WO2023119689A1 - Ｘ線管 - Google Patents

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WO2023119689A1
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electron
central
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Inventor
直樹 高橋
Original Assignee
キヤノン電子管デバイス株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00—X-ray tubes
    • H01J35/02—Details
    • H01J35/04—Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
    • H01J35/06—Cathodes

Definitions

  • An embodiment of the present invention relates to an X-ray tube.
  • An electron beam emitted from the filament is focused by a storage groove and a focusing groove arranged around the filament to form a focal image on the target.
  • the focal positions of the respective focal points substantially match on the anode because the deviation of the focus on the target results in the deviation of the image.
  • the electron beam emitted from the central electron gun has a nearly straight trajectory and hits the anode
  • the electron beam emitted from the side electron guns has a curved trajectory and is directed toward the anode.
  • This phenomenon is less likely to occur during the next exposure because the amount of adsorbed gas on the anode surface is less.
  • the amount of X-rays emitted from the X-ray tube greatly changes, which may cause problems during image processing.
  • ionized positive ions are hardly bent, such a problem is unlikely to occur with a double-sided electron gun.
  • An object of the present embodiment is to provide an X-ray tube that can prevent a large change in the amount of X-rays emitted from the X-ray tube.
  • This embodiment comprises an anode having a target layer that emits X-rays when an electron beam is incident thereon, a filament that emits electrons, a storage groove that stores the filament, and the electrons emitted from the filament.
  • a cathode having three parallel electron guns having focusing grooves for focusing the electron beams toward the target layer, the three electron guns being a central electron gun facing the anode;
  • a double-sided electron gun positioned on both sides of the electron gun, wherein the central electron gun is composed of a filament center axis along the longitudinal direction at the center in the width direction of the filament, and a center of the storage groove along the longitudinal direction at the center in the width direction of the storage groove. and the central axis of the focusing groove along the longitudinal direction at the center of the width direction of the focusing groove is deviated from the central axis of the filament.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an X-ray tube device according to one embodiment.
  • FIG. 2(a) is a sectional view showing a cathode and an anode according to the first embodiment, and FIG. 2(b) is a plan view of the cathode.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a cathode and an anode according to the second embodiment.
  • FIG. 4(a) is a sectional view showing a cathode and an anode according to a comparative example, and FIG. 4(b) is a plan view of the cathode.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an X-ray tube device according to one embodiment.
  • the X-ray tube device includes an X-ray tube 1, a housing 20, and insulating oil 9.
  • the X-ray tube 1 is a rotating anode X-ray tube.
  • the X-ray tube 1 includes a cathode 10 , an anode 11 , a rotor 5 , a fixed body 6 , a vacuum envelope 19 and a stem portion 2 .
  • the rotating body 5 is formed in a cylindrical shape and has one end closed.
  • the rotating body 5 extends along a rotation axis R, which is the central axis of the rotating motion of this rotating body.
  • the rotating body 5 is rotatable around the rotation axis R.
  • the rotor 5 is made of a material such as Fe (iron) or Mo (molybdenum).
  • the fixed body 6 is formed in a columnar shape.
  • the diameter of fixed body 6 is smaller than the inner diameter of rotating body 5 .
  • the fixed body 6 is provided coaxially with the rotating body 5 and extends along the rotation axis R. As shown in FIG.
  • the fixed body 6 is made of a material such as Fe or Mo.
  • the fixed body 6 is fitted to the rotating body 5 and fixed to the vacuum envelope 19 .
  • the gap between the rotating body 5 and the fixed body 6 is filled with a metal lubricant such as gallium-indium-tin alloy (GaInSn). For this reason, the X-ray tube 1 uses sliding bearings.
  • GaInSn gallium-indium-tin alloy
  • the anode 11 is arranged to face one end of the fixed body 6 in the direction along the rotation axis R. As shown in FIG. Anode 11 has a target layer 11a located on the outer surface of the anode. Anode 11 is fixed to rotor 5 via connecting member 7 .
  • the anode 11 is made of a material such as heavy metal, such as Mo.
  • the target layer 11 a is made of metal having a higher melting point than the material used for the anode 11 . For example, it is made of a tungsten alloy.
  • Anode 11 is provided coaxially with rotating body 5 and fixed body 6 .
  • the anode 11 is rotatable around the rotation axis R.
  • the anode 11 emits X-rays when electrons emitted from the cathode 10 collide with the target layer 11a.
  • the anode 11 is electrically connected to the terminal 4 via the rotating body 5, fixed body 6, and the like.
  • the cathode 10 has a plurality of electron guns, three electron guns 12, 13, 13 (described later) in this embodiment.
  • the cathode 10 is arranged to face the target layer 11a of the anode 11 with a space therebetween.
  • the vacuum envelope 19 accommodates the anode 11 and cathode 10 .
  • the vacuum envelope 19 is made of an insulating material such as glass or ceramic, or a combination of an insulating material and a conductive member such as metal.
  • the vacuum envelope 19 is hermetically sealed and its interior is maintained in a vacuum state.
  • the vacuum envelope 19 has an X-ray transmission window 19a near the target layer 11a facing the cathode 10, through which X-rays are transmitted.
  • the stem portion 2 is connected to a vacuum envelope 19 and has a plurality of pins 3 attached thereto.
  • the housing 20 accommodates the X-ray tube 1.
  • the housing 20 has an X-ray transmission window 20a near the target layer 11a facing the cathode 10, through which X-rays are transmitted.
  • the housing 20 accommodates the X-ray tube 1 and the like, and is filled with insulating oil 9 as a coolant.
  • the housing 20 also accommodates a stator coil for rotating the rotor 5 .
  • FIG. 2(a) is a cross-sectional view showing a cathode and an anode according to the first embodiment
  • FIG. 2(b) is a plan view of the cathode shown in (a). is shown at a position corresponding to the cross section of
  • the cathode 10 has a total of three electron guns 12, 13, 13, a central electron gun 12 and two-side electron guns 13, 13 located across the central electron gun.
  • the three electron guns 13, 12, 13 are arranged at intervals in the direction of rotation of the target layer 11a.
  • Each electron gun 12, 13, 13 has a filament 14 that emits electrons e, a storage groove 15 that stores the filament 14, and a focus that focuses the electrons e emitted from the filament 14 toward the target layer 11a as an electron beam.
  • Each filament 14 is formed in a coil shape with a material containing tungsten as a main component. Filament 14 and cathode 10 are each connected to pin 3 shown in FIG.
  • the central electron gun 12 is positioned facing the focal point F of the target layer 11a, and the openings of the storage groove 15 and the focusing groove 16 are directed toward the focal point F of the target layer 11a.
  • the groove wall 15a of the storage groove 15 and the groove wall 16a of the focusing groove 16 are formed substantially perpendicular to the target layer 11a.
  • the double-sided electron guns 13, 13 are provided so that the openings of the storage groove 15 and the focusing groove 16 are inclined toward the focal point F of the target layer 11a, and the groove wall 15a of the storage groove 15 and the groove of the focusing groove 16 are inclined.
  • the wall 16a is formed to be inclined with respect to the target layer 11a.
  • the filament 14 is long and has a filament central axis 14b along the longitudinal direction at its widthwise center (or the center of the coil). has a storage groove central axis 15b along the longitudinal direction.
  • the focusing groove 16 has a focusing groove center axis 16b which is parallel to the filament center axis 14a and extends in the center in the width direction along the longitudinal direction. As shown in FIG. 2A, the filament center axis 14b and the storage groove center axis 15b are aligned and coaxial, and the focusing groove center axis 16b is shifted from the filament center axis 14b.
  • the deviation between the central axis 16b of the focusing groove and the central axis 14b of the filament is at least half the width (or at least the radius) of the filament 14, and the larger the deviation, the better. ) is preferably offset.
  • the cathode 10 surrounds the trajectory of electrons e from the filament 14 toward the anode 11 and functions as a focusing electrode.
  • a relatively negative voltage is applied to each filament 14 and cathode 10, respectively.
  • a relatively positive voltage is applied to the anode 11 .
  • an X-ray tube voltage (hereinafter referred to as tube voltage) is applied between the anode 11 and the cathode 10, electrons emitted from the filament 14 are accelerated and enter the target layer 11a as electron beams.
  • the tube voltage is 50 kv or more and 160 kv or less.
  • the electrons e emitted from the filaments 14 of the central electron gun 12 and the two-side electron guns 13, 13 are respectively focused by the electric field near the opening of the focusing groove 16 to form a bent electron beam on the target layer 11a. It is incident on the focal point F. At this time, the electron beams of the double-sided electron guns 13, 13 are made incident on the focal point F while being greatly bent.
  • the detached gas particles M when the detached gas particles M are present between the cathode 10 and the anode 11, the detached gas particles M generate negative ions and positive ions by ionization. Go to Gun 12.
  • the focusing groove center axis 16b is deviated from the filament center axis 14b.
  • the positive ions collide at a position deviated from the filament central axis 14b, so the impact of the positive ions can be suppressed and the increase in the electron beam due to the temperature rise of the filament 14 can be suppressed.
  • the deviation between the central axis 16b of the focusing groove and the central axis 14b of the filament is parallel to the central axis 14b of the filament and the central axis 15b of the storage groove, and is only shifted in the direction in which the three electron guns 12, 13, 13 are arranged.
  • Cathode 10 can be easily designed. Further, in this embodiment, direct collision with the filament 14 can be almost eliminated by shifting the center axis 16b of the focusing groove from the center axis 14b of the filament 14 by more than the radius of the filament 14 (more than half the width).
  • FIG. 4 shows a comparative example.
  • the filament center axis 14b, the storage groove center axis 15b, and the focusing groove center axis 16b are aligned.
  • the focusing groove center axis 16b coincides with the filament center axis 14b
  • the positive ions N ionized from the desorbed gas particles M are directly directed toward the filament center axis 14b. , impinge on the filament 14 .
  • the temperature of the filament 14 rises due to collisions with the positive ions N, and a phenomenon occurs in which the electron beam emitted from the central electron gun 12 increases.
  • the amount of X-rays emitted from the X-ray tube 1 may change greatly depending on whether M is present or not.
  • the focusing groove center axis 16b is shifted from the filament center axis 14b. , and the increase in the electron beam due to the temperature rise of the filament 14 can be suppressed. Thereby, it is possible to prevent the amount of X-rays emitted from the X-ray tube from greatly changing depending on whether the detached gas particles M are present or not.
  • FIG. 1 A second embodiment will be described with reference to FIG.
  • the central electron gun 12 is inclined at an angle P, and the filament center axis 14b and the storage groove center axis 15b are aligned. is out of alignment.
  • the center axis 16b of the focusing groove can be easily designed to obtain a trajectory for focusing the electrons e on the focal point F.
  • the left and right groove walls 16a of the focusing groove 16 can be formed substantially symmetrically.
  • the design of the cathode 10 is simple.
  • the filament 14 as an electron emission source is not limited to a coiled one, and various filaments can be used.
  • cathode 10 may have a flat filament instead of a coiled filament. Also in this case, the same effect as the embodiment described above can be obtained.
  • a flat filament is a filament having a filament upper surface (electron emission surface) and a flat back surface as planes.
  • embodiments of the present invention are not limited to the rotating anode X-ray tube 1 described above, but may be any type of rotating anode X-ray tube, any fixed anode X-ray tube, and other X-ray tubes. Applicable to tubes.

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Abstract

実施形態に係るＸ線管は、電子ビームが入射されることによりＸ線を放出するターゲット層を有する陽極と、電子を放出するフィラメントと、フィラメントを収納する収納溝と、フィラメントから放出された電子を電子ビームとしてターゲット層に向けて集束させる集束溝とを有する電子銃を３つ平行に配置した陰極と、を備え、３つ電子銃は、陽極に対面する中央電子銃と、中央電子銃を挟んで位置する両側電子銃であり、中央電子銃は、フィラメントの幅方向中央で長手方向に沿うフィラメント中心軸と、収納溝の幅方向中央で長手方向に沿う収納溝中心軸とが一致しており、且つ集束溝の幅方向中央で長手方向に沿う集束溝中心軸がフィラメント中心軸からずれている。

Description

Ｘ線管
　本発明の実施形態は、Ｘ線管に関する。
　フィラメントから放出された電子ビームは、フィラメント周囲に配置された収納溝、集束溝により集束され、ターゲット上に焦点を結像する。
　複数の電子銃から放出される電子ビームをターゲット上に結像する場合、ターゲット上の焦点のずれは画像ずれになるため、それぞれの焦点位置は陽極上でほぼ一致することが望ましい。例えば、３つの電子銃の場合、中央電子銃から放出された電子ビームはほぼまっすぐな軌道となり陽極に衝突するが、両側電子銃から放出された電子ビームは曲がった軌道となり陽極に向かうことになる。
　一方、Ｘ線管の管内には脱離ガスがあり、部品表面には吸着ガスが存在している。部品表面の吸着ガスは熱や電子衝撃により脱離し、管内圧力の増加を引き起こす。長時間Ｘ線管を動作させなかった後に初めて電子ビームを放出すると、陽極表面の吸着ガスが脱離し、その一部は電子ビームにより電離する。
　これにより発生した電子は陽極に向かい、プラスイオンは電子銃の方向に向かう。
　プラスイオンは質量が大きいため、軌道をほとんど曲げることなく中央電子銃のフィラメントに向かう。プラスイオンが中央電子銃のフィラメントに衝突すると、フィラメントの温度が上昇し、電子銃から放出される電子ビームが増大する現象が発生することがある。
　次の曝射時には、陽極表面上の吸着ガスが少なくなっているため、この現象が起きにくい。つまり、曝射１回目と２回目の電子ビームが変動すると、Ｘ線管から放出されるＸ線量が大きく変化し、画像処理する際に不具合の原因となることがある。尚、電離したプラスイオンはほとんど曲がらないため、このような不具合は両側電子銃では起き難い。
特開２００１－１３５２６５号公報
　本実施形態の目的は、Ｘ線管から放出されるＸ線量が大きく変化するのを防止できるＸ線管を提供することにある。
　本実施形態は、電子ビームが入射されることによりＸ線を放出するターゲット層を有する陽極と、電子を放出するフィラメントと、前記フィラメントを収納する収納溝と、前記フィラメントから放出された前記電子を電子ビームとして前記ターゲット層に向けて集束させる集束溝とを有する電子銃を３つ平行に配置した陰極と、を備え、３つ前記電子銃は、前記陽極に対面する中央電子銃と、前記中央電子銃を挟んで位置する両側電子銃であり、前記中央電子銃は、前記フィラメントの幅方向中央で長手方向に沿うフィラメント中心軸と、前記収納溝の幅方向中央で長手方向に沿う収納溝中心軸とが一致しており、且つ前記集束溝の幅方向中央で長手方向に沿う集束溝中心軸が前記フィラメント中心軸からずれているＸ線管である。
図１は、一実施形態に係るＸ線管装置の断面図である。 図２の（ａ）は、第１実施形態に係る陰極及び陽極を示す断面図であり、図２の（ｂ）は、陰極の平面図である。 図３は、第２実施形態に係る陰極及び陽極を示す断面図である。 図４の（ａ）は、比較例に係る陰極及び陽極を示す断面図であり、図４の（ｂ）は、陰極の平面図である。
　以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。
　図１は、一実施形態に係るＸ線管装置の断面図である。
　図１に示すように、Ｘ線管装置は、Ｘ線管１と、筐体２０と、絶縁油９と、を備えている。この実施の形態において、Ｘ線管１は回転陽極型Ｘ線管である。
　Ｘ線管１は、陰極１０と、陽極１１と、回転体５と、固定体６と、真空外囲器１９と、ステム部２と、を備えている。
　回転体５は、筒状に形成され、一端部が閉塞されている。回転体５は、この回転体の回転動作の中心軸となる回転軸Ｒに沿って延出している。回転体５は、回転軸Ｒを中心に回転可能である。回転体５は、Ｆｅ（鉄）やＭｏ（モリブデン）等の材料で形成されている。
　固定体６は柱状に形成されている。固定体６の直径は回転体５の内径より小さい。固定体６は、回転体５と同軸的に設けられ、回転軸Ｒに沿って延出している。固定体６は、ＦｅやＭｏ等の材料で形成されている。固定体６は、回転体５に嵌合され、また、真空外囲器１９に固定されている。なお、図示しないが、回転体５及び固定体６間の隙間にガリウム・インジウム・錫合金（ＧａＩｎＳｎ）等の金属潤滑剤が充填されている。このため、Ｘ線管１はすべり軸受けを使っている。
　陽極１１は、回転軸Ｒに沿った方向に、固定体６の一端部に対向配置されている。陽極１１は、陽極の外面に位置したターゲット層１１ａを有している。陽極１１は、接続部材７を介して回転体５に固定されている。陽極１１は、重金属等の材料で形成され、例えばＭｏで形成されている。ターゲット層１１ａは、陽極１１に利用する材料より融点が高い金属で形成されている。例えばタングステン合金で形成されている。
　陽極１１は、回転体５及び固定体６と同軸的に設けられている。陽極１１は、回転軸Ｒを中心に回転可能である。陽極１１は、陰極１０から放出される電子がターゲット層１１ａに衝突することによりＸ線を放出するものである。陽極１１は、回転体５及び固定体６などを介し、端子４と電気的に接続されている。
　陰極１０は、複数の電子銃、本実施形態では３つの電子銃１２、１３、１３（後述する）を有している。陰極１０は、陽極１１のターゲット層１１ａに間隔を置いて対向配置されている。
　真空外囲器１９は、陽極１１及び陰極１０を収容している。真空外囲器１９は、ガラス及びセラミックなどの絶縁材又は、絶縁材と金属などの導電部材との組合せで形成されている。真空外囲器１９は密閉され、内部は真空状態に維持されている。真空外囲器１９は、陰極１０と対向したターゲット層１１ａ付近にＸ線を透過させるＸ線透過窓１９ａを有している。ステム部２は、真空外囲器１９に連結し、複数のピン３が取り付けられている。
　筐体２０は、Ｘ線管１を収容している。筐体２０は、陰極１０と対向したターゲット層１１ａ付近にＸ線を透過させるＸ線透過窓２０ａを有している。筐体２０の内部には、Ｘ線管１等が収容されている他、冷却液としての絶縁油９が充填されている。尚、図示しないが、筐体２０の内部には、回転体５を回転させるステータコイルも収容されている。
　次に、図２を参照して第１実施形態に係る陰極１０について詳しく説明する。
　図２の（ａ）は、第１実施形態に係る陰極及び陽極を示す断面図であり、図２の（ｂ）は、（ａ）に示す陰極の平面図であり、（ａ）に示す陰極の断面に対応する位置で示している。
　陰極１０は、中央電子銃１２と、中央電子銃を挟んで位置する両側電子銃１３、１３との合計３つの電子銃１２、１３、１３とを有している。３つの電子銃１３、１２、１３は、ターゲット層１１ａの回転方向に間隔をおいて並んでいる。
　各電子銃１２、１３、１３は、電子ｅを放出するフィラメント１４と、フィラメント１４を収納する収納溝１５と、フィラメント１４から放出された電子ｅを電子ビームとしてターゲット層１１ａに向けて集束させる集束溝１６とを有している。
　各フィラメント１４は、タングステンを主成分とする材料でコイル状に形成されている。フィラメント１４及び陰極１０は、それぞれ図１に示したピン３に接続されている。
　図２の（ａ）に示すように、中央電子銃１２は、ターゲット層１１ａの焦点Ｆに対面して位置しており、収納溝１５及び集束溝１６も開口がターゲット層１１ａの焦点Ｆに向けて対面し且つ収納溝１５の溝壁１５ａ及び集束溝１６の溝壁１６ａをターゲット層１１ａと略垂直に形成されている。
　一方、両側電子銃１３、１３は、収納溝１５及び集束溝１６の各開口をターゲット層１１ａの焦点Ｆに向けて傾斜して設けてあり且つ収納溝１５の溝壁１５ａ及び集束溝１６の溝壁１６ａをターゲット層１１ａに対して傾斜して形成されている。
　次に、中央電子銃１２について、フィラメント１４と、収納溝１５と、集束溝１６との関係について説明する。
　フィラメント１４は、長尺であり、その幅方向中央（又はコイルの中心）で長手方向に沿うフィラメント中心軸１４ｂを有し、収納溝１５は、フィラメント１４と同様に長尺であり、幅方向中央で長手方向に沿う収納溝中心軸１５ｂを有している。集束溝１６は、フィラメント中心軸１４ａと平行な軸で、且つ幅方向中央で長手方向に沿う集束溝中心軸１６ｂを有している。
　図２の（ａ）に示すように、フィラメント中心軸１４ｂと収納溝中心軸１５ｂとは一致しており同軸になっており、且つ集束溝中心軸１６ｂがフィラメント中心軸１４ｂからずれている。
　集束溝中心軸１６ｂとフィラメント中心軸１４ｂとのずれは、フィラメント１４の幅の半分以上（又は半径以上）ずらしてあり、このずれは大きい方が良く、例えば、フィラメント１４の幅以上（又は直径以上）ずれていることが好ましい。
　陰極１０は、フィラメント１４から陽極１１に向かう電子ｅの軌道を取り囲んで設けられ、集束電極として機能している。
　次に、第１実施形態の作用及び効果について説明する。
　各フィラメント１４及び陰極１０には、それぞれ相対的に負の電圧が与えられる。陽極１１には、相対的に正の電圧が与えられる。陽極１１及び陰極１０間にＸ線管電圧（以下、管電圧と称する）が印加されるため、フィラメント１４から放出された電子は、加速され、電子ビームとしてターゲット層１１ａに入射される。一例として、管電圧は５０ｋｖ以上かつ１６０ｋｖ以下である。
　中央電子銃１２及び両側電子銃１３、１３の各フィラメント１４から放出された電子ｅは、それぞれ、集束溝１６の開口近傍の電界で集束され、曲げられた電子ビームとなってターゲット層１１ａ上の焦点Ｆに入射される。このとき、両側電子銃１３、１３の電子ビームは大きく曲げられて焦点Ｆに入射される。
　一方、陰極１０と陽極１１との間に離脱ガス粒子Ｍがある場合、離脱ガス粒子Ｍは、電離によりマイナスイオンとプラスイオンが生じるが、このうち質量の大きいプラスイオンがほとんど曲がることなく中央電子銃１２に向かう。
　しかし、本実施形態では、中央電子銃１２では、フィラメント中心軸１４ｂと収納溝中心軸１５ｂとは一致しているが、集束溝中心軸１６ｂがフィラメント中心軸１４ｂからずれているため、矢印Ｎで示すように、プラスイオンはフィラメント中心軸１４ｂからずれた位置で衝突するので、プラスイオンの衝撃を抑制し、フィラメント１４の温度上昇による電子ビームの増大を抑制できる。これにより、離脱ガス粒子Ｍが多い曝射１回目と離脱ガス粒子Ｍがほとんどない２回目の電子ビームの変動を低減し、Ｘ線管１から放出されるＸ線量が大きく変化するのを防止できる。
　更に、集束溝中心軸１６ｂとフィラメント中心軸１４ｂとのずれは、フィラメント中心軸１４ｂ及び収納溝中心軸１５ｂに平行で且つ３つの電子銃１２、１３、１３の並び方向にずらすだけであるから、陰極１０の設計が容易にできる。
　また、本実施例では、集束溝中心軸１６ｂがフィラメント中心軸１４ｂからフィラメント１４の半径以上（半分の幅以上）ずらすことで、フィラメント１４への直接衝突をほとんどなくすことができる。
　図４に比較例を示す。図４の比較例では、陰極１０に形成した中央電子銃１２では、フィラメント中心軸１４ｂと収納溝中心軸１５ｂと集束溝中心軸１６ｂが一致した状態を示している。
　この図４に示す比較例から明らかなように、集束溝中心軸１６ｂがフィラメント中心軸１４ｂと一致している場合には、離脱ガス粒子Ｍから電離したプラスイオンＮは直接フィラメント中心軸１４ｂに向かい、フィラメント１４に衝突する。この為、図４に示す比較例では、フィラメント１４はプラスイオンＮの衝突により、フィラメント１４の温度が上昇し、中央電子銃１２から放出される電子ビームが増大する現象が生じる為、離脱ガス粒子Ｍがある場合とない場合とで、Ｘ線管１から放出されるＸ線量が大きく変化するおそれがある。
　これに対して、本実施形態によれば、上述したように、集束溝中心軸１６ｂがフィラメント中心軸１４ｂからずらしているので、離脱ガス粒子Ｍがある場合には、プラスイオンがフィラメント１４に衝突するのを低減でき、フィラメント１４の温度上昇による電子ビームの増大を抑制できる。これにより、離脱ガス粒子Ｍがある場合とない場合とで、Ｘ線管から放出されるＸ線量が大きく変化するのを防止できる。
　以下に、他の実施形態について説明するが、以下に説明する実施形態において、上述した第１実施形態と同一の作用効果を奏する部分には、同一の符号を付して、その部分の詳細な説明を省略する。
　図３を参照して、第２実施形態について説明する。
　第２実施の形態では、中央電子銃１２は、角度Ｐで傾斜して設けて、フィラメント中心軸１４ｂと収納溝中心軸１５ｂとが一致しているが、フィラメント中心軸１４ｂと集束溝中心軸１６ｂとがずれている。
　この第２実施の形態によれば、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができると共に、収納溝１５と集束溝１６とを共に角度Ｐで傾斜して設けることで、フィラメント中心軸１４ｂと集束溝中心軸１６ｂとをずらしながら、電子ｅを焦点Ｆに集束させる軌道を得る為の設計が容易にできる。
　即ち、第２実施形態では、中央電子銃１２のフィラメント１４から放出される電子ｅの軌道に左右で偏りが少ないことからも、集束溝１６の左右の溝壁１６ａを略対象に形成できるから、この点においても陰極１０の設計が簡単である。
　尚、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
　電子放出源としてのフィラメント１４は、コイル状のものに限定されるものではなく、各種のフィラメントを利用することが可能である。例えば、陰極１０は、コイル状のフィラメントの替わりに平板状のフィラメントを有していてもよい。この場合も、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。平板状のフィラメントは、平面として平坦なフィラメント上面（電子放出面）及び裏面を有するフィラメントである。
　例えば、本発明の実施形態は、上述した回転陽極型のＸ線管１に限定されるものではなく、各種の回転陽極型のＸ線管や各種の固定陽極型Ｘ線管及びその他のＸ線管に適用可能である。

Claims (3)

  1. 　電子ビームが入射されることによりＸ線を放出するターゲット層を有する陽極と、
    　電子を放出するフィラメントと、前記フィラメントを収納する収納溝と、前記フィラメントから放出された前記電子を電子ビームとして前記ターゲット層に向けて集束させる集束溝とを有する電子銃を３つ平行に配置した陰極と、を備え、
    　３つ前記電子銃は、前記陽極に対面する中央電子銃と、前記中央電子銃を挟んで位置する両側電子銃であり、
    　前記中央電子銃は、前記フィラメントの幅方向中央で長手方向に沿うフィラメント中心軸と、前記収納溝の幅方向中央で長手方向に沿う収納溝中心軸とが一致しており、且つ前記集束溝の幅方向中央で長手方向に沿う集束溝中心軸が前記フィラメント中心軸からずれているＸ線管。
  2. 　前記集束溝中心軸は、前記フィラメント中心軸及び前記収納溝中心軸に平行で且つ３つの電子銃の並び方向にずれている請求項１に記載のＸ線管。
  3. 　前記集束溝中心軸は、前記フィラメント中心軸と、前記フィラメントの幅の半分以上離れている請求項２に記載のＸ線管。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59165353A (ja) * 1983-03-11 1984-09-18 Toshiba Corp 回転陽極型ｘ線管
US4685118A (en) * 1983-11-10 1987-08-04 Picker International, Inc. X-ray tube electron beam switching and biasing method and apparatus
JP2004265606A (ja) * 2003-01-21 2004-09-24 Toshiba Corp Ｘ線管装置
WO2021049639A1 (ja) * 2019-09-13 2021-03-18 キヤノン電子管デバイス株式会社 Ｘ線管

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59165353A (ja) * 1983-03-11 1984-09-18 Toshiba Corp 回転陽極型ｘ線管
US4685118A (en) * 1983-11-10 1987-08-04 Picker International, Inc. X-ray tube electron beam switching and biasing method and apparatus
JP2004265606A (ja) * 2003-01-21 2004-09-24 Toshiba Corp Ｘ線管装置
WO2021049639A1 (ja) * 2019-09-13 2021-03-18 キヤノン電子管デバイス株式会社 Ｘ線管

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