TW584880B - Cathode unit and X-ray generating device of open type - Google Patents

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TW584880B
TW584880B TW091110104A TW91110104A TW584880B TW 584880 B TW584880 B TW 584880B TW 091110104 A TW091110104 A TW 091110104A TW 91110104 A TW91110104 A TW 91110104A TW 584880 B TW584880 B TW 584880B
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TW091110104A
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Kinji Takase
Chihiro Yagi
Yutaka Ochiai
Original Assignee
Hamamatsu Photonics Kk
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    • H01J1/02Main electrodes
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    • HELECTRICITY
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Description

584880 五、發明說明(1 ) [產業上之利用領域] 本發明爲有關一種陰極組件及使用此陰極組件的開放 型X射線發生裝置。 [技術背景] 已知的這種陰極組件(開放型X射線發生裝置)是例 如在特開平4-272639號公報中所發表者。在特開平4-2 72 63 9號公報中所發表的陰極組件(開放型X射線發生 裝置)是具備持有圓錐狀尖頭部的陰極元件和以所定間 隔設置在陰極元件前方的聚焦電極(第1聚焦電極), 而,陰極元件是焊接在其兩端是分別被固定在陰極支承 棒之加熱器上。聚焦電極(第1聚焦電極)是有蓋筒狀 者,其他包含設有光來通過孔的蓋部和圍繞在陰極元件 四周的側部。又,陰極支承棒是被絕緣性的板狀支承構 件所支承,此支承構件是被固定在聚焦電極(第1聚焦 電極)的側部內面。 [發明欲解決之問題] 經本發明者等的硏究調查之結果得知,如上述構成的 陰極組件(開放型X射線發生裝置)係有如下之問題 點。 在於要將陰極元件裝上於聚焦電極之際,必須將從聚 焦電極的蓋部表面到陰極元件的前端部位之距離,設定 在可使陰極元件獲得適當電位,而得以高效率的放射電 子之所欲長度者。因此,蓋部的厚度如太厚時,想要將 從聚焦電極的蓋部表面到陰極元件的前端部位之距離設 584880 五、發明說明(2) 定在可使陰極元件獲得適當電位的上述所欲長度時,陰 極元件的前端部位的位置會有在於光束通過孔的內側之 情形。如陰極元件的前端部位之位置是在於光束通過孔 的內側時,爲了要對準陰極元件的中心而將陰極元件側 移動時,會由於光束通過孔的內徑太小,致使陰極的前 端部位會接觸到光束通過孔的內壁,而引起陰極元件的 損傷或脫落之情形。又,由於陰極元件的前端部位與光 束通過孔的內壁很接近,因而,會產生不安定的放電, 而引起陰極元件的損傷之情形。由以上的情形得知,要 防止陰極元件的前端部位之接觸於光束通過孔內壁,或 陰極元件的前端部位之接近於光束通過孔內壁時,必須 將聚焦電極的形成光束通過孔的部分(蓋部)之厚度縮 小0 一方面,要將聚焦電極的形成光束通過孔之部分(蓋 部)之厚度縮小,而將聚焦電極整體(蓋部及側部)用 沖壓成形等形成時,經判明由於X射線動作時在其陰極 元件(加熱器)所產生的熱,會使聚焦電極整體升到高 溫而變形之虞。如此的,聚焦電極整體發生變形時,聚 焦電極與陰極元件之間在位置上會產生變化,陰極元件 所獲得的電位會不洽當,其放射電子的效率會顯著的降 低。 本發明乃有鑑於上述問題點,目的是在於提供一種可 以高效率的繼續放射電子之陰極組件及開放型X射線發 生裝置者。 -4- 584880 五、 發明說明 ( 3) [發明之解決手段] 本 發 明 的 陰 極 組 件 之 特 徵 是 包含 : 具 有 電 子 放 射 部 位 的 燈 絲 在 電 路 上 連 接 於 燈 絲 的 燈 絲 支 撐 插 腳 由 絕 緣 性 材 料 所 構 成 而 可 固 定 燈 絲 支 撐 插 腳 的 基 座 構 件 9 圍 繞 於 燈 絲 周 圍 的 設 在 基 座 構 件 上 而在 燈 絲 的 電 子 放 射 方 向 具 有 開 □ 之 側 壁 構 件 9 和 覆 蓋 於 開 □ 似 的 設 在 側 壁 構 件 上 而 在 燈 絲 的 電 子 放 射 方 向 刖 方 具 有 開 □ 之 窗 □ 構 件 者 〇 在 本 發 明 的 陰 極 組 件 中 構 成 聚 焦 電 極 的 側 壁 構 件 與 窗 □ 構 件 是 以 分 開 的 個 jq曲 體 所 構 成 者 因 而 > 可 經 考 量 燈 絲 所 產 生 的 熱 以 設 計 和 製 造 側 壁 構 件 0 因 此 可 — 面 縮 小 窗 □ 構 件 的 厚 度 一 面 抑 制 聚 焦 電 極 整 體 的 熱 變 形 1 而 可 使 窗 □ 構 件 ( 開 □ ) 與 燈 絲 的 電 子 放 射部 位 適 度 的 隔 開 且 可 使 燈 絲 的 電 子 放 射 部 位 所 獲 得 的 電 位保 持 在 適 當 之 値 〇 其 結 果 是 可 使 燈 絲 的 電 子 放 射 部 以 尚 效 率 且 繼 續 的 放 射 電 子 0 [發日i 3之最佳實施形態] 以 下 > 參 照 圖 面 詳 細 的 說 明 本 發 明 的 陰 極 組 件 及 開 放 型 X 射 線 發 生 裝 置 的 理 想 實 施 形 態 〇 又 在 說 明 中 , 同 — 要 素 或 具 同 功 能 的 要 素 是 使 用 同 — 符 號 並 省 略 其 重 複 說 明 〇 如 第 1 圖 所 示 此 X 射 線 發 生 裝 置 1 是 開 放 型 者 其 與 提 供 作 爲 用 兀 就 扔 的 閉 鑽 型 有 所 不 同 而 是 可 任 意 的 作 出 真 空 狀 態 9 並 構 成 爲 可 更 5- 換 作 爲 消 耗 品 的 包 含 燈
五、發明說明(4) 絲F的陰極端子部CT和靶1 0者。此X射線發生裝置1 是具有於動作時會成爲真空狀態的圓筒形狀不鏽鋼製筒 狀部2。此筒狀部2是分爲位爲下側的固定部3和位於 上側的裝卸部4的兩段,裝卸部4是經介以絞鏈部5裝 在固定部3上。因而,將卸部4是可介以絞鏈部5而轉 動到橫倒位置,將固定部3的上部開放,以使可對被收 容在固定部3內的陰極端子部CT進行裝卸作業。 此裝卸部4內係設有具電磁偏振鏡功能的上下一對之 筒狀線圈部6、7,並設有通過線圈部6、7的中心而向 筒狀部2的長度方向延伸之電子通路8,而,該電子通 路8係由線圈部6、7所包圍。又,裝卸部4的下端係 固定著要將其蓋上似的圓盤板9,該圓盤板9的中心係 形成與電子通路8的下端側成一致的電子導入孔9a。 又,裝卸部4的上端是形成爲圓錐平台,其頂部上係 裝有要在其位於電子通路8的上端側形成電子透過型X 射線出射窗的圓盤狀靶1 0,此靶1 0是由可將在陰極端 子部CT (燈絲F )所產生而通過電子通路8的電子轉換 爲X射線的構件所構成,並被收容在可裝卸自如的旋轉 式蓋部1 1內成爲接地狀態。因而,也可由蓋部1 1的裝 卸部,以更換作爲消耗品的靶1 0。 相對的,在固定部3上係固定著渦輪泵1 2,此渦輪泵 1 2是要使筒狀部2內整體成爲高真空狀態者。即,在X 射線發生裝置1上裝上渦輪泵1 2時,就可對作爲消耗 品的陰極端子部CT或靶1 0實施更換。 584880 五、發明說明(5) 在此’在筒狀部2的基端側係固定著與電子槍1 6形 成一體化的模組電源部1 4。此模組電源部1 4是用絕緣 性樹脂(例如環氧樹脂)所模型成形者,並被收容在金 屬製外殼40內。而,筒狀部2的固定部3之下端(底 部)是用固定螺絲等緊密的固定在外殻40的上板40b 上,成爲密封狀態。 如第2圖所示,在此模型電源部1 4內係密封著可產 生高電壓(例如要將靶10接地時,最大-160KV )的、 由變壓器所構成之高壓產生部15。在具體上,此模型電 源部1 4是由位於下側的長方形塊狀之電源主體部1 4a 和從該電源主體部1 4a朝向其上方的固定部3內突出之 圓柱狀頸部1 4 b所構成。此高壓產生部1 5是很重的組 件,因而,被封入在電源主體部14a內,而從裝置1整 體上的重量平衡上而言,是以儘量配置在下側爲理想。 又,在頸部1 4a的頂部部位,係安裝著與靶1 〇相對 的、將電子通路8夾在其間所配置之電子槍1 6 (陰極端 子部CT)。此電子槍16是如第3圖所示,具有裝在頸 部1 4a上的柵極座1 7,此柵極座1 7是介以螺絲部1 9, 被固定在埋設於頸部1 4a的頂端之柵極用端子1 8。 又,在頸部1 4a的頂端面內,也埋設著燈絲用端子20 。在此端子20內旋入加熱器插座21,在此加熱器插座 2 1的頂端,裝上可裝卸自如的陰極端子部CT。 陰極組件C V係如第3圖及第4圖所示,具有陰極端 子部CT和保持座構件27。陰極端子部CT係如第4〜6
584880 五、發明說明(6) 圖所示,包含燈絲F、燈絲支撐插腳2、基座構件23、 側壁構件24、和窗口構件2 5。 燈絲F是由電子放射效率高的材料(例如ThW(钍· 鎢)線等)所構成,其中央部位是彎成V字狀或U字狀 而成爲髮夾形狀者。在燈絲F上的被彎成v字狀或u字 狀的中央部位是成爲電子放射部位,而具放射電子之功 能。又,燈絲F是如第7圖所示,其電子放射部位也可 包含形成圓錐形狀的,由6硼化鑭(LaB 6)所構成之尖頭 部P。 燈絲支撐插腳22是由導電性材料(例如科瓦鐵鎳鈷 合金(鐵鎳銘低膨脹係數合金)等)所構成。在燈絲支撐 插腳22的頂端部位係固定著燈絲F的末端,燈絲F與 燈絲支撐插腳22是在電路上相連接。燈絲支撐插腳22 是以可裝卸的插入於加熱器插座2 1。 基座構件2 3是由絕緣性材料(例如陶瓷)所構成, 燈絲支撐插腳22是固定在該基座構件2 3上。此基座構 件23係在其燈絲支撐插腳22所固定的位置到其與側壁 構件24接觸的位置之間,設有凹槽23a。 側壁構件24是由大略筒形狀的導電性材料(例如不 鏽鋼)所構成,其係在燈絲F的電子放射方向側有開口 24a。側壁構件24是以圍繞於燈絲F的周圍似的、設置 在基座構件23上,而燈絲F是位於側壁構件24的內側 。側壁構件24與基座構件23之間是用小螺釘Sc 1所固 定。側壁構件24是設有貫通孔24b。 五、發明說明(7) 窗口構件2 5是由薄板狀的導電性材料(例如不鏽鋼 )所構成,是以將開口 24a蓋上的設置在側壁構件24 上。窗口構件25是在燈絲F的電子放射方向前方設有 開口 2 5 a。在本實施形態中,窗口構件2 5的厚度是設定 在0.1〜0.25mm程度,開口 25a的直徑是設定在1.〇〜 1 . 5 m m程度。 如第8圖所示,窗口構件25上有一處(圖中「*」 記號的位置)是被焊接固定在側壁24上。又,窗口構 件25也可如第9圖或第10圖所示的,有多處(圖中「 *」記號的位置)被焊接於固定於側壁24上者。在第9 圖中,窗口構件25是有兩處被焊接固定,在第1〇圖中 ,窗口構件25是有三處被焊接固定。 又,側壁構件24的外側形狀也不限定於如第4〜6圖 所示的兩段形狀,而也可如第1 1〜1 3圖所示的一段形狀 者。以此情形時,如第1 1圖所示,側壁構件24可在於 其開口 24a的旁邊設置突起部24c,並在窗口構件25的 對應於突起部24c的位置設置孔25b,使突起部24c套 入於孔2 5 b,以將窗口構件2 5安裝於側壁構件24之構 成者。又’如第12圖及第13圖所示,窗口構件25也 可在其一處或多處(圖中「*」記號的位置)被焊接固 定於側壁構件24上之構成。又,側壁構件25的內側形 狀也可如第1 3圖的虛線所示,在其開口 24a側的部分 形成爲向開口 24a縮小直徑的錐形狀者。 用小螺釘Scl將已裝上窗口構件25的側壁構件25固 五、發明說明(8) 定於基座構件23的狀態下,燈絲F的前端部位(具電 子放射功能的中央部位)是會在於窗口構件2 5的開口 25a之中心位置。又,在於將側壁構件24固定在基座構 件23上的狀態下,從窗口構件25的表面到燈絲F的前 端部位(具電子放射功能的中央部位)之距離是設定在 比窗口構件25的厚度爲大之値(例如0.3mm程度)。 因此,燈絲F的前端部位的位置是不會在於窗口構件25 的開口 2 5 a內部。 如第3圖及第4圖所示,陰極端子部CT是被保持座 構件27以蓋子似的覆蓋在其上,將壓圈28扭緊於保持 座構件2 7的內側,就可將其固定於保持座構件2 7上。 在已固定著陰極端子部CT的保持座構件27上,蓋上柵 極固定環29,將此柵極固定環29扭進於柵極座17,就 可將其固定於柵極座1 7上。以如此構成時,陰極端子 部CT (燈絲F )是可依其所需而隨時予以更換。 保持座構件27是由導電性材料(例如不鏽鋼)所構 成,其內面是形成爲可將側壁24以定位的插入之形狀 者。在本實施形態中,是從保持座構件27的外側扭進 小螺釘Sc2,使小螺釘Sc2的前端從保持座構件27的內 面突出,以使保持座構件27的內面形成爲可使側壁構 件24以定位的插入之形狀者。在基座構件23的外圍部 位設有可和從保持座構件27內面突出的小螺釘Sc2的 前端套合之導槽23b,而當要將陰極端子部CT插入於 保持座構件27以構成爲陰極組件CV時,使小螺絲Sc2 •10- 584880 五、發明說明(9) 的前端套入於導槽2 3 b內,就可將保持座構件2 7定位 於側壁構件24 (陰極端子部CT )上。又,在側壁構件 24上’爲了要使其在要蓋上於陰極端子部cir時,側壁 構件24不致於受到小螺釘Sc2前端的干涉,在其對應 於導槽23b的位置係設有導槽24 d。 在保持座構件2 7上的對應於窗口構件2 5的開口 2 5 a 之位置,係設有開口 27a。保持座構件27的開口 27a之 直徑是設定在6mm程度,是設定爲比窗口構件25的直 徑(1 2 m m程度)爲小,而比開口 2 5 a的直徑爲大之値 。由此,窗口構件2 5會在於將側壁構件24 (陰極端子 部CT )插入保持座構件27後,被保持座構件27 (開口 27a的邊緣)和側壁構件24所夾住而被固定。又保持座 構件27是有貫通孔27b。 這種構成的電子槍1 6是由在電路上連接於柵極用端 子1 8的柵極座1 7和柵極固定環29及保持座構件27構 成爲柵極(聚焦電極)部3 0。又,經介由加熱器插座 2 1在電路上連接於燈絲用端子20的陰極端子部CT (燈 絲F)是構成爲陰極部。 如第2圖所示,在模組電源部1 4的電源主體部1 4a 的內係裝有在電路上連接於高壓產生器1 5的電子放射 控制部3 1,由此電子放射控制部3 1以控制電子的放射 時序和管電流等。而此電子放射控制部3 1是介由柵極 連接配線32 (第1連接配線)及燈絲連接配線33 (第2 連接配線)分別連接於柵極用端子1 8及燈絲用端子20 -11- 五、發明說明(1〇) ’而各連接配線3 2、3 3都是會被加上高電壓,因而, 被封入在頸部1 4 b內。 即,高壓產生部1 5不用說,供電於柵極部3 0的柵極 連接配線3 2及供電於陰極端子部CT (燈絲F )的燈絲 連接配線3 3都被高電壓化。在具體上,如將靶1 0接地 時,在高壓產生部15可作出最大-160KV之電壓。此時 ,被高壓(-160KV)所浮置狀態下,在柵極連接配線32 上會被加上一數百V,在燈絲連接配線3 3上會被加上-2〜3V之電壓。 因而,將須要高電壓化的這種各供電零件封閉在絕緣 性的樹脂模塑體內,就可格外的提升高壓產生部1 5的 構成自由度或配線3 2、3 3的彎曲自由度。由此,可捉 進模組電源部1 4的小型化,在結果上可謀求裝置本身 的小型化,而可格外的提升裝置1的操作性。 又,如第1〜3圖所示,在電源主體部14a中,設有圍 繞著頸部14b的根底部分之環狀槽34。由此槽34可增 加從柵極座1 7到外殻40之間的表面距離,而可有效的 迴避在模組電源部1 4的表面所引起的表面放電。又, 從電源主體部1 4a向筒狀部2內延伸的頸部1 4b,也可 增加其與模組電源部1 4之間的表面距離’而模組電源 部1 4在於真空狀態中,可適當的防止在模組電源部1 4 表面所引起的表面放電。 在此,如第2圖及第14圖所示,電源主體部14a是 被收容在金屬製的外殼40內,在電源主體部1 4a與外 -12- 五、發明說明(11) 殻40之間設置間隙S,而在此間隙S內配置高電壓控制 部4 1。在此外殼4 0上固定著連接於外部電源用的電源 用端子43,高壓控制部4 1是連接於該電源電端子43, 並介由配線44、45分別連接於模組電源部1 4內的高壓 產生部1 5及電子放射控制部3 1。又高壓控制部4 1是依 據外部來的控制信號,以將構成變壓器的高壓產生部15 所產生的電壓控制在從高電壓(例如1 60KV )到低電壓 (0V)之範圍。又,電子放射控制部31是要控制電子的放 射時序和管電流等。如此的,將高電壓控制部4 1配置 在緊靠於模組電源部1 4之處,並將高電壓控制部4 1收 容於外殼40內,就可格外的提升裝置1的操作性。 在這種高電壓控制部41內係裝有各種各樣的電子零 件。因而,要使各零件保持安定的動作物性,必須將其 冷卻。因此,在外殻40上裝上冷卻風扇46,而由冷卻 風扇46使空氣在間隙S內流動,以對高電壓控制部4 1 強制性的實施冷卻。 又,如第1 5圖所示,此間隙S是以包圍著電源主體 部14a的外圍似的、由外殻40的內圍面40a和電源主體 部14a的外壁面14aA所形成。而在外殻40的側面上, 設有左右一對之吸氣口 47。因而,由該吸氣口 47與冷 卻風扇46的相輔,不僅高電壓控制部4 1會受到冷卻, 也可使模組電源部1 4的表面冷卻。由此,可使被模塑 在模組電源部1 4內的各種各樣零件之動作特性保持安 定,以謀求模組電源部1 4的長壽化。又,也可將符號 •13- 五、發明說明(12) 47作爲排氣口,而由冷卻風扇40送入空氣者。 在此X射線發生裝置1中,如第1 6圖所示,在外殼 4 0上係固定著端子部4 8。在此端子部4 8中,係設有可 介由裝卸自如的配線60、62而連接於可將其連接到外 部電源的控制器49所用之電源用端子43。又,其中一 端子43是連接於高電壓控制部41,另一端子43是連接 於線圈用端子56。利用這種端子43,就可對X射線發 生裝置1實施適當的發電。又,在端子部4 8中設有線 圈用端子56,此端子56上分別連接著可裝卸自如的兩 條線圈控制配線5 0、5 1,而各線圈控制配線5 0、5 1係 分別連接於各線圈部6、7。由此’可對各線圈部6、7 以個別的實施供電控制。 因此,按照控制器49的控制,可經由一端子43而從 外殼40內的高電壓控制部4 1對模組電源部1 4的高壓 產生部1 5及電子放射控制部3 1分別供應電力及控制信 號。同時,並經介由連接在另一端子4 3的配線5 0、5 1 供電於線圈部6、7。其結果是會從陰極端子部C T (燈 絲F)以適當的加速度射出電子,而在受到控制的線圈 部6、7,將電子適當的聚集,使電子衝擊於靶1 〇,X射 線就會照射到外部。 又,在於要更換陰極端子部CT (燈絲F )或靶1 0時 所利用的泵控制器52是經介以配線53、54,分別對渦 輪泵1 2及排氣泵5 5實施控制。又,渦輪泵1 2與排氣 泵55兩者之間是用配管61相連接,以這種兩段式泵的 -14- 五、發明說明(13) 構成,就可使筒狀部2內達到高真空度。 又,在端子部4 8的泵用端子5 7是經由裝卸自如的配 線5 8從渦輪泵1 2輸入真空度測定信號,而另一泵用端 子5 7是經由裝卸自如的配線5 9連接於控制器4 9。由此 ,筒狀部2內的真空度是經介以配線58、59,在控制器 49上做適當的管理。 如上述的,在本實施形態的陰極組件CU (陰極端子 部CT )中,其在燈絲F的電子放射方向前方有開口 25a 之窗口構件25是由薄板狀的構件所構成者,因而,爲 了使燈絲F獲得適當的電位,以高效率的放射電子,而 將從窗口構件25表面到燈絲F前端部位的距離設定在 所欲長度時,燈絲F的前端部位(電子放射部位)的位 置也不會在於窗口構件2 5的開口 2 5 a之內部。由此, 在於要對準燈絲F (電子放射部位)的中心位置而移動 燈絲F側時,燈絲F的電子放射部位並不會接觸到窗口 構件25的開口 25a內壁,而可防止燈絲F的電子放射 部位之損傷或脫落之情形。又,從電子放射方向所見到 的燈絲F之電子放射部位與窗口構件25之開口 25a內 壁是隔開的,因而,不會產生不安定的放電,不會有損 傷到燈絲F的電子放射部位之事。 又,在本實施形態的陰極組件CU (陰極端子部CT ) 中,側壁構件24與窗口構件25是以分開的個體所構成 ,因而,可經考量燈絲F所發生的熱,以設計和製作側 壁構件24,而可抑制側壁構件24的熱變形。以如此抑 -15- 五、發明說明(14) 制側壁構件24的熱變形時,可防止窗口構件25 (開口 2 5 a )與燈絲F的電子放射部位之間的位置上之變化, 而可使燈絲F的電子放射部位所獲得的電位保持在適當 之値。 由這些結果得知,依本實施形態的陰極組件CU (陰 極端子部CT )時,可由燈絲F的電子放射部位,以高 效率的繼續放射電子。又,於更換燈絲F時,也可將其 以局精度的定位。 又,在本實施形態的陰極組件CU中,更具保持座構 件27 ’而窗口構件25是會在於將側壁構件24 (陰極端 子部CT )插入保持座構件27後,被保持座構件27和 側壁構件24所夾住而被固定。又,保持座構件27係在 其對應於窗口構件25的開口 25a之位置設有開口 27a。 由此,窗口構件2 5是會被已定位於保持座構件27的側 壁構件24和保持座構件27所夾住而被固定,因而,窗 口構件25與側壁構件24之間的焊接如有脫落時,窗口 構件2 5也不會移動,窗口構件2 5 (開口 2 5 a )的位置 不會偏離於燈絲F的電子放射部位。又,窗口構件25 是被保持座構件2 7和側壁構件24所夾住,因而,可抑 制窗口構件25本身的熱變形所產生的畸變。由這些結 果,可確實的保持窗口構件25與燈絲F的電子放射部 位之間的位置關係。 又,在本實施形態的陰極組件CU (陰極端子部CT ) 中,窗口構件25是在多處用焊接固定於側壁構件24上 -16- 五、發明說明(15) 。由此,可吸收窗口構件25本身的熱變形,而可減少 窗口構件2 5的畸變。其結果是可確實的保持窗口構件 25與燈絲F的電子放射部位之間的位置關係。 又,在本實施形態的陰極組件CU (陰極端子部CT ) 中,窗口構件25是在一處用焊接固定於側壁構件24上 。由此,可以高效率的吸收窗口構件2 5本身的熱變形 ,而可將窗口構件25的畸變減少到很小。其結果是可 更確實的保持窗口構件25與燈絲F的電子放射部位之 間的位置關係。 又,在本實施形態的陰極組件CU (陰極端子部CT ) 中,側壁構件24是有貫通孔24b。由此,可將由基座構 件23或側壁構件24等所放出的吸留氣體,從被側壁構 件24所包圍的空間(燈絲F所在位置的空間),經由 貫通孔24b導出於側壁構件24的外部。又,經由貫通 孔24b被導出於側壁構件24外部的吸留氣體會被渦輪 泵1 2及排氣泵5 5所吸引,而排出於開放型X射線發生 裝置1的外部。 又,在本實施形態的陰極組件CU (陰極端子部CT ) 中,燈絲F的電子放射部位是形成爲圓錐形狀,而包含 由六硼化鑭所構成的尖頭部P。由此可縮小放射電子的 焦點直徑,而提高單位面積的電子密度。 又,在本實施形態的陰極組件CU (陰極端子部CT ) 中,基座構件23係在其燈絲支撐插腳22所固定的位置 到其與側壁構件24所接觸的接置之間,設有凹槽23a, -17- 五、發明說明(16) 由此可防止由於燈絲F的電子放射部位所產生的飛濺物 之附著所引起的側壁構件24與燈絲支撐插腳22之間成 爲導通狀態之事。 又,在本實施形態的開放型X射線發生裝置1中是具 備陰極組件CU (陰極端子部CT),因而,如上述的、 可從燈絲F的電子放射部位,以高效率的繼續放射電子 ,而可實現動作安定的開放型X射線發生裝置。 接著說明利用上述開放型X射線發生裝置1的一例之 非破壞檢查裝置7 〇。 如第1 7圖所示,此非破壞檢查裝置70是被利用在要 檢查裝在電路基板(檢查對象物)7 1上的電子零件之引 線等的連接處之良否者。X射線發生裝置1是使其靶1 〇 朝上,具重量的模組電源部1 4置於下面的狀態下,安 裝並固定在非破壞檢查裝置70的下部。這種安裝方法 是考慮到X射線發生裝置1的重量平衡所配置者,而可 使難於顛倒的X射線發生裝置1得以穩定的設置。又, 由於X射線發生裝置1的重心是在於下方,因而在於要 更換陰極端子部CT之際,將裝卸部4介以絞鏈部5轉 動使其橫倒時,仍可容易的使X射線發生裝置1保持在 穩定狀態(參照第1圖)。 又,此X射線發生裝置1可由上述的構成中得知,不 必使用粗而彎曲自由度很小的高壓電纜。因此,並不必 將X射線發生裝置1以吊在半空中的狀態,設置於非破 壞檢查裝置70上,而可將其設置在底板73上,其設置 -18- 五、發明說明(17) 的自由度很高。 又,X射線發生裝置1是介以橡膠材料等所構成的振 動吸收板72固定於非破壞檢查裝置70的底板73上。 由於採用此振動吸收板72,而可使X射線發生裝置1適 合於被利用作爲微聚焦X射線源。 在具體上,如第1圖所示,在於模組電源部1 4的模 塑成形時,將螺帽74以一體的埋在其電源主體部1 4a 的下面,而由此螺帽7 4與螺栓7 5的相輔,將振動吸收 板7 2固定在外殼4 0的底面。又,此振動吸收板7 2是 由安裝螺栓76固定在非破壞檢查裝置70的底板73上 。如此的,沒有高電壓纜的X射線發生裝置1是只要由 螺絲等的簡單締結手段就可安裝,對於提升作業性有很 大的貢獻。 在於具備以如此的裝上X射線發生裝置1之非破壞檢 查裝置70中,如第1 7圖所示,其在與靶1 〇相對的正 上,設置X射線攝影機8 0,而透過電路基板7 1的X射 線會由X射線攝影機80所拍攝。又,電路基板71由受 到驅動電路8 1所控制的操縱裝置82,使其傾斜適當的 角度。 因而,使電路基板7 1適當的擺動,就可觀察到電子 零件的引線部分在立體下之焊接狀態。又由X射線攝影 機80所拍攝到的影像會被送到圖像處理裝置83,而顯 示在監視器84上。又’控制器49、驅動電路81、圖像 處理裝置83、及監視器84是由可輸出入的個人電腦85 -19- 584880 五、發明說明(18) 所管理。 [產業上的可利用性] 本發明係可利用在使用X射線的非破壞檢查等。 [附圖簡單說明] 第1圖本發明實施形態的開放型X射線發生裝置之部 分斷面圖。 第2圖第1圖所示開放型X射線發生裝置的模組電源 部之斷面圖。 第3圖第1圖所示開放型X射線發生裝置的電子槍之 部分斷面圖。 第4圖第1圖所示開放型X射線發生裝置的電子槍之 斷面圖。 第5圖第4圖所示電子槍的陰極組件之平面圖。 第6圖沿著第5圖的VI - VI線之部分斷面圖。 第7圖第6圖所示陰極組件的燈絲之變形例重要部位 側面圖。 第8圖第5圖所示電子槍的陰極組件之斜視圖。 第9圖第5圖所示電子槍的陰極組件之變形例斜視 圖。 第1 0圖第5圖所示電子槍的陰極組件之變形例斜視 圖。 第1 1圖第5圖所示電子槍的陰極組件之變形例分解 斜視圖。 第1 2圖第5圖所示電子槍的陰極組件之變形例斜視 -20- 584880 五、發明說明(19) 圖。 第1 3圖第5圖所示電子槍的陰極組件之變形例斜視 圖。 第1 4圖第2圖所示模組電源部之外觀側面圖。 第1 5圖第4圖所示模組電源部之外觀斷面圖。 第1 6圖本發明實施形態的開放型X射線發生裝置之 驅動控制部分方塊圖。 第1 7圖應用本發明實施形態的開放型X射線發生裝 置之非破壞檢查裝置槪略圖。 [符號說明] 1…X射線發生裝置 2…筒狀部 3…固定部 4…裝卸部 5…絞鏈部 6、7…線圏部 8…電子通路 9…圓盤板 9…電子導入孔 1 0…耙 1 1…蓋部 12…渦輪泵 14…模組電源部 14a…電源主體部 Mb…頸部
-21 - 584880 五、發明說明(2〇) 1 4 a A…外壁面 15…高壓產生部 16…電子槍 1 7…柵極座 18…柵極用端子 19…螺絲部 20…燈絲用端子 2 1…加熱器插座 22…燈絲支撐插腳 23…基座構件 23a…凹槽 23b…導槽 24…側壁構件 24a…開□ 24b…貫通孔 24c…突起部 24d…導槽 25…窗口構件 25a…開口 25b···孔 27…保持座構件 27a…開口 27b…貫通孔 2 8…壓圈 -22- 584880 五、發明說明(21 ) 29…柵極固定環 3 0…柵極部 3 1…電子放射控制部 32…柵極連接配線 33…燈絲連接配線 34…槽 40…外殻 4 0 a…內圍面 4 0 b…上板 4 1…高電壓控制部 43…電源用端子 44…配線 45…配線 46…冷卻風扇 47…吸氣口(排氣口) 48…端子部 49…控制器 50…線圈控制配線 5 1…線圈控制配線 52…泵控制器 5 3…配線 5 4…配線 5 5…排氣泵 56…線圈用端子 -23- 584880 五、發明說明(22 ) 57…泵用端子 58…配線 59…配線 6 0…配線 6 1…配管 6 2…配線 70…非破壞檢查裝置 7 1…電路基板(檢查對象物) 7 2…振動吸收板 7 3…底板 74…螺帽 7 5…螺栓 7 6…安裝螺栓 80…X射線攝影機 8 1…驅動電路 82…操縱裝置 83…圖像處理裝置 84…監視器 85…個人電腦 CT…陰極端子部 CU…陰極組件 F…燈絲 P…尖頭部 S…隙間
-24- 584880 五、發明說明(23 ) Scl、Sc2·.·小螺釘
-25-

Claims (1)

  1. 584880 __卜日蜂正 ~~~ I 補充 六、申請專利範圍 一 " 第91110104號「陰極組件及開放型X射線發生裝置」專利案 (92年10月24日修正) 六申請專利範圍: 1. 一種陰極組件,包含: 具有電子放射部位的燈絲; 在電氣上連接於上述燈絲的燈絲支撐插腳; 由絕緣材料所構成,而可固定上述燈絲支撐插腳的基 座構件; 圍繞於上述燈絲周圍地設在上述基座構件上,而在上 述燈絲的電子放射方向具有開口之側壁構件;和, 覆蓋於上述開口地設在上述側壁構件上,而在上述燈 絲的電子放射方向前方具有開口之窗口構件者。 2 ·如申請專利範圍第1項之陰極組件,其中: 上述窗口構件是薄板狀者。 3 .如申請專利範圍第2項之陰極組件,其中: 上述窗口構件的厚度是在0.1〜0.25mm者。 4 ·如申請專利範圍第 1項之陰極組件,其中又包含: 支持座其內面形狀係形成爲可供上述側壁構件定位地 插入; 上述窗口構件會在將側壁構件插入上述支持座後,被 上述燈頭構件和上述側壁構件所夾住而被固定;及, 上述燈頭構件係在其對應於上述窗口構件的上述開口 之位置設有開口者。 一 1- 584880 六、申請專利範圍 5 ·如申請專利範圍第1至4項中任一項之陰極組件,其中 上述窗口構件是在多處被焊接固疋於上述側壁構件者 〇 6 ·如申請專利範圍第1至4項中任一項之陰極組件,其中 上述窗口構件是在一處被焊接固定於上述側壁構件者 〇 7 ·如申請專利範圍第1至4項中任一項之陰極組件,其中 上述側壁構件係具貫通孔者。 8 .如申請專利範圍第6項之陰極組件,其中: 上述側壁構件係具貫通孔者。 9 ·如申請專利範圍第1項之陰極組件,其中: 上述電子放射部位是形成爲圓錐形狀,而包含由六硼 化鑭所構成的尖頭部者。 1 0 ·如申請專利範圍第1項之陰極組件,其中: 上述基座構件係在前述燈絲支撐插腳被固定的位置與 側壁構件接觸的位置之間,設有凹槽者。 1 1 · 一種開放型X射線發生裝置,其具有: 如申請專利範圍第1至1 0項中任一項之陰極組件; 筒狀部,在其內部具有線圈部和被該線圈部所包圍的 電子通路,而可由泵將其抽成真空; -2 - 584880 六、申請專利範圍 靶,其設置在上述筒狀部的前端側’並定位於上述電 子通路的前端側;及 固定在上述筒狀部的基端側’並將高壓產生部、將該 高壓產生部和上述窗口構件在電氣地連接的第1配線、 及將上述高壓產生部和上述燈絲支撐插腳在電氣地連接 的第2配線封入在樹脂模塑體內之模組電源部,其特徵 在於 上述陰極組件係挾持上述電子通路且與上述靶的相對 地設置在上述模組電源部上者。 - 3-
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