JPS63207038A - X線管装置 - Google Patents
X線管装置Info
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- JPS63207038A JPS63207038A JP3902887A JP3902887A JPS63207038A JP S63207038 A JPS63207038 A JP S63207038A JP 3902887 A JP3902887 A JP 3902887A JP 3902887 A JP3902887 A JP 3902887A JP S63207038 A JPS63207038 A JP S63207038A
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- electron beam
- ray tube
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- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims abstract description 23
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 4
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000002902 bimodal effect Effects 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 229910001080 W alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
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- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 238000004846 x-ray emission Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2235/00—X-ray tubes
- H01J2235/06—Cathode assembly
- H01J2235/068—Multi-cathode assembly
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】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
この発明は高出力、高映像を得る場合に使用して好適な
X線管装置に係り、特にその陰極構体の改良に関する。
X線管装置に係り、特にその陰極構体の改良に関する。
(従来の技術)
一般に、X線管装置は例えばX線診断装置に取付けて医
療用に利用されているが、胃の検診などの場合には、い
わゆる回転陽極型と言われるX線管装置が用いられてい
る。
療用に利用されているが、胃の検診などの場合には、い
わゆる回転陽極型と言われるX線管装置が用いられてい
る。
この種のX線管装置は、真空外囲器内に陰極構体と回転
陽極ターゲットが対向して配設されているが、従来の陰
極構体2は、第6図に示すように構成され、集束電極1
02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は略同電位に設定されてい
る。尚、図中、点線103は集束電極102の近傍の等
電位曲線を表わし、符号104は陰極フィラメント10
1のほぼ中央部から放出された電子の軌跡を表わし、符
号105は陰極フィラメント101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。
陽極ターゲットが対向して配設されているが、従来の陰
極構体2は、第6図に示すように構成され、集束電極1
02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は略同電位に設定されてい
る。尚、図中、点線103は集束電極102の近傍の等
電位曲線を表わし、符号104は陰極フィラメント10
1のほぼ中央部から放出された電子の軌跡を表わし、符
号105は陰極フィラメント101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Zにおいては、陰極フィ
ラメント101をほぼ温度制限領域で使用するため、陰
極フィラメント101の近傍の電界を強くする目的で、
この陰極フィラメント101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
の近傍の等電位曲線は、点線103で示すように陰極フ
ィラメント101の中央で脹らんだ形となり、陰極フィ
ラメント101の略側壁から放出された電子105は側
方に向うことになる。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1
04とを同一方向に集束させることが出来ず、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
すべての電子をある程度集束させた位置では、第6図(
b)に示したように双峰性の電子強度分布e2を示す。
ラメント101をほぼ温度制限領域で使用するため、陰
極フィラメント101の近傍の電界を強くする目的で、
この陰極フィラメント101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
の近傍の等電位曲線は、点線103で示すように陰極フ
ィラメント101の中央で脹らんだ形となり、陰極フィ
ラメント101の略側壁から放出された電子105は側
方に向うことになる。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1
04とを同一方向に集束させることが出来ず、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
すべての電子をある程度集束させた位置では、第6図(
b)に示したように双峰性の電子強度分布e2を示す。
(発明が解決しようとする問題点)
上記のように、コイル状の陰極フィラメント101を使
用した場合、陽極ターゲット3上に双峰性の電子強度分
布e2を結ぶ。その電子強度分布e2の裾野は広く、こ
のような焦点でX線撮影をした場合、第5図に点線Rで
示すように十分な解像度が得られない。又、陽極ターゲ
ット3の電子衝突面の温度は、e2の尖頭値により決ま
る。
用した場合、陽極ターゲット3上に双峰性の電子強度分
布e2を結ぶ。その電子強度分布e2の裾野は広く、こ
のような焦点でX線撮影をした場合、第5図に点線Rで
示すように十分な解像度が得られない。又、陽極ターゲ
ット3の電子衝突面の温度は、e2の尖頭値により決ま
る。
この発明は、上記事情に鑑みなされたもので、解像度が
優れ、X線出力が大きく、X線撮影が可能な微小焦点を
備えたX線管装置を提供することを目的とする。
優れ、X線出力が大きく、X線撮影が可能な微小焦点を
備えたX線管装置を提供することを目的とする。
[発明の構成]
(問題点を解決するための手段)
この発明は、真空外囲器内に陰極構体と回転陽極ターゲ
ットが対向して配設され、上記陰極構が平坦な電子放出
面を有する平板陰極フィラメントと、この平板陰極フィ
ラメントの電子放出面の前方に配置され電子ビーム制限
孔及び集束溝を有する集束電極とを備えたX線管装置に
おいて、上記陽極ターゲット上の電子ビーム電流密度分
布が回転方向に最大値から漸減する分布となるように、
上記平板陰極フィラメントが傾斜して配設されてなるX
線管装置であり、上記平板陰極フィラメントは板厚が5
0μm以下のタングステン材からなり、上記平板陰極フ
ィラメント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。
ットが対向して配設され、上記陰極構が平坦な電子放出
面を有する平板陰極フィラメントと、この平板陰極フィ
ラメントの電子放出面の前方に配置され電子ビーム制限
孔及び集束溝を有する集束電極とを備えたX線管装置に
おいて、上記陽極ターゲット上の電子ビーム電流密度分
布が回転方向に最大値から漸減する分布となるように、
上記平板陰極フィラメントが傾斜して配設されてなるX
線管装置であり、上記平板陰極フィラメントは板厚が5
0μm以下のタングステン材からなり、上記平板陰極フ
ィラメント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。
(作用)
この発明によれば、Q、2mm未満の微小魚点由平板陰
極フィラメントにより、優れた解像度のX線撮影が可能
である。
極フィラメントにより、優れた解像度のX線撮影が可能
である。
(実施例)
以下、図面を参照して、この発明の一実施例を詳細に説
明する。尚、同一部分は同一符号で表す。
明する。尚、同一部分は同一符号で表す。
第1図及び第2図に示す実施例は、X線管装置の陰極構
体を示している。図中の符号亘は陰極構体、13は集束
電極、21は小焦点用集束溝、23は小焦点用平板陰極
フィラメント、25.26は一対のフィラメント支持柱
、27.28はその支持スリーブ、29はセラミックス
絶縁支持板、30は支持用カップ、31は遮蔽電極、3
5は、支持円筒を表わしている。
体を示している。図中の符号亘は陰極構体、13は集束
電極、21は小焦点用集束溝、23は小焦点用平板陰極
フィラメント、25.26は一対のフィラメント支持柱
、27.28はその支持スリーブ、29はセラミックス
絶縁支持板、30は支持用カップ、31は遮蔽電極、3
5は、支持円筒を表わしている。
ところで、平板陰極フィラメント23は、50μm以下
、例えば25μmの板厚のタングステン材(タングステ
ン合金を含む)からなり、中央の平坦部の両側がそれぞ
れU字状に折返され、その両端部231 % 232が
支持柱25.26の先端に溶接により固着されている。
、例えば25μmの板厚のタングステン材(タングステ
ン合金を含む)からなり、中央の平坦部の両側がそれぞ
れU字状に折返され、その両端部231 % 232が
支持柱25.26の先端に溶接により固着されている。
又、遮蔽電極31は、平板陰極フィラメント23の中央
の電子放射平坦面を近接して取囲み、支持用カップ30
に保持されて、図示しない導電体で平板陰極フィラメン
ト23に電気的に短絡されて同電位になっている。セラ
ミックス絶縁支持板29は、支持円筒35により集束電
極13の下端部に固定されている。それにより、遮蔽電
極31と集束電極13とは電気的に分離されている。そ
して、集束電極13には、平板陰極フィラメント23の
電子放出面23aの前方に、これに相対向して電子ビー
ム制限孔41が形成されている。この電子ビーム制限孔
41は、第3図(a)、(b)に示すように、好ましく
は電子放出面23aの面積より小さい面積の例えば長方
形にして、電子放出面23aの約0.7mm〜1.5m
m前方に位置している。更に、この発明では、平板陰極
フィラメント23つまり電子放出面23aは、陽極ター
ゲット3上の電子ビーム電流密度分布が回転方向に最大
値から漸減する分布となるように、対面する電子ビーム
制限孔41の面に対して傾斜して配設されている。
の電子放射平坦面を近接して取囲み、支持用カップ30
に保持されて、図示しない導電体で平板陰極フィラメン
ト23に電気的に短絡されて同電位になっている。セラ
ミックス絶縁支持板29は、支持円筒35により集束電
極13の下端部に固定されている。それにより、遮蔽電
極31と集束電極13とは電気的に分離されている。そ
して、集束電極13には、平板陰極フィラメント23の
電子放出面23aの前方に、これに相対向して電子ビー
ム制限孔41が形成されている。この電子ビーム制限孔
41は、第3図(a)、(b)に示すように、好ましく
は電子放出面23aの面積より小さい面積の例えば長方
形にして、電子放出面23aの約0.7mm〜1.5m
m前方に位置している。更に、この発明では、平板陰極
フィラメント23つまり電子放出面23aは、陽極ター
ゲット3上の電子ビーム電流密度分布が回転方向に最大
値から漸減する分布となるように、対面する電子ビーム
制限孔41の面に対して傾斜して配設されている。
換言すれば、陽極ターゲット3の回転方向に対向する側
内壁42.43との距離が異なって配設されている。
内壁42.43との距離が異なって配設されている。
即ち、第3図(a)から明らかなように、電子ビームク
ロスオーバ一点が、陽極ターゲット3面よりも後方に位
置する場合、矢印(第3図(b)参照)で示した陽極タ
ーゲット3の回転進行方向の側で平板陰極フィラメント
23と電子ビーム制限孔壁42との距離が反対側の壁4
3との距離より大きく配設され、第3図(b)に示すよ
うに、陽極ターゲット3上の電子ビーム電流密度分布e
1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。そして、電子ビームクロスオーバ一点が陽極ター
ゲット3面より前方に位置する場合は、回転方向を逆に
する。
ロスオーバ一点が、陽極ターゲット3面よりも後方に位
置する場合、矢印(第3図(b)参照)で示した陽極タ
ーゲット3の回転進行方向の側で平板陰極フィラメント
23と電子ビーム制限孔壁42との距離が反対側の壁4
3との距離より大きく配設され、第3図(b)に示すよ
うに、陽極ターゲット3上の電子ビーム電流密度分布e
1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。そして、電子ビームクロスオーバ一点が陽極ター
ゲット3面より前方に位置する場合は、回転方向を逆に
する。
さて動作時には、第3図に示すように、電源45から、
平板陰極フィラメント23に対して集束電極13は正の
電位が印加される。そして、平板陰極フィラメント23
と電子ビーム制限孔41によって形成される等電位面は
、48で示すように形成される。従って、空間出力制限
領域において、電子ビーム制限孔41の内壁43の側の
距離が内壁42の側に比べ短いため、電流密度が内壁4
3の側で高くなる。即ち、 但し、J:電流密度 ■:管電圧 d:電極間距離 その結果、初期的に電子密度が高密度から低密度へ分布
することになる。それが電子ビーム制限孔41を!過し
、電子凸レンズ49により集束され、片落ちの電子密度
分布(fallingload)elが得られる。
平板陰極フィラメント23に対して集束電極13は正の
電位が印加される。そして、平板陰極フィラメント23
と電子ビーム制限孔41によって形成される等電位面は
、48で示すように形成される。従って、空間出力制限
領域において、電子ビーム制限孔41の内壁43の側の
距離が内壁42の側に比べ短いため、電流密度が内壁4
3の側で高くなる。即ち、 但し、J:電流密度 ■:管電圧 d:電極間距離 その結果、初期的に電子密度が高密度から低密度へ分布
することになる。それが電子ビーム制限孔41を!過し
、電子凸レンズ49により集束され、片落ちの電子密度
分布(fallingload)elが得られる。
一方、コイル状陰極フィラメント101による焦点の電
子密度分布は、既述のように第6図(b)の双峰性の電
子強度分布e2となる。
子密度分布は、既述のように第6図(b)の双峰性の電
子強度分布e2となる。
この小焦点用平板陰極フィラメント23により、第5図
の空間周波数変調度伝達関数(MTF)を示す図に実線
曲線Pで示すように、従来のコイルフィラメントによる
場合(点線曲線R)に比べて十分高い解像度及びコント
ラストが得られることが裏付けられている。
の空間周波数変調度伝達関数(MTF)を示す図に実線
曲線Pで示すように、従来のコイルフィラメントによる
場合(点線曲線R)に比べて十分高い解像度及びコント
ラストが得られることが裏付けられている。
(他の実施例)
第4図に示す実施例は、小焦点用平板陰極フィラメント
23を、第1の集束電極13に、コイル状フィラメント
24を反対側の集束電極13a内に配置したものである
。このコイル状フィラメント24は、主として排気工程
で陽極ターゲット3を電子衝撃により加熱してガス放出
のために用いられる。同図において、符号38は真空容
器、36はX線放射窓、37はロータ部を表わしている
。
23を、第1の集束電極13に、コイル状フィラメント
24を反対側の集束電極13a内に配置したものである
。このコイル状フィラメント24は、主として排気工程
で陽極ターゲット3を電子衝撃により加熱してガス放出
のために用いられる。同図において、符号38は真空容
器、36はX線放射窓、37はロータ部を表わしている
。
[発明の効果]
以上説明したように、この発明によれば、0.2mm未
満の微小焦点、特に小焦点用平板陰極フィラメントによ
り優れた解像度のX線撮影が可能である。
満の微小焦点、特に小焦点用平板陰極フィラメントによ
り優れた解像度のX線撮影が可能である。
第1図はこの発明の一実施例に係るX線管装置の要部を
示す縦断面図、第2図は第1図の2−2′線に沿って切
断し矢印方向に見た断面図、第3図(a)、(b)は第
1図の動作原理を示し、電子ビーム軌道、焦点電子密度
分布及び等電位線を表わした模式図、第4図はこの発明
の他の実施例に係る要部を示す縦断面図、第5図は変調
伝達関数を示す特性図、第6図(a)、(b)は従来の
X線管装置の陰極構体と電子ビーム軌道、焦点電子密度
分布及び等電位線を表わした縦断面図及び模式図である
。 3・・・陽極ターゲット、12・・・陰極構体、13・
・・集束電極、21・・・集束溝、23・・・平板陰極
フィラメント、23・a・・・電子放出面、41・・・
電子ビーム制限孔。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第2図 第 4 因 第5図
示す縦断面図、第2図は第1図の2−2′線に沿って切
断し矢印方向に見た断面図、第3図(a)、(b)は第
1図の動作原理を示し、電子ビーム軌道、焦点電子密度
分布及び等電位線を表わした模式図、第4図はこの発明
の他の実施例に係る要部を示す縦断面図、第5図は変調
伝達関数を示す特性図、第6図(a)、(b)は従来の
X線管装置の陰極構体と電子ビーム軌道、焦点電子密度
分布及び等電位線を表わした縦断面図及び模式図である
。 3・・・陽極ターゲット、12・・・陰極構体、13・
・・集束電極、21・・・集束溝、23・・・平板陰極
フィラメント、23・a・・・電子放出面、41・・・
電子ビーム制限孔。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第2図 第 4 因 第5図
Claims (3)
- (1)真空外囲器内に陰極構体と回転陽極ターゲットが
対向して配設され、上記陰極構体が平坦な電子放出面を
有する平板陰極フィラメントと、この平板陰極フィラメ
ントの電子放出面の前方に配置され電子ビーム制限孔及
び集束溝を有する集束電極とからなるX線管装置におい
て、 上記陽極ターゲット上の電子ビーム電流密度分布が回転
方向に最大値から漸減する分布となるように、上記平板
陰極フィラメントが対面する上記電子ビーム制限孔の面
に対して傾斜して配設されてなることを特徴とするX線
管装置。 - (2)上記平板陰極フィラメントは板厚が50μm以下
のタングステン材からなる特許請求の範囲第1項記載の
X線管装置。 - (3)上記平板陰極フィラメント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項又は第2項記載のX線管装置
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3902887A JPS63207038A (ja) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | X線管装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3902887A JPS63207038A (ja) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | X線管装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63207038A true JPS63207038A (ja) | 1988-08-26 |
Family
ID=12541654
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3902887A Pending JPS63207038A (ja) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | X線管装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63207038A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007066694A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Hamamatsu Photonics Kk | X線管 |
-
1987
- 1987-02-24 JP JP3902887A patent/JPS63207038A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007066694A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Hamamatsu Photonics Kk | X線管 |
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