JP3666821B2 - Ｘ線管の陰極構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、フィラメント支持位置（換言すればフィラメント長さ）を任意に設定できるＸ線管の陰極構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４はＸ線管の概略構成を示す図で、この図４において、１は負電位の陰極である。この陰極１は、熱電子源であるフィラメント１ａ、ここではコイル状フィラメント、熱電子を集束する集束体１ｂ及び電界緩和の集束筒１ｃ等を備えてなる。２は正電位の陽極、ここでは回転陽極で、ターゲット２ａ等を備えてなる。３は陰極１，陽極２を真空気密する外囲器である。
【０００３】
図示構成において、上記陰極１及び陽極２間に百数十ｋＶの電圧を印加し、コイル状フィラメント１ａを赤熱させると、そのコイル状フィラメント１ａから熱電子流５が発せられ、それがターゲット２ａに衝突することにより、そのターゲット２ａからＸ線６が矢印方向に発生する。
ここで熱電子流５は、前記電圧を印加することで生ずる電界線４（陰極１の集束体１ｂの形状に依存する）に対して直交する方向に進む電子レンズ作用を受け、ターゲット２ａに衝突する。
【０００４】
図５は、上述したようなＸ線管の従来の陰極構造を示す断面図で、この図に示すように、熱電子流５の発生源であるコイル状フィラメント１ａは集束体１ｂ内方に埋設されており、支持棒１ｄ、金属スリーブ１ｅ及び絶縁物１ｆを順次介して集束筒１ｃ内に、上記集束体１ｂと共にはめ込まれている。なお、１ｅ１はスリーブ１ｅに形成された鍔部、１ｆ１は絶縁物１ｆに明けられた穴である。
【０００５】
このような構成から、従来の陰極構造では赤熱されたコイル状フィラメント１ａの長さにより焦点長さが変る。すなわち、目標焦点長さを達成するには専用の長さのコイル状フィラメント１ａ及び絶縁物１ｆを予め準備する必要があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように焦点長さは、赤熱されたコイル状フィラメント１ａの長さに依存するが、陰極１の集束体１ｂの形状により電子レンズ作用を受けるため熱電子放出範囲が変化する。更にＸ線の発生源であるターゲット２ａの焦点面は陰極１に対してある角度、すなわちターゲット角度を持っているため、見掛け上の焦点長さ、すなわち実効焦点長さはＸ線管の品種によりまちまちになる。
【０００７】
そのため従来の陰極構造においては、実効焦点長さはターゲット２ａの角度により様々なフィラメント１ａの長さにて設計され、これに合う絶縁物１ｆが個々に必要となり、絶縁物１ｆが多種類必要であった。また、前記電子レンズ作用の微調整のため、集束体１ｂ上に集束壁（図示せず）を取り付ける等、組立に細工の必要性が生じて組立作業が非常に難しくなり、特に多品種少生産であるＸ線管の生産に大きな障害を抱えていた。
【０００８】
本発明の目的は、フィラメント支持位置（換言すればフィラメント長さ）を一定の範囲で任意に設定でき、また、組立精度を要求される陰極の組立を共通化させ、大量生産による量産効果を得ることができるＸ線管の陰極構造を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、熱電子発生源としてフィラメントが用いられ、このフィラメントは、その両端に接合された支持棒が、絶縁物に明けられた穴に各々挿通されて当該絶縁物に位置決め固定されるＸ線管の陰極構造において、前記穴を、フィラメント長さ方向に延びるスリットとし、前記支持棒の位置及び相互間隔をそのスリットの長さの範囲内にて任意に位置決め可能とすることにより達成される。
【００１０】
【作用】
フィラメントに接合された支持棒を挿通する絶縁物の穴を、フィラメント長さ方向に延びるスリットとしたので、支持棒の位置及び相互間隔をそのスリットの長さの範囲内にて任意に位置決め可能となる。
これにより、フィラメント支持位置（換言すればフィラメント長さ）をスリットの長さの範囲内で任意に設定でき、また、組立精度を要求される陰極の組立を共通化させ、大量生産による量産効果が得られることになる。
【００１１】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は本発明によるＸ線管の陰極構造の一実施例を示す側断面図、図２は同上陰極構造の裏面図である。
【００１２】
これら図１，図２において、１ａはフィラメント、ここではタングステン又はレニウムタングステン等からなるコイル状フィラメント、１ｂはニッケル，ステンレス等からなる集束体、１ｃはニッケル，ステンレス等からなる集束筒、１ｄはモリブデン等からなる支持棒、１ｆはアルミナセラミック等からなる絶縁物、１ｇは絶縁物１ｆに設けられた長円形のスリット、１ｈはスリット１ｇ周辺のメタライズ処理部、９はＡｇ−Ｃｕ（約４：６）のリング状共晶ろう、１ｅは前記コイル状フィラメント１ａの長さに合せて絶縁物１ｆにろう付けされたコバール（Ｆｅ Ｎｉ Ｃｏ）又は銅製のスリーブである。なお、１ｅ１はスリーブ１ｅに形成された鍔部である。
【００１３】
図から分かるように絶縁物１ｆには長円形のスリット１ｇが設けられている。この長円形のスリット１ｇは、例えば、絶縁物１ｆの直径２５ｍｍ、支持棒１ｄの直径１．５ｍｍであれば、２０×３（長さ×幅）ｍｍ程度の寸法に形成することができ、例えば長さ１０．５ｍｍのコイル状フィラメント１ａの取付けは、このスリット１ｇに１０．５ｍｍ間隔でスリーブ１ｅを２ケ、鍔部１ｅ１においてろう付けすることで達成できる。
【００１４】
また、この長円形のスリット１ｇが設けられた絶縁物１ｆにおいては、スリーブ１ｅのろう付け間隔により、最大２０ｍｍの範囲でコイル状フィラメント１ａの長さを任意に設定することができる。
【００１５】
以上により、集束筒１ｃ、支持棒１ｄ、スリーブ１ｅ及び絶縁物１ｆについて部品の共通化が図れ、ひいては陰極組立の共通化が図れ、大量生産による量産効果が得られることになる。
【００１６】
図３は上記スリーブ１ｅのろう付けの説明図で、この図３において、７ａは絶縁物１ｆのセンタを出すステンレスからなるガイド、７ｂはコイル状フィラメント１ａの支持間隔（フィラメント長さ）を決定するステンレスからなるガイドピン、７ｃはスリーブ１ｅと絶縁物１ｆを密着させるためのステンレスからなる重り、８はセラミックスペーサ、９はＡｇ−Ｃｕ（約４：６）のリング状共晶ろう、１ｇは絶縁物１ｆに設けられた長円形のスリット、１ｅはコバール又は銅製のスリーブ、１ｅ１はスリーブ１ｅの鍔部である。
【００１７】
図示状態で、水素雰囲気中において約１，０００℃、５分程度で絶縁物１ｆのろう付けが達成できる。なお、ガイドピン７ｂ，７ｂの間隔を調整することにより、種々のコイル状フィラメント長さに合う１種類の絶縁物１ｆの製作（絶縁物１ｆの共用化）が可能となる。
【００１８】
なお上述実施例では、絶縁物１ｆにフィラメント１ａを１本設けた場合について述べたが、絶縁物１ｆに２本以上のフィラメント１ａを並設するようにしてもよい。この場合、絶縁物１ｆには、各フィラメント１ａに応じて長円形のスリット１ｇが各々設けられる。
【００１９】
また上述実施例では、１本のフィラメント１ａについて１つのスリット１ｇを設けたが、フィラメント１ａの各端部を別個のスリット１ｇで支持すべく、２つのスリット１ｇを設けてもよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したよう本発明によれば、１種類の絶縁物で種々の長さに設定されたフィラメントの支持が達成でき、換言すればフィラメント長さを一定の範囲で任意に設定でき、また、組立精度を要求される陰極の組立を共通化させ、大量生産による量産効果を得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の陰極構造の一実施例を示す側断面図である。
【図２】同上陰極構造の裏面図である。
【図３】図１，図２中のスリーブのろう付け説明図である。
【図４】Ｘ線管の概略構成を示す図である。
【図５】従来の陰極構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 陰極
１ａ フィラメント（コイル状フィラメント）
１ｂ 集束体
１ｃ 集束筒
１ｄ 支持棒
１ｅ スリーブ
１ｅ１ スリーブの鍔部
１ｆ 絶縁物
１ｆ１ 絶縁物に明けられた穴
１ｇ 長円形のスリット
１ｈ メタライズ処理部
２ 陽極
２ａ ターゲット
３ 外囲器
４ 電界線
５ 熱電子流
６ Ｘ線
７ａ ガイド
７ｂ ガイドピン
７ｃ 重り
８ セラミックスペーサ
９ リング状共晶ろう

Claims (1)

1. 熱電子発生源であるフィラメント（ 1a ）と、このフィラメント（ 1a ）から発生される熱電子を集束する集束体（ 1b ）と、前記フィラメント（ 1a ）の両端を支持する２本の支持棒（ 1d ）と、これらの支持棒（ 1d ）のそれぞれに外接するように設けられるコバール又は銅製の鍔部（ 1e ）と、前記支持棒（ 1d ）を挿入可能とするために長円形の穴を設け、その穴の周辺部をメタライズ処理し、そのメタライズ処理された部分（ 1h ）と前記鍔部（ 1e ）とをろう付け可能とする絶縁物（ 1f ）と、を備えたことを特徴とするＸ線管の陰極構造。

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