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五、發明說明（Ο 本發明係關於產生X射線之X射線產生裝置。 (背景技術） 這種X射線產生裝置之例有如日本專利公報特開平 7 - 2 9 5 3 2號所揭τρ:者。此X射線產生裝置具備射出熱電 子之陰極部，控制陰極部射出之熱電子之柵電極，藉熱 電子之撞擊產生X射線之靶及控制施加於這些陰極部及 柵電極之電壓之電壓控制裝置。陰極部包括在多孔性之 鎢內含浸B a Ο等之容易放射電子之物質之陰極及用於對 此陰極加熱使射出熱電子之加熱器。 (發明之揭示） 上述之以往之X射線產生裝置係如第8A〜8E圖所示 ，藉上述X射線產生裝置之電源（圖中係以驅動SW表示） ，電壓控制裝置即將既定之電壓施加於陰極部，亦即施 加於陰極部加熱用之加熱器，另外，同時將截斷電壓施 加於柵電極俾防止熱電子撞擊靶。這樣子，事先施加既 定電壓於加熱器（亦即，預熱加熱器）對於X射線射出之 Ο η信號輸入之同時射出所要之安定之X射線係爲重要。 然後，藉X射線射出之開關（圖中以X線S W表示）輸入 X射線射出之〇 η信號時動作電壓則施加於柵電極俾使熱 電子以既定量撞擊靶，進而產生X射線。 以往之X射線產生裝置，爲了在X射線射出之〇 η信 號輸入之同時射出所要之安定之X射線，而經常對陰極 部之加熱器施加釋出熱電子所需之必要電壓。但是，X 射線產生裝置依使用條件，在主電源爲〇 η狀態，及X 544708 五、I务明說明（2) 射線射出爲〇 ff狀態之所謂待機時間，亦即加熱器之預 熱狀態會有變成極長之情形。因在待機時間中也要對陰 極部之加熱器施加釋出熱電子所需之電壓，故即使無射 出X射線陰極也會消耗。如此，因使用條件，導致X射 線管進行無效率之運轉，結果，縮短陰極之壽命，進而 縮短X射線管之壽命，此係爲一個問題。 因此，本發明之目的係提供一種X射線產生裝置，其 不管使用條件如何，能有效率地運轉X射線管，藉此能 得出長期保持安定之X射線。 本發明有關之X射線產生裝置之特徵爲具備（1)包括 釋出熱電子之陰極部，控制陰極部釋出之熱電子之柵電 極，及藉熱電子之撞擊而產生X射線之靶之X射線管， (2 )控制施加於陰極部及柵電極之電壓之電壓控制裝置， 及（3)操作X射線產生裝置之orroff及射線射出之〇n_〇ff 之開關，電壓控制裝置係根據經開關輸入之X射線產生 裝置之on信號和X射線射出之off信號，施加正的待機 電壓Vn於陰極部外，另同時施加負的截斷電壓v c !於 柵電極俾防止陰極部釋出之熱電子到達靶，另外，根據 經開關輸入之X射線產生裝置之on信號和X射線射出 之on信號，施加比待機電壓Vfl高之陰極動作電壓Vf2 於陰極部，同時另施加比截斷電壓Vel高之柵極動作電 壓Ve2於柵電極俾使陰極部釋出之熱電子到達靶。 此X射線產生裝置在X射線產生裝置之開關處於on ’ X射線射出之開關處於off之狀態下，比當X射線射 544708 五、發明說明（3) 出之開關on時施加之陰極動作電壓Vf2低之待機電壓 V f i係施加於陰極部。於是，相較於X射線產生裝置之 開關在on的狀態時動作電壓V f2經常施加於陰極部之以 往之X射線產生裝置，可延長陰極部之使用壽命，且能 與X射線射出之開關on之同時射出所要之安定之X射 線。這樣子，依此X射線產生裝置不管使用條件如何， 能有效率地運轉X射線管，藉此，能得出長期保持安定 之X射線。 另外，本發明有關之X射線產生裝置，其特徵爲具備 (1 )包括釋出熱電子之陰極部，控制陰極部釋出之熱電子 之柵電極，及受熱電子之撞擊而產生X射線之靶之X射 線管，（2)控制施加於陰極部及柵電極之電壓之電壓控制 裝置，及（3)操作X射線產生裝置之οη· 0ff，陰極部之 on · off，及X射線射出之on· off之開關，電壓控制裝置 係根據經開關輸入之X射線產生裝置之on信號，陰極 部之off信號及X射線射出之off信號，對陰極部施加 正的待機電壓Vfl，另外同時對栅電極施加負的截斷電 壓Vel俾防止陰極部釋出之熱電子到達靶，根據經開關 輸入之X射線產生裝置之on信號，陰極部之on信號及 X射線射出之off信號，對陰極部施加比待機電壓Vfl 高之陰極動作電壓V f 2，另外同時對柵電極施加截斷電 壓V。！，根據經開關輸入之X射線產生裝置之011信號， 陰極部之〇 η信號及X射線射出之〇 n信號，對陰極部施 力口陰極動作電壓Vf2，同時另對柵電極施加比待機電壓 544708 五、發明說明（4) Vc i高之柵極動作電壓ve2俾使用自陰極部釋出之熱電子 到達前述靶。 此X射線產生裝置當在X射線產生裝置之開關on及 陰極部之開關off之狀態時係對陰極部施加比當陰極部 之開關on時施加之陰極動作電壓Vf2低之待機電壓Vfl 。因此，相較於X射線產生裝置之開關在on之狀態時 經常施加於陰極部之陰極動作電壓Vf2之以往之X射線 產生裝置，會g延長陰極部之使用壽命，且能與X射線射 出之開關ο η之同時射出所要之安定之X射線。如此， 不管使用條件如何，能有效率地運轉X射線管，藉此， 會g獲得更長期保持安定之X射線。特別是，此X射線產 生裝置，藉操作陰極部之on· off之開關能隨意地將施加 於陰極部之電壓在待機電壓Vfl和陰極動作電壓Vf2之 間切換。因此，在開始射出X射線之前將陰極部之開關 Ο η，使施加於陰極部之電壓自待機電壓v fl切換至陰極 動作電壓V f2，藉此，對應依X射線射出之開關之on而 射出X射線之瞬間，能從X射線射出之初期狀態開始射 出更具安定特性之X射線。 另外’本發明有關之X射線產生裝置，其特徵爲具備 (1 )包括釋出熱電子之陰極部，控制陰極部釋出之熱電子 之柵電極，及受熱電子之撞擊而產生X射線之靶之X射 線管’（2)控制施加於陰極部及柵電極之電壓之電壓控制 裝置’及（3)操作X射線產生裝置之on .off，陰極部之 onwff，及X射線射出之011.0ff之開關，電壓控制裝置 544708 五、發明說明（5) 係根據經開關輸入之X射線產生裝置之on信號，陰極 部之off信號及X射線射出之off信號，不對陰極部施 加電壓；另外也不對栅電極施加電壓；根據經開關輸入 之X射線產生裝置之on信號，陰極部之on信號及X射 線射出之off信號，對陰極部施加正的待機電壓Vfl，同 時施加負的截斷電壓Ve i於柵電極俾防止陰極部釋出之 熱電子到達靶，根據經開關輸入之X射線產生裝置之on 信號，陰極部之on信號及X射線射出之on信號，施加 比待機電壓V fl高之陰極動作電壓V f2於陰極部，同時 施加比截斷電壓Vel高之柵電極動作電壓Vc2於柵電極 俾使自陰極部釋出之熱電子到達靶。 此X射線產生裝置在X射線產生裝置之開關on及陰 極部之開關〇 ff時不對陰極部施加電壓，而在X射線產 生裝置之開關on，陰極部之開關on，及X射線射出之 開關off之狀態下，則對陰極部施加比當X射線射出之 開關on時，施加之陰極動作電壓Vf2低之待機電壓Vfl 。因此，相較於當X射線產生裝置之開關在on之狀態 時經常對陰極部施加陰極動作電壓V f2之以往之X射線 產生裝置，能延長陰極部之使用壽命，且當X射線射出 之開關on之同時能射出所要之安定之X射線。如此， 不管使用條件如何，能有效率地運轉X射線管，藉此， 會g獲得長期保持安定之X射線。特別是，本實施形態有 關之X射線產生裝置，藉操作陰極部之on· off，能將施 力口於陰極部之電壓在停止施加電壓和待機電壓Vfl之間 544708 五、發明說明（6) 隨意切換。因此，X射線產生裝置之開關縱使在on的狀 態，也能停止對陰極部施加電壓，能更進一步抑制陰極 部在短期間內消耗，能更有效率地運轉X射線管，從而 能獲得更長期保持安定之X射線。 本發明有關之X射線產生裝置，其特徵爲亦可作成爲 當施加於陰極部之待機電壓Vfl連續達既定時間以上時 電壓控制裝置即將控制陰極部之on· off之開關off，藉 此停止對陰極部施加於電壓，這樣作，若忘記切斷陰極 部之開關時能自動地停止對陰極部施加電壓，藉此更能 抑制陰極部在短期間內消耗，更能有效率地運轉X射線 管，及能獲得更長期保持安定之X射線。 本發明有關X射線產生裝置，其特徵爲亦可作成爲陰 極部係爲具有陰極部和加熱陰極部用之加熱器之傍熱型 之陰極部。這樣子，藉控制施加於加熱器之電壓可延長 陰極部之使用壽命。 本發明有關之X射線產生裝置，其特徵爲亦可作成爲 具有燈絲（f i 1 a m e η t)之直熱型陰極部。這樣子，藉控制施 加於燈絲之電壓可延長燈絲之使用壽命。 (圖面之簡述） 第1圖係爲模式地示出實施形態有關之X射線產生裝 置之構成之圖。 第2圖係爲示出端窗（end window)型之X射線管之構 造之斷面圖。 第3圖係爲示出電子槍之斷面圖。 544708 五、發明說明（7) 第4A，第4B，第4C，第4D，第4E圖係爲用於說明 第1實施形態有關之X射線產生裝置之動作之圖。 第5A，第5B，第5C，第5D，第5E，第5F圖係爲 用於說明第2實施形態有關之X射線產生裝置之動作之 圖。 第6A，第6B，第6C，第6D，第6E，第6F圖係爲 用於說明第3實施形態有關之X射線產生裝置之動作之 圖。 第7A，第7B，第7C，第7D，第7E，第7F圖係爲 用於說明第3實施形態有關之X射線產生裝置之動作之 圖。 第8A，第8B，第8C，第8D，第8E圖係爲用於說明 以往之X射線產生裝置之動作之圖。 (實施發明所用之最佳形態 以下將參照附圖說明本發明有關之X射線產生裝置之 良好實施形態。另外，圖上相同之元件係用相同之符號 表示，不作重複說明。 這裡，下面說明之第1〜3實施形態有關之X射線產 生裝置，因基本構成皆相同，故在開頭先總括說明X射 線產生裝置之基本構成。 第1圖係爲模式地示出第1〜第3實施形態有關之X 射線產生裝置之構成。如第1圖所示，X射線產生裝置 1具備產生X射線之X射線管單元1 〇及控制此X射線 管單元1 0之控制單元3 0。 544708 五、發明說明（8) X射線管單元1 0具有X射線管丨丨，X射線管；[i能使 用5而窗型和側窗（s i d e w i n d 〇 w)型任一型，本窗施形態僅 就端窗型之X射線管丨丨進行說明。 如第2圖所示’ X射線管丨丨係爲微聚焦（micr〇-fo cus)X射線管，係組合金屬製之外圍器a及玻璃製之 外圍器13而構成。外圍器12之一端上有鑲嵌陶瓷製之 梗（stem) 14，梗14內有插通用於供給電壓至後述之柵電 極1 5和陰極部i 6之多數之釘腳1 7。另外，在此外圍器 1 2之側面有形成鈹（b e r y 11 i u m)製之X射線射出窗1 8。 在外圍器1 2，1 3之內部，於外圍器1 2側配置電子槍 2 〇 ’而於外圍器1 3側則配置由無氧銅等形成之靶基體 2 1 °電子槍2 0具有陰極部1 6，柵電極1 5，及聚焦電極 1 9。另外，在靶基體2 1之末端上之鎢絲之靶22係用銀 銲接。 革巴22係對垂直於熱電子朝向靶22之軌道之面配置成 2 5度傾斜。這樣子，靶22因係傾斜配置，故產生之X 射線大多從X射線射出窗1 8朝外部射出。 第3圖係示出電子槍20之構造之斷面圖。如第3圖 所示’陰極部1 6，柵電極1 5，及聚焦電極1 9係裝設於 氧化鋁（almina)或藍寶石（sapphire)之支柱23上。柵電極 1 5和聚焦電極丨9之材質能使用耐熱及放射性優良之鉬 (molybdenum)。柵電極15和聚焦電極19係藉銲接非結 晶性之玻璃或銀而連結於支柱23。陰極部1 6係爲含有 力口熱器25和陰極26，藉加熱器25之熱加熱陰極26之 -10- 544708 五、發明說明（9) 傍熱型陰極。再者，陰極部1 6也可係爲具有燈絲，藉 對燈絲施加電壓而釋出熱電子之直熱型。本實施形態僅 就傍熱型之陰極部1 6予以說明。 陰極26係使用含浸型陰極。含浸型陰極係爲在多孔 性之鎢內含浸BaO，CaO，Al2〇3等之容易放射電子之物 質者，其之電子放射面係被〇s( Osmium)，Ir(Iridium)， 〇s/Ru(Osmium/Ruthenium)包覆。藉此被覆，能期降低動 作溫度，進而延長陰極26之使用壽命。 外圍器1 2係由鎳•銅合金形成。鎳·銅合金係爲具 有優良之熱傳導性，加工性（特別是溶接性）且釋出氣體 少之金屬。這樣子，外圍器1 2因係由熱傳導性高之合 金所形成，故X射線管1 1所產生之熱能以良好效率傳 送至外部，減輕因熱所造成之損害，進而延長X射線管 1 1之壽命。 另外，外圍器1 2具有導電性，且經常維持在接地 (ground)電位。聚焦電極19因係與外圍器12連接，故 聚焦電極1 9也經常維持在接地電位。藉此，靶2 2之電 位縱使有改變，形成於聚焦電極1 9之周圍之電子透鏡 之形狀仍經常保持一定，進而能保持安定之微小X射線 聚焦點。更甚者，藉維持於接地電位之外圍器12包圍 電子槍20及靶22，能抑制因外部之影響而擾亂外圍器 1 2內部之電場分佈。 另外，X射線管單元1 〇具有產生施加於柵電極1 5， 革E 2 2，及陰極部1 6之電壓之電壓產生電路2 7。本說明
-11- 544708 五、發明說明（1 o ) 書上所謂「施加於陰極部之電壓」，若係上述之傍熱型 之陰極1 6時係指施加電壓於加熱器2 5之情事，若係直 熱型之陰極部1 6時係指施加於燈絲之電壓之情事。此 電壓產生電路27，圖示者，係共通地使用於栅電極1 5 ，革巴22，及陰極部16，但柵電極1 5，靶22，及陰極部 16也可各具有電壓產生電路。 此X射線管單元1 0，藉施加電壓於陰極部1 6之加熱 器2 5使其發熱，進而加熱陰極2 6後即以定常之溫度從 陰極26之表面積出熱電子。釋出之熱電子被柵電極15 力口速’接著被聚焦電極1 9集束，進而撞擊靶22。藉撞 撃，熱電子轉換爲X射線和熱，產生之X射線則從X 射線之射出窗1 8射出到外部。另外，產生之熱係通過 熱傳導性高之靶基體2 1釋放至外部。 控制單元3 0，如第1圖所示，具有操作部3 1和控制 部32。操作部3 1上設有操作X射線射出之on.off之開 關34。第2及第3實施形態有關之X射線產生裝置1， 在操作部3 1上另裝設操作陰極部1 6之on·off之開關3 5。 操作部3 1上設有記存用於控制電壓產生電路2 7之程 式之記憶體3 6及做爲職司X射線產生裝置1 〇整體之動 作之運動措施之CPU37。再者，本實施形態有關之電壓 控制裝置係由此控制部32和電壓產生電路27所構成。 具有上述那樣之基本構成之X射線產生裝置1，第1 〜第3實施形態之控制部3 2之構成係各不相同。因此 ，下面說明之各個實施形態主要係詳述控制部3 2之不 -12- 544708 五、發明說明（11 ) 同點。 (第1實施形態） 第1實施形態有關之X射線產生裝置1，其之控制單 元3 0之控制部3 2之記憶體3 7上記存有用於如下述那 樣控制X射線管單元1 0之電壓產生電路27之程式。 亦即，如第4A，第4B，第4C，第4D，及第4E圖所 不’當X射線產生裝置1之開關（圖上係以驅動S W表示 )3 3 off時（X射線射出之開關34必然係爲off)未有電壓 施加於柵電極1 5及陰極部1 6之加熱器2 5。而，當X射 線產生裝置1之開關3 3 on，X射線射出之開關（圖上係 以X射線SW表示）3 4 off時則根據X射線產生裝置1之 〇 η信號和X射線射出之off信號，對陰極部！ 6之加熱 器25施加正的待機電壓Vfl，同時另對柵電極1 5施加 負的截斷電壓Vel俾防止從陰極部16之陰極26釋出之 熱電子到達靶22。 另外，當X射線產生裝置1之開關3 3 ο η，及X射線 射出開關34 on時，則根據X射線產生裝置1之οη信 號和X射線射出之on信號，對陰極部1 6之加熱器25 施加比待機電壓Vfl高之陰極動作電壓Vf2，同時另對柵 電極15施加比截斷電壓Vel高之柵極動作電壓Ve2。俾 使自陰極部1 6之陰極26釋出之熱電子到達靶22。 欲使具有這種構成之本實施形態有關之X射線產生裝 置1動作，如第4A圖所示那樣，首先X射線產生裝置 1之開關33需on。 -13- 544708 五、發明說明（12) 於是，如第4D圖所示，對陰極部1 6之加熱器25施 力口 3伏特（v〇lt)程度之正的待機電壓Vfl。藉此加溫陰極 2 6，從而進入能快速對應X射線射出之待機狀態。此待 機電壓Vfl最好係盡可能小。與此同時，如第4C圖所示 ，對柵電極15施加-200伏特程度之負的截斷電壓VC1 俾防止從陰極26釋出之熱電子到達靶22。藉此，在待 機狀態下抑制陰極26釋出之熱電子使不致到達靶22。 當要開始X射線之射出時，如第4B圖所示X射線射 出之開關3 4需on。於是，如第4D圖所示，對陰極部 16之加熱器25施加比待機電壓Vfl高之6.3伏特程度之 陰極動作電壓Vf2。藉此將陰極26加熱至高溫，從而自 陰極26釋出大量之熱電子。與此同時，如第4C圖所示 對柵電極1 5施加比截斷電壓VC1高之柵極動作電壓Vc2 俾使從陰極2 6釋出之熱電子到達靶22。此柵極動作電 壓Ve2係調整自陰極26釋出之熱電子撞擊靶22之量於 既定値。藉此，從陰極2 6釋出之熱電子被柵電極1 5加 速，並被集束電極19集束後撞擊靶22。至於產生之X 射線則自X射線射出窗1 9射出至外部（參照第4E圖）。 當要停止X射線之射出時，如第4B圖所示，將X射 線射出之開關34 OFF。於是，如第4D圖所示，對陰極 部16之加熱器25施加待機電壓Vfl，同時另對柵電極 1 5施加截斷電壓V。！，從而再度進入待機狀態。 當要再開始X射線之射出時則再度將X射線射出之開 If 3 4 ο η，藉以如上述那樣射出X射線，當要停止X射 -14- 544708 五、發明說明（13) 線之射出時則將X射線射出之開關3 4 〇 f f，藉以如上述 那樣停止X射線之射出。當當結束使用X射線產生裝置 1時，如第4 A圖所示，將X射線產生裝置丨之開關3 3 〇 f f。於是，如第4 C圖及第4 D圖所示，停止對陰極咅B 1 6之加熱器2 5施加電壓，另外也停止對柵電極1 5施加 電壓，進而完全停止X射線產生裝置1之動作。 如上述，本實施形態有關之X射線產生裝置1，在X 射線產生裝置1之開關33 on及X射線射出之開關34 〇 f f之狀態下，係對陰極部1 6之加熱器2 5施加比當X 射線射出之開關34 on時施加之陰極動作電壓Vf2低之 待機電壓Vfl。因此，相較於當X射線產生裝置1之開 關33在on旳狀態時陰極動作電壓Vf2經常施加於陰極 部16之加熱器25之以往之X射線產生裝置，能延長陰 極部16之陰極26之使用壽命。這樣子，不管使用條件 是：如何，能有效率地運轉X射線管1 1，藉此，此X射 +泉產生裝置1能獲得長期保持安定之X射線。 (第2實施形態） 第2實施形態有關之X射線產生裝置1，其之控制單 元30之控制部32之記憶體37內記存有用於下述那樣 ί空制X射線管單元1 0之電壓產生電路27之程式。 亦即，如第5Α圖，第5Β圖，第5C圖，第5D圖， 第5Ε圖及第5 F圖所示，當X射線產生裝置1之開關 3 3 off時（X射線射出之開關34及陰極部16之開關35 力^、然係爲off)時柵電極1 5及陰極部1 6之加熱器2 5皆未 544708 五、發明說明（14 ) 被施加電壓。而，當X射線產生裝置1之開關3 3 on， 陰極部1 6之開關（圖上係以陰極部s W表示）3 5 0 ff，及 X射線射出之開關3 4 〇 ff時則根據X射線產生裝置1之 〇n信號，陰極部16之off信號，及X射線射出之〇ff 信號，對陰極部1 6之加熱器2 5施加正的待機電壓vfl ，另同時對柵電極1 5施加負的截斷電壓v e!俾防止自陰 極26釋出之熱電子到達靶22。 另外’當X射線產生裝置1之開關3 3 ο η，陰極部1 6 之開關3 5 ο η，及X射線之射出開關3 4 〇 ff時則根據X 射線產生裝置1之〇 η信號，陰極部1 6之〇 η信號及X 射線之射出信號，對陰極部1 6之加熱器2 5施加比待機 電壓Vfl高之陰極動作電壓Vn，同時另對柵電極} 5施 力口上述之截斷電壓Vcl。 另外’當X射線產生裝置1之開關3 3 ο η，陰極部1 6 之開關3 5 ο η，X射線之射出開關3 4 ο η時則根據X射 線產生裝置1之〇 n fg號’陰極部1 6之ο η信號及X射 線之射出on信號，對陰極部1 6之加熱器2 5施加上述 之陰極動作電壓V f2，同時另對柵電極1 5施加比截斷電 壓高之柵極動作電壓V。2，俾使自陰極2 6釋出之熱 電子到達靶22。 欲使具有這種構成之本實施形態有關之X射線產生裝 置1動作時則如第5 A圖所示那樣，首先X射線產生裝 置1之開關3 3需ο η。於是’如第5 E圖所示那樣，對陰 極部16之加熱器25施加3伏特程度之待機電壓vF1。 -16· 544708 五、發明說明（15) 藉此，使陰極26加溫，從而進入能快速對應X射線之 射出之待機狀態。此待機電壓vn最好盡可能小。與此 同時，如第5 D圖所示那樣，對柵電極1 5施加-2 0 0伏特 程度之負截斷電壓Vel。藉此，在待機狀態時能抑制自 陰極2 6釋出之熱電子使不致到達靶2 2。 當要開始X射線之射出時首先如第5 B圖所示，需將 陰極部1 6之開關3 5 on。於是，如第5E圖所示那樣， 對陰極部16之加熱器25施加6.3伏特程度之陰極動作 電壓Vf2。藉此，處於待機狀態之陰極2 6藉加熱器2 5 被加熱而進入動作狀態，成爲能瞬時地對應X射線之射 出信號之狀態。這時，柵電極1 5上係被施加截斷電壓 V c】，因此抑制自陰極26釋出之熱電子使不致到達靶22 。其次，如第5 C圖所示那樣，使X射線之射出開關3 4 〇 η。於是，如第5D圖所示那樣，對柵電極1 5施加比截 斷電壓VC1高之柵極動作電壓Ve2俾使自陰極26釋出之 熱電子到達靶22。此柵極動作電壓Ve2係調整自陰極26 _出並撞擊靶22之熱電子之量於既定値。 藉此，自陰極26釋出之熱電子被柵電極1 5加速，並 $皮集束電極i 9集束後撞擊靶22。而，產生之X射線則 自X射線射出窗19射出至外部（參照第5F圖）。 當要停止X射線之射出時則如第5 C圖所示，將X射 ί泉之射出開關3 4 off。於是，如第5 D圖所示，對柵電 _ 15施加上述之截斷電壓Vcl。 當要再開始X射線之射出時則再度將X射線之射出開 -17- 544708 五、發明說明（16) 關34 on，藉此如上述那樣射出X射線，而當要停止X 射線之射出時則將X射線之射出開關3 4 off，藉此如上 述那樣停止X射線之射出。當進入待機狀態時則如第 5 B圖所示將陰極部1 6之開關3 5 〇 ff。 於是，如第5 D圖及第5 E圖所不，對陰極部1 6之加 熱器25施加上述之待機電壓Vfl，同時另對柵電極15 施加上述之截斷電壓Ve i。而當要結束X射線產生裝置 1之使用時則如第5A圖所示，將X射線產生裝置1之 開關33 off。於是，如第5D圖及第5E圖所示那樣，停 止對陰極部1 6之加熱器2 5施加電壓，另外也對柵電極 1 5停止施加電壓，藉此完全停止X射線產生裝置1之動 作。 如上述，本實施形態有關之X射線產生裝置1，在X 射線產生裝置1之開關3 3 on，及陰極部1 6之開關3 5 〇 ff之狀態下，係對力日熱器25施力p比當陰極部1 6之開 關35 on時施加之陰極動作電壓Vf2低之待機電壓Vfl。 因此，相較於在X射線產生裝置1之開關3 3爲on之狀 態下經常對陰極部1 6之加熱器25施加陰極動作電壓 V f 2之以往之X射線產生裝置，能延長陰極部1 6之陰極 2 6之使用壽命。如此，不管使用條件如何，能有效率地 運轉X射線管Π，進而依此X射線產生裝置1，能獲得 長期保持安定之X射線。 特別是，本實施形態有關之X射線產生裝置1，藉操作 陰極部16之on.off之開關35，能將施加於陰極部16之加 -18- 544708 五、發明說明（17 ) 熱器25之電壓在待機電壓Vfl和陰極動作電壓Vf2之間 隨意切換。因此，在開始X射線之射出之前將陰極部1 6 之開關3 5 on，俾將施加於陰極部1 6之加熱器2 5之電 壓從待機電壓V fl切換爲陰極動作電壓Vf2，藉此，對應 X射線之射出開關3 4 on而射出X射線之瞬間，能從X 射線射出之初期狀態開始射出具有安定特性之X射線。 (第3實施形態） 第3實施形態有關之X射線產生裝置1，其之控制單 元30之控制部32之記憶體37內有記存用於如下述那 樣控制X射線管單元1 0之電壓產生電路27之程式。 亦即，如第6A圖，第6B圖，第6C圖，第6D圖， 第6E圖，及第6F圖所示，當X射線產生裝置1之開關 3 3 off時（X射線射出之開關34及陰極部16之開關35 必然係爲off)，柵電極1 5及陰極部1 6之加熱器25上皆 未被施加電壓。另外，當X射線產生裝置1之開關3 3 〇 η ’陰極部1 6之開關35 off，及X射線之射出開關34 〇 ff時’則根據X射線產生裝置1之on信號和陰極部1 6 之off信號及X射線射出之off信號，不對陰極部1 6之 力口熱器25施加電壓，另同時不對柵電極1 5施加電壓。 另外，當X射線產生裝置1之開關3 3 on，陰極部16 之開關3 5 on，及X射線之射出開關34 off時則根據X 射線產生裝置1之on信號，陰極部16之on信號及X 射線之射出信號，對陰極部1 6之加熱器25施加正的待 機電壓Vfl，另同時對柵電極！ 5施加負的截斷電壓Vcl -19- 544708 五、發明說明（18) 俾防止自陰極部1 6之陰極26釋出之熱電子到達靶22。 另外，當X射線產生裝置1之開關3 3 on ’陰極部1 6 之開關3 5 on，X射線之射出開關34 on時則根據X射 線產生裝置1之on信號，陰極部16之on信號及X射 線之射出off信號對陰極部1 6之加熱器25施加比上述 之待機電壓Vn高之陰極動作電壓Vf2，另同時對柵電極 1 5施加比截斷電壓Vel高之柵極動作電壓Ve2俾使自陰 極部16之陰極26釋出之熱電子到達靶22。 欲使具有這種構成之本實施形態有關之X射線產生裝 置1動作，如第6A圖所示，首先X射線產生裝置1之 開關33 on。於此狀態下，則如第6D圖，第6E圖所示 那樣，柵電極1 5，陰極部1 6之加熱器2 5上皆未被施加 電壓。 當要開始X射線之射出時首先如第6B圖所示，將陰 極部16之開關35 on。於是，如第6E圖所示，對陰極 部16之加熱器25施加3伏特程度之待機電壓VfI。藉 It匕，陰極26被加熱器25加溫，進而變成能快速對應X 射線之射出之狀態。與此同時，如第6D圖所示，對柵 電極15施加-200伏特程度之負的截斷電壓Vel俾防止 自陰極26釋出之熱電子到達靶22。藉此，抑制自陰極 2 6釋出之熱電子使不致到達靶22。 其次，如第6C圖所示，將X射線之射出開關3 4 on。 於是，如第6E圖所示，對陰極部16之加熱器25施加 6 - 3伏特程度之陰極動作電壓Vf2。藉此使陰極2 6被加
-20- 544708 五、發明說明（19) 熱至高溫，進而自陰極26釋出大量之熱電子。與此同 時’如第6 D圖所不，對柵電極1 5施加比截斷電壓V c! 高之柵極動作電壓Ve2俾使自陰極26釋出之熱電子到達 革巴22。此柵極動作電壓v e2係調整陰極2 6釋出，並撞 擊靶22之熱電子之量於既定値。藉此，自陰極2 6釋出 之熱電子被柵電極1 5加速經聚焦電極1 9集束後撞擊靶 2 2。而，產生之X射線則自X射線射出窗射出至外部 (參照第6F圖）。 當要停止X射線之射出時則如第6C圖所示，將X射 線之射出開關off。於是，如第6D圖及第6E圖所示， 對陰極部16之加熱器25施加待機電壓Vfl，另同時對 柵電極15施加截斷電壓Vcl。 當要再度開始X射線之射出時則再度將X射線之射出 開關on，俾如上述那樣射出X射線，而當要停止X射 線之射出時則將X射線之射出開關34 off，藉此如上述 那樣停止X射線之射出。當要進入待機狀態時則如第 6 B圖所示，將陰極部丨6之開關3 5 off。於是，如第6D 圖，及第6E圖所示，停止對陰極部1 6之加熱器2 5施 力口電壓，另同時也停止對柵電極1 5施加電壓。而當要 糸吉束X射線產生裝置1之使用時則如第6A圖所示，將 X射線產生裝置1之開關3 3 off。於是，X射線產生裝 置1即完全停止動作。 如上述’本貫施形態有關之X射線產生裝置1 ’當X 射線產生裝置1之開關3 3 on，及陰極部1 6之開關3 5 -21 - 544708 五、發明說明（2〇) 〇 f f時陰極部1 6之加熱器2 5未被施加電壓’而在X射 線產生裝置1之開關3 3 0 n ’陰極部1 6之開關3 5 0 n， 及X射線之射出開關34 off之狀態下，則對陰極部1 6 之加熱器25施加比當X射線之射出開關34 on時施加 之陰極動作電壓Vf2低之待機電壓Vfl。因此’相較於X 射線產生裝置1之開關3 3在on之狀態時經常對陰極部 1 6之加熱器2 5施加陰極動作電壓V η之以往之X射線 產生裝置，陰極部16之陰極26之使用壽命延長。這樣 地，不管使用條件如何，能有效率地運轉X射線管1 1， 進而能獲得長期保持安定之X射線。 特別是，本實施形態有關之X射線產生裝置1，藉操 作陰極部16之orroff之開關35，能將施加於陰極部16 之加熱器25之電壓在停止施加電壓和待機電壓Vfl間隨 意操作。因此，即使X射線產生裝置1之開關3 3在on 之狀態，也能停止對陰極部1 6之加熱器施加電壓，會g 更抑制陰極部1 6使其不致在短期間內消耗，從而能更 有效率地運轉X射線管Π，及能獲得長期保持安定之X 身寸線。 再者，本實施形態有關之X射線產生裝置1，如第7 A 圖，第7B圖，第7C圖，第7D圖，第7E圖及第7F圖 所1示，當對陰極部1 6連續施加待機電壓Vfl之時間t超 過既定之時間tm，例如連續達30分鐘以上時，良口自動 丈也將陰極部1 6之開關3 5 off，也可在控制部3 2之記憶 骨豊3 7內記存用於控制電壓產生電路2 7俾停止對陰極部 -22- 544708 五、發明說明（21) 1 6施加電壓之程式。這樣動作後，即使忘記打開陰極部 1 6之開關3 5，也能自動地停止施加於陰極部1 6之電壓 ，藉此能更抑制陰極部1 6之陰極26不致在短期間內消 耗’從而更能有效率地運轉X射線管1 1，及能獲得長期 保持安定之X射線。 如上述，前述之X射線產生裝置係爲具備設在陰極部 1 6和做爲X射線產生用之靶之陽極間之熱電子通過控制 閛之X射線產生裝置，其特徵爲在熱電子通過控制閘關 閉之狀態下，陰極部1 6維持在既定之溫度，然後打開 熱電子通過控制閘時即控制陰極部1 6之加熱以增高陰 極部1 6之溫度。也可與打開熱電子通過控制閘之同時 對陰極部1 6加熱使其溫度增高，或也可在打開熱電子 通過控制閘之前對陰極部加熱使其溫度增高。另外，上 述之熱電子通過控制閘係爲被供給既定電位之柵電極1 5。 再者，本發明不限定於上述之實施形態，而可作種種 變更。例如，上述之實施形態雖係針對陰極部1 6含有 力口熱器25和陰極26，藉加熱器25之熱對陰極26加熱 之傍熱型之X射線管1 1說明，但也可係爲陰極部1 6具 有燈絲，藉對此燈絲施加電壓以釋出熱電子之直熱型之 X射線管1 1。直熱型X射線管1 1係藉控制施加於陰極 咅[3 1 6之燈絲之電壓以延長燈絲之使用壽命，不管使用 條件如何，能有效率地運轉X射線管11 ’及能獲得更長 期保持安定之x射線。 -23- 544708 五、發明說明（22) (產業上之利用可能性） 本發明能使用於X射線產生裝丨 符號之說明 1 X射線產生裝置 10 X射線管單元 11 X射線管 12 金屬製之外圍器 13 玻璃製之外圍器 14 梗 15 柵電極 16 陰極部 17 釘腳 18 X射線射出窗 19 聚焦電極 20 電子槍 21 靶基體 22 靶 23 支柱 27 電壓產生電路 30 控制單元 3 1 操作部 32 控制部 33,34 開關 -24-