JPH0355933B2

JPH0355933B2 -

Info

Publication number: JPH0355933B2
Application number: JP57064866A
Authority: JP
Priority date: 1981-04-23
Filing date: 1982-04-20
Publication date: 1991-08-26
Also published as: US4499592A; JPS57182952A; EP0063840A1; IL65554A; DE3116169A1; EP0063840B1; DE3266898D1; CA1184231A; IL65554A0

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、Ｘ線管に関するものである。このＸ
線管は、真空空間に設けた電極を具え、この電極
は、動作状態で、少くとも電極の一部が取囲まれ
る導電部に対して正の高電圧を有し、前記電極ま
たはこの電極に連結された部分を、絶縁物を経て
前記導電部に連結し、前記絶縁物を、動作状態を
少くとも絶縁物の表面領域のかなりの部分に入射
する電子が、これら電子を絶縁体表面に寄せつけ
ない電界と交わるように構成されている。

このような高電圧真空管は、ドイツ国出願公開
第2506841号公報により知られている。これによ
れば、電極は、一般に、高電圧真空管の陽極であ
る。回転陽極Ｘ線管の場合、電極を陽極円板を支
持する軸とすることができ、この軸は陽極円板と
同じ電位にある。一般に、導電部は、このような
管の金属管外囲器またはその一部である。あるい
は、回転陽極Ｘ線管の場合、導電部を金属円筒と
することができる。この金属円筒は、ドイツ国特
許第2455974号明細書により知られているように、
絶縁体および回転陽極円板の軸と共に回転する。
普通、絶縁物は次のように構成される。すなわ
ち、円錐台内部ジヤケツトが、軸方向に電極に接
続された箇所から拡がるようにする。

既知の高電圧真空管では、絶縁物の形状は、管
の動作の信頼性を害する絶縁物表面フラツシユオ
ーバを防止している。しかし、かなりの熱的負荷
を受ける管においては、絶縁体の増加温度は表面
において吸着された気体層の結合エネルギーを減
少させるので、電子刺激放出（desorption）が増
大し、フラツシユ−オーバ効果が生じる（R.A.
Anderson，J.P.Brainard：Mechanism of
pulsedsurface flashover involving electron−
stimulated desorption，J.Appl.Phvs.51，1414，
（1980））。

本発明の目的は、高い熱的負荷で、前記フラツ
シユオーバ効果がかなり軽減されるように冒頭に
おいて述べた種類のＸ線管を構成することにあ
る。本発明によれば、この目的は、絶縁体と導電
部との間の連結の箇所に、導電部の電圧を有する
シールド電極を、絶縁体から小さな距離に設け、
このシールド電極を、連結箇所での電界強度を減
少させるように構成することにより達成される。
本発明は、かなりの熱的負荷で動作中に前記フラ
ツシユオーバ効果が、特に絶縁体と導電部との間
の連結箇所で絶縁体が導電部にろう付けされてい
る場合に、導電部と電極との間の電界にさらされ
る前記箇所で発生することを認識している。シー
ルド電極は、前記箇所での電界を減少させるの
で、前記フラツシユオーバ効果はかなり軽減され
る。

入念な仕上げ（電解研摩）の場合でさえも、シ
ールド電極は、動作中に放出中心を形成する小さ
な不均一性を示す。これら放出中心により放出さ
れた電子が、絶縁体表面から電極（陽極）に移動
すると、これは再び放電を生起させる。この可能
性を最小にするためには、本発明の他の実施例に
よれば、シールド電極を、絶縁体に対して、導電
部から離れたシールド電極表面から放出される大
部分の電子が、絶縁体の内面に入射しないよう
に、特に、シールド電極を、絶縁体の内面により
定まる形成面から後退させて、シールド電極が絶
縁体の円錐状内面の延長部と交差しないように構
成配置する。

本発明のさらに他の実施例では、絶縁体を、絶
縁体と導電部との間に、シールド電極の方に開く
凹部が形成されるように構成する。このようにし
て、絶縁体と導電部とが互いに連結される領域
が、シールド電極と絶縁体との間の空間を経て導
電部の方へ移動する放電キヤリアに対してかなり
保護され、これにより特に効果的にフラツシユオ
ーバ効果を妨げることができる。

以下、本発明の実施例を、図面に基いて詳細に
説明する。

本発明によつて解決される問題点を、既知のＸ
線管を示す第１図に基いて再び説明する。第１図
は、外囲器１が完全に金属で作られたＸ線管を示
す。外囲器１は、基本的に、回転対称である。陽
極円板２は、陰極８に対向して設けられた平坦焦
点を有している。陰極８は、絶縁体４を経て、金
属円筒５に接続されており、この金属円筒５は、
この位置で開口を有する外囲器に連結されてい
る。陽極は、２つの位置で支承される。金属外囲
器の下側端に、ジヤーナル６を設ける。このジヤ
ーナルは、回転軸と同軸であり、軸受７に支承さ
れている。この軸受は、リング８を経て円筒状回
転子９に連結されている。ジヤーナル６、軸受７
およびリング８は、外囲器１と回転子９との間に
導電的接続を形成するので、回転子は金属外囲器
を経て接地される。リング８したがつて回転子９
は、他のリング１５を経て絶縁体１１に連結され
ている。この絶縁体は、陽極円板２を支持する軸
１２に固定されている。

高電圧を、他の軸受１８を経て陽極に供給す
る。この軸受は、外囲器１に連結され且つ高電圧
コネクタを受入れる円錐凹部１６を有する絶縁体
中に設けられている。玉軸受１８は、軸１２を支
承させる働きをする。したがつて、軸受１８およ
び軸１２を経て、陽極円板２に高電圧が供給され
る。

Ｘ線管が標準的な熱的負荷を受ける場合、絶縁
体１１の形状によつてフラツシユオーバは防止さ
れる。しかし、非常に高い熱的負荷では、特に絶
縁体１４と外囲器１とがろう付けによつて互いに
連結されている場合には、このようなＸ線管にフ
ラツシユオーバが発生する。臨界領域は、外囲器
１と絶縁体１４と真空空間とが互いに隣接する領
域１７である。図から明らかなように一点に制限
されるのではなく軸１２を同軸的に取囲むこの領
域は、外囲器１と軸１２との間の電界にさらされ
る。過剰な熱的負荷の場合、100℃よりもかなり
高い温度を受け得る。

第２図は、絶縁体１４と本発明に基づくシール
ド電極とを有する金属外囲器の一部を、第１図に
比べて拡大した寸法で切欠図として示す。外囲器
１と絶縁体と真空とが互いに隣接する臨界領域１
７が位置する絶縁体端部のすぐ近くに、環状シー
ルド電極１８を設ける。このシールド電極は、純
粋な鉄または他の金属たとえばCr−Ni鋼で作る
のが好適であり、軸１２と同軸的に金属外囲器１
の内側に溶接する。

シールド電極と絶縁体との両方を、次のように
構成する。すなわち、これらが外囲器１と共に溝
状凹部を形成して、この凹部が絶縁体またはシー
ルド電極の方に開くようにする。この構造は、臨
界領域での電界強度を減少させ、シールド電極１
８と絶縁体１４との間のギヤツプを通過する電荷
キヤリアは、臨界領域に直接に到達し得ない。

絶縁体１４とシールド電極１８との対向端部間
の離間距離は、約１mmである。この離間距離は、
８mmを越えてはならない。0.5mmよりもかなり小
さい場合には、このギヤツプ内に非常に高い電界
強度が発生し、これがシールド電極１８の上側表
面に電界放出を生起させる。さらに、この場合に
はシールド電極は正しい状態にあり得ない。前記
ギヤツプが８mmよりもかなり大きいと、金属外囲
器１と絶縁体１４と真空との間の臨界領域での電
界は、シールド電極１８によつてほとんど減少し
ない。

シールド電極を、たとえば電界研摩によつて、
放出中心がシールド電極の表面に位置しないよう
に仕上げするのが好適である。シールド電極の表
面から依然として放出される電子が、軸１２の方
に向いている絶縁体表面に入射し、およびこの絶
縁体表面を経て、軸１２に、またはこの軸に連結
された玉軸受１３（第１図）に入射し、その結果
フラツシユオーバが発生するのを防止するために
は、シールド電極１８によつて放出された電子が
玉軸受１３に直接に入射して、絶縁体に入射し得
ないように、電極１８を配置構成しなければなら
ない。このためには、シールド電極を引つ込むよ
うに設けるのが好適である。すなわち、シールド
電極の方へ拡がる（その拡がりをライン１９によ
つて示す）絶縁体１４の円錐台内面が、シールド
電極１８と交差しないように、シールド電極の内
径を配分する。

本発明の他の実施例を、第３図に示す。第３図
は、本発明Ｘ線管の一部を示す。絶縁体１４とシ
ールド電極１８との対向表面を、ほぼ平行とし、
かつ、金属外囲器１の壁にほぼ垂直に延在させ
る。これは、外囲器と絶縁体１４と真空との間の
臨界領域における電界強度を減少させるが、ギヤ
ツプを通過する電荷キヤリアは、直接にこの臨界
領域に到達する。したがつて、この実施例は、第
２図に示す実施例ほど効果的ではない。

第４図は、さらに他の実施例を示す。シールド
電極１８は、第２図と同じ形状を有している。す
なわち、外囲器１の壁と共に、シールド電極は、
絶縁体１４の方に開いている溝状円筒凹部を形成
し、この凹部には絶縁体１４の比較的薄い端部が
突出する。

本発明を静止絶縁体について説明したが、基本
的には、回転絶縁体と共に用いることもできる。
たとえば第１図において、接地金属リングが長
く、このため真空空間と金属リング１５と絶縁体
１１とが互いに隣接し且つ金属リング１５と軸１
２との間の電界にさらされる領域が存在する場合
にも本発明を用いることができる。

本発明は、回転陽極Ｘ線管に限定されるもので
はない。他のＸ線管および他の高電圧真空管（た
とえばニユートロン管）にも用いることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、既知のＸ線管を示す図、第２図は、
本発明に基いて構成したＸ線管の一部を示す図、
第３図および第４図は、本発明の他の実施例を示
す図である。１…外囲器、２…陽極円板、３…陰極、４…絶
縁体、５…金属円筒、６…ジヤーナル、７…軸
受、８，１５…リング、９…円筒状回転子、１
１，１４…絶縁体、１２…軸、１３…玉軸受、１
６…円錐凹部、１７…臨界領域、１８…環状シー
ルド電極。

Claims

【特許請求の範囲】１ (a) 導電性の外囲器と； (b) 一端部に空洞を有する絶縁物であつて、前記
端部は外面とこの空洞を規定している内面及び
これら内面と外面との間に延在する端面を含ん
でおり、前記端部が前記外囲器内へ露出され且
つ該外囲器へ張り付けられている絶縁物と； (c) 少なくとも部分的に前記外囲器内に囲まれた
高圧電極であつて、前記空洞内に延在し且つ前
記絶縁物へ固定されている高圧電極と；を具えているＸ線管において、前記Ｘ線管が外囲器へ電気的に接続されたシー
ルド電極を含み、該シールド電極は前記絶縁物の
端面に接近して置かれるように外囲器内に露出さ
れており且つシールド電極により放射されたいか
なる電子も前記絶縁物の内面への衝突を抑制する
ように形成されていることを特徴とするＸ線管。２前記シールド電極が前記絶縁物の端面よりも
先へ前記高圧電極へ向かつて延びないように形成
されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のＸ線管。３前記シールド電極が前記外囲器の内面からア
ーチ形に延び且つ前記絶縁物の端面に向かつて開
く空洞を形成することを特徴とする特許請求の範
囲第１項又は第２項記載のＸ線管。４前記絶縁物の端面が前記シールド電極により
形成された空洞内へ延びる突出部分を含むことを
特徴とする特許請求の範囲第３項記載のＸ線管。５前記絶縁物の端面が前記シールド電極へ向か
つて開く窪みを含むことを特徴とする特許請求の
範囲第１項又は第２項記載のＸ線管。６前記絶縁物の端面が平らであり且つ前記外囲
器から直角に延びていることを特徴とする特許請
求の範囲第１項又は第２項記載のＸ線管。