からみた焦点形状線
、短、長辺比が約１．４まで許容されるので、ターゲッ
ト表面上の電子ビームｅ、の長、短辺比は次の範囲にあ
れば十分である。

そして、所定ビーム電流において最小の焦点（例えば−
辺が５０μｍ）を得るとき、短辺又は短径方向の電子ビ
ームのビームウェストすなわち電子ビームｅの断面寸法
が最小となる位置が丁度ターゲツト面に一致するように
形成されている。なお、電子ビームｅはビームウェスト
の下流では電子の相互反発で次第に広がり、断面寸法が
増大してゆく。なお、ターゲット表面上のビーム形状の
長手方向がＸ線放射軸と一致する方向にする。

又、陰極フィラメント３０１に対して、正のより高いバ
イアス電圧を上記電子ビーム通過孔３０４に印加すると
、前述の電子凹レンズの焦点距離が短くなり、合成され
た凸レンズの焦点距離が長くなり、より大きな焦点を得
ることができる。

この場合には、ビームウェストの位置は上記ターゲット
３の後方に位置するようになる。より大きなバイアス電
圧に対して、より後方にビームウェストが移動し、１！
、　１．が上記式（２）を保ちながら大きくなる。

この作用を電子ビーム集束状態の電子計算機によるシミ
ュレーシヨンの結果を第７図（ａ）　、　（ｂ）に示し
て説明する。即ち、”ｆｇ７図（ａ）は第６図（ａ）に
相当する断面図である。そして、既述のように陰極フィ
ラメント３０１は幅が略２Ｂ程度で、厚さが０．０：３
ｔｌ　　程度のタングステン薄板からできており、フィ
ラメント支柱３θ２を通して通電され加熱される。陰極
フイラメン）　３０１の表面から放出された熱電子は、
電子ビーム通過孔３０４と陰極フィラメント３０ノ及び
電位平坦化電極３１６との間に印加されたバイアス電圧
によってできる電界によって加速され、電子ビーム通過
孔３０４に到達する。

この際、陰極フィラメント３θｌの表面及び電位分布平
坦化電極３１６と電子ビーム通過孔３０４の表面が略平
行となっているため、その間の等電位曲線３１０は略平
行となり、電子ビーム通過孔３０４の端部を通る電子軌
道をあまり乱さない。そして、電子ビーム通過孔３０４
を通過した電子は、距離ｄ、を通過する間に、その間の
凹レンズ作用によって拡散させられるが、その電子ビー
ム密度は極めて均一となっている。この電子ビームは、
十分深くて強い凸レンズ作用を有する集束溝３０５によ
って強く集束され、ターゲット３に到達する。

又、第７図（ｈ）は第６図（ｂ）に相当する断面図であ
り、陰極フィラメント３θ１の短手方向の電子集束の状
態を表わしている。′（子放出面３θＩｍと電位分布平
坦化電極３１６とは実質的に同１位であり、同一平面内
にあるので、これらは広い範囲にわたって平坦な等電位
面を形成する。これに対向して設けられた′１子ビーム
通過孔３０４及びその回りの対向壁３１３は、陰極３０
）の電子放出面３０１ｍの長手方向Ｙ（第７図（ａ））
と短手方向Ｘ（第７図（ｂ））とで同じ寸法となっ−Ｃ
いる（Ｄよ＆Ｄ、）ので、これらの間の等電位面３Ｉθ
はＸ方向、Ｙ方向共はぼ同一となり、この凹みによって
形成される電子凹レンズの焦点距離は、Ｘ方向、Ｙ方向
共同一となる。

又、電子集束溝３０５Ｘ方向、Ｙ方向共略同−の形状に
作られており（ＳＸりＳｙ）、その内部の等電位曲線３
１４はＸ方向、Ｙ方向で略同−の形状となり、従って、
これによって形成される電子凸レンズはＸ方向、Ｙ方向
共その焦点距離が等し、くなる。

従っ−Ｃ１上記電子凹レンズとの合成された電子凸レン
ズはＸ方向、Ｙ方向共略同−の焦点距離を有することに
なる。又、陰極フィラメント３０１の電子放出面３０１
ａから放出された熱電子は、電子ビーム通過孔３０４と
の間に印加された正のバイアス電圧によって加速され、
その運動方向が揃い、略整流が形成される。これらによ
り電子放出面ジθ１ａから出た電子は、常にその相似形
の分布を保ちながら、加速集束されてターゲット３に到
達する。従って、ターゲット３の表面に入射する電子ビ
ームのＸ方向、Ｙ方向での長さｔｘ、　７．は、常に次
の関係を満たしている。

ここで、Ｃｘ、Ｃｙはそれぞれ電子放出面３０１ａのＸ
方向、Ｙ方向の長さである。この形状をと決めておけば
、上記式（２）が満たされることになる。

特に、 ＣｘＩ ＣＸ　　―θ と決めれば１ｘ＝　１．となり、正方形又は円形のＸ線
焦点を得ることができる。

この関係は、上記のバイアス電圧を変えても常に保たれ
るため、箒に１つのバイアス電圧を制御することにより
、常に相似形を保った異なった大きさのＸ線焦点を得る
ことができる。

次に、実際の動作例について述べる。

先ず、フィラメントつまり陰極３０１にフィラメント電
源３０６から加熱電力を与え直熱すふ。

又、陰極３０１に対してビーム整形電極３０３に正の５
０〜１０００’＋’の範囲を可変できるバイアス電源３
θ７からバイアス電位を与え、更に陽極ターゲット３に
正の１２０ｋＶ程度の陽極電圧を電源３０Ｂから与えて
動作させる。これによって、バイアス電位が約２００Ｖ
付近で電子ビームｅのビームウェストがターゲツト面に
合致する。

そして、ターゲツト面上の電子ビーム焦点ｅ、の最小の
大きさは、短辺ｔｘが約５０μｍ。

長辺１．が約１２５μｍとなり、Ｘ線放射軸Ｘの方向か
ら見た実効焦点Ｘ０は一辺が約５０μｍのほぼ正方形と
なり、均等表電子密度分布が得られた。

又、バイアス電位を５０ｖから１００ＯＶの範囲で変化
することにより、焦点形状をほぼ相似的にして大きさを
一辺が約５０μｍから約１鵡の寸法まで変化させること
ができた。

而も、陰極フィラメント３０ノの電子放出面３０１ａの
面積を増した場合の例として、陽極電圧を最大１５０ｋ
Ｖ、陽極電流を焦点の大きさに応じてフィラメント電圧
３０６を変えることにより最大１０００＃ＩＡまでの範
囲で使用するＸ線管に適用して、実効焦点を長、短辺比
が約１，４以下にとどめることができる。パ・ｆアス電
位と電子ビーム焦点の短辺ｔｘ、長辺１．の関係は、第
９図に示すようになり、Ｘ線実効焦点Ｘ０の辺の比は、
およそ１．４以下にとどめることができる。

次に、焦点サイズに対応して管電流を増す方法について
述べる。

即し、電子ヒート通過孔３０４と陰極３０１の距離ｄ、
は、陰極フィラメント３０１０表面から出た電子がバイ
アス電圧によって温度制限領域で動作するように決めら
れている。従って、電子ヒーム通過孔３０４を通過する
電子の量は、陰極３０１の温度のみによって決まり、陽
極ターゲット３上での電子密度分布の大きさは、バイア
ス電圧によって這流値と独立に可変できるようになって
いる。

又、Ｘ線管の焦点は小さい方が得られる画像の解像度が
良くなるが、撮影される物体の大きさ、材質によっては
、Ｘ線強度の方を優先して増す必要がある。一方、焦点
サイズと、それに対応して許容されるＸ線強度はターゲ
ット３の材質２回転速度等によって決る予め定め°られ
た関係で対応する。従って、撮影したい対象が決まれば
、それに必要な管電流が決まり、それを許容する焦点サ
イズの最小値を決めることができる。このようにして、
対象によって焦点サイズを変えれば、常に理想的な解像
度を得ることができる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、次のような優れた効果が得られる。

■　Ｘａ焦点の形状を常にほぼ一定に保ちながら、その
大きさをただ１種項のバイアス電圧の制御によって制御
できる。そして、陽極電流とは独立に、焦点サイズを任
意の大きさに決めることができる。

■　ａ櫃フィラメント３θ１の電子放出面３０１ａから
出た電子が正のバイアス電圧で加速されて、１！Ｌ子の
速度及び方向が揃っているため、収差の少ないエツジが
シャープな任意の大きさの焦点を得ることができる。

■　上記０項に述べた理由により、従来よりも微小なサ
イズまで集束させることができ、極めて小さな焦点を有
するＸ線管を提供することができる。

■　電子ビーム通過孔３０４及び集束溝３０５の形状を
円形にすることにより、軸対称構造となるため、電子銃
の設計及び製造が極めて容易になる。

■　上記０項に加えて、陰極フィラメント３０１の電子
放出面３０１ｍの形状を長袖と短軸の比が１九〇となる
楕円形状にしておけば、常に軸対称な円形の焦点を得る
ことができ、これを使って得られる画像の解像度が極め
て良くなる。

〔発明の変形例〕

上記実施例では、電子ビーム通過孔３０４及び集束溝３
０５はいずれも正方形に形成されていたが、第９図に示
すように１電子ビーム通過孔３０４及び集束溝３０５を
いずれも円形に形成してもよい。そして、陰極フィラメ
ント３０１の電子放出面３０１ａの短径Ｃｘ、長径Ｃｙ
　を前述の関係式（３）を満足するよりに構成する。こ
れＫより、上記実施例と同様効果が得られる。この場合
、陽極ターゲット３上での電子ビーム焦点は長軸が短軸
の１４−になる楕円形となる。

従って、Ｘ線管のＸ線放射口から見たＸ線焦点Ｘ６はほ
ぼ真円形となる。又、バイアス電圧を変えた場合は、Ｘ
線焦点は常に略円形を保ちながら、その大きさを変える
ことになる。上記した関係は、バイアス電圧等の設計条
件を変えた場合にも、はぼ円形に保たれる。

尚、管電流が変化した場合に、それに対応してバイアス
電圧を変えることによって、管電流の変化にも拘らず、
所望の焦点の大きさを得ることができる。

又、上記実施例では、電子ビーム通過孔３０４と集束溝
３０５を一体構造の電子ビーム整形電極３０３内に設け
ているが、これらを機械的に分離しても良いことは勿論
であるし、これらの間に他のバイアス電圧を印加しても
良いことは勿論である。

又、陰極フィラメント３０１として、バリウム含浸型陰
極等の傍熱型のものを使用しても良いことは物論である
。更に、フィラメントの表面を曲面状にしても、同様の
効果を持たせることができる。

又、電位平坦化電極３１６と陰極フィラメント３０１の
間に、前述の陰極フイシン７　ト３０１と電位平坦化電
極３１６の間のバイアス電圧よりも低いバイアス電圧を
印加したり、電位平坦化電極３１６の位置を電子放出面
３０１ａ内から多少ずらしても、上記凹レンズの焦点距
離のＸ方向、Ｙ方向での差異が小さければ、同様の効果
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のＸ＠管装置を示す概略構成図、第２図及
び第３図及び第４図は従来の陰極構体の３例を示す断面
図、第５図は第３図及び第４図の陰極構体における欠点
を説明するために用いる断面図、第６図（ａ）　、　（
ｂ）　、　（Ｃ）　、　（ｄ）はこの発明の一実施例に
係るＸ線管装置を示す各々の断面図、上面図及び要部斜
視図、第７図（ａ）、（ｂ）はこの発明の詳細な説明す
るために用いる断面図、第８図はこの発明のＸ線管装置
におけるバイアス電圧と陽極ターゲット上での電子ビー
ムの辺の長さとの関係を示す特性曲線図、第９図はこの
発明の変形例を示す平面図である。 １・・・真空外囲器、ｌ・・・陰極構体、３・・・陽極
ターゲット、３００・・・陰榎構体、３０１・・・陰標
フイラメン）、３０１ａ・・・電子放射面、３０１ｂ・
・・折返し部、３０２・・・フィラメント支柱、３０３
・・・電子ビーム整形電極、３０４・・・電子ビーム通
過孔、３０５・・・集束溝、３０７・・・バイアス制御
電源、３１６・・・電位分布平坦化電・匝。 出願人代理人　弁理士　　鈴　江　武　彦第１°図 ！ 第２図 第３図 （ａ）　　　　　　　　　　　（ｂ） 第４＠ 第５図 （ｂ） 第６図 （Ｃ） （ｄ） 第６図 第　７　図（ａ） 第　７図（ｂ） ハ゛Ａ了入電尽　　　　− 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （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表面の
   電位分布をこれより広い範囲に亙って平坦にする電位平
   坦化手段と、上記陰極に対向して設けられ、かつ上記電
   子放出面の長手方向と短手方向とでの長さが略等しい形
   状の電子ビーム通過孔と、この電子ビーム通過孔と上記
   陽極ターゲットとの間に設けられ、かつ上記陰極の長手
   方向と短手方向とでの長さが略等しい形状の集束溝とを
   有することを特徴とするＸ線管装置。 （２）上記陰極の電子放出面の長手方向の長さＣ＿ｙと
   短手方向の長さＣ＿ｘと上記陽極ターゲット角度θとの
   間に次の関係が成立つことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のＸ線管装置。 １／（√２　ｔａｎθ）≦Ｃ＿ｙ／Ｃ＿ｘ≦√２／ｔａ
   ｎθ（３）上記陰極に対して正のバイアス電圧を上記電
   子ビーム通過孔に印加したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項又は第２項記載のＸ線管装置。 （４）上記陰極の電子放出面及びその周囲の電位平坦化
   手段とこれらに対して正のバイアス電圧を印加した上記
   電子ビーム通過孔とによって構成される電子凹レンズと
   、上記集束溝によって形成される電子凸レンズとの合成
   された電子レンズの焦点が、上記陽極ターゲットの表面
   上又はその後方にあることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項、第２項又は第３項記載のＸ線管装置。 （５）上記陰極と電子ビーム通過孔との間に印加された
   バイアス電圧を高くすることによりＸ線焦点のサイズが
   大きく出来、かつこれに対応して陰極の温度を高めるこ
   とにより、焦点サイズとは独立に管電流を増大出来るこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項、第３項
   又は第４項記載のＸ線管装置。 （６）上記陰極の電子放出面が楕円形であり、上記電子
   ビーム通過孔及び集束溝が円形であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のＸ線管装置。 （７）上記陰極が重金属の平板からなっていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４
   項、第５項又は第６項記載のＸ線管装置。