JPH04248233A - X線管の陰極構体 - Google Patents
X線管の陰極構体Info
- Publication number
- JPH04248233A JPH04248233A JP794491A JP794491A JPH04248233A JP H04248233 A JPH04248233 A JP H04248233A JP 794491 A JP794491 A JP 794491A JP 794491 A JP794491 A JP 794491A JP H04248233 A JPH04248233 A JP H04248233A
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- JP
- Japan
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- filament
- cathode
- ray tube
- ceramic insulator
- metal
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、X線管の陰極構体に
関する。
関する。
【0002】
【従来の技術】例えばマンモ用の回転陽極型X線管は、
図7に示すように構成され、真空外囲器1内に陰極構体
2と陽極タ−ゲット3が対向して配設されている。そし
て、陰極構体2と陽極タ−ゲット3に高電圧が印加され
、陰極構体2から放射された電子ビームを加速し、陽極
タ−ゲット3に衝突させてX線を放出させ、X線放射窓
4aから放射する。このようなマンモ用X線管4は、そ
の用途上の性格から、X線放射窓4aから陰極側端部ま
での管軸Z方向の寸法Lをなるべく短く構成することが
望ましい。そのため、陰極構体2の軸方向寸法も極力短
くする必要がある。なお、このX線管は、通常、図8に
示すようにハウベと称される容器5内に収容され、更に
容器5内には絶縁油、絶縁ガス等の絶縁・冷却媒体6が
充填されて、X線管装置が構成されている。
図7に示すように構成され、真空外囲器1内に陰極構体
2と陽極タ−ゲット3が対向して配設されている。そし
て、陰極構体2と陽極タ−ゲット3に高電圧が印加され
、陰極構体2から放射された電子ビームを加速し、陽極
タ−ゲット3に衝突させてX線を放出させ、X線放射窓
4aから放射する。このようなマンモ用X線管4は、そ
の用途上の性格から、X線放射窓4aから陰極側端部ま
での管軸Z方向の寸法Lをなるべく短く構成することが
望ましい。そのため、陰極構体2の軸方向寸法も極力短
くする必要がある。なお、このX線管は、通常、図8に
示すようにハウベと称される容器5内に収容され、更に
容器5内には絶縁油、絶縁ガス等の絶縁・冷却媒体6が
充填されて、X線管装置が構成されている。
【0003】ところでX線管の陰極構体は、従来、集束
電極に穿たれた集束溝内に陰極フィラメントが設けられ
、この陰極フィラメントは支持ロッドに固着されている
。そして、支持ロッドは筒状体と絶縁スペ−サを介して
集束溝に固定されている。
電極に穿たれた集束溝内に陰極フィラメントが設けられ
、この陰極フィラメントは支持ロッドに固着されている
。そして、支持ロッドは筒状体と絶縁スペ−サを介して
集束溝に固定されている。
【0004】又、高解像度,高コントラスト等を目的と
し平板状すなわちリボン状の陰極フィラメントを有する
X線管の陰極構体が、特開昭62−15728号公報に
開示されており、それは図9〜図11に示すように構成
されている。即ち、リボン状陰極フィラメント7の、折
り曲げられた両端部7a、7bが支持ロッド8の一端で
ある切欠き部8aに溶接により固着されている。そして
、陰極フィラメント7の被溶接箇所の外側に、箱状にし
て透孔9を有する押え部材10が設けられ、この透孔9
周辺を含めてレ−ザ−溶接等により固着されている。
し平板状すなわちリボン状の陰極フィラメントを有する
X線管の陰極構体が、特開昭62−15728号公報に
開示されており、それは図9〜図11に示すように構成
されている。即ち、リボン状陰極フィラメント7の、折
り曲げられた両端部7a、7bが支持ロッド8の一端で
ある切欠き部8aに溶接により固着されている。そして
、陰極フィラメント7の被溶接箇所の外側に、箱状にし
て透孔9を有する押え部材10が設けられ、この透孔9
周辺を含めてレ−ザ−溶接等により固着されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のX
線管における陰極構体では、いずれにおいても陰極フィ
ラメントへの電流供給は棒状の支持ロッドを介して行な
っているため、次のような理由から、さらに改良が望ま
れている。
線管における陰極構体では、いずれにおいても陰極フィ
ラメントへの電流供給は棒状の支持ロッドを介して行な
っているため、次のような理由から、さらに改良が望ま
れている。
【0006】(1) 陰極フィラメントの取付け構造が
複雑で、作業が繁雑になりやすい。
複雑で、作業が繁雑になりやすい。
【0007】(2) 棒状の支持ロッドの使用により、
陰極構体の電子ビーム軸方向の寸法が長くなり、とくに
マンモ用X線撮影装置等の用途には不利になる。
陰極構体の電子ビーム軸方向の寸法が長くなり、とくに
マンモ用X線撮影装置等の用途には不利になる。
【0008】(3) 支持ロッドの熱膨脹による陰極フ
ィラメントの位置ずれが生じやすい。
ィラメントの位置ずれが生じやすい。
【0009】この発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、陰極構体の軸方向寸法を短くでき、且つ組立てやす
いX線管の陰極構体を提供することを目的とする。
で、陰極構体の軸方向寸法を短くでき、且つ組立てやす
いX線管の陰極構体を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明は、集束電極に
直接又は他の部材を介してセラミックス絶縁体が固着さ
れ、このセラミックス絶縁体に電子ビーム軸にほぼ垂直
方向に延びるフィラメント支持体が固着され、このフィ
ラメント支持体に陰極フィラメントの脚部が接合される
とともに、フィラメント支持体にフィラメント電圧供給
用リ−ドが電気的に接続されてなるX線管の陰極構体で
ある。
直接又は他の部材を介してセラミックス絶縁体が固着さ
れ、このセラミックス絶縁体に電子ビーム軸にほぼ垂直
方向に延びるフィラメント支持体が固着され、このフィ
ラメント支持体に陰極フィラメントの脚部が接合される
とともに、フィラメント支持体にフィラメント電圧供給
用リ−ドが電気的に接続されてなるX線管の陰極構体で
ある。
【0011】
【作用】この発明によれば、陰極構体の電子ビーム軸方
向の寸法を可及的に短くでき、且つ組立てが比較的容易
で、しかもリ−ドに外力が加わっても陰極フィラメント
に及びにくくフィラメントの変形が生じ難い。したがっ
て、とくにマンモ用に好適である。
向の寸法を可及的に短くでき、且つ組立てが比較的容易
で、しかもリ−ドに外力が加わっても陰極フィラメント
に及びにくくフィラメントの変形が生じ難い。したがっ
て、とくにマンモ用に好適である。
【0012】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例を
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【0013】図1(a)、(b)乃至図4に示す実施例
は、次の構成を有する。すなわち、電子ビーム集束電極
11は、集束溝12、及び電子ビーム通過孔11aを有
する。この集束電極11は底部に開口13aを有するコ
バ−ル等の金属板13に固着され、ネジ14により固定
されている。集束電極11の下部には、中央孔15aを
有する矩形板状のセラミックス絶縁体15が、金属板1
3に金ろう付けにより固着されている。セラミックス絶
縁体15は、アルミナ系のセラミックスからなっている
。そして、このセラミックス絶縁体15の両面には、例
えばMo−Mnの単層の金属層16、17がメタライズ
法により形成されている。この場合、金属層17はセラ
ミックス絶縁体15の一面に全体に亘って形成されてい
るのではなく、図4に示すように、後述の陰極フィラメ
ントの両脚部及び一対の金属板からなるフィラメント支
持体20,21が接合される箇所のみに形成されている
。図4中の左右の小さい金属層17bは陰極フィラメン
トの両脚部に対応し、上下の大きい金属層17aは一対
の金属板からなるフィラメント支持体20,21の接合
位置に対応している。そして、タングステンまたはタン
グステンを主成分とする合金からなるリボン状陰極フィ
ラメント18が、集束溝12に対応するとともにセラミ
ックス絶縁体15の中央孔15aに位置するように配設
され、その両脚部18a、18bがセラミックス絶縁体
15の既述の小さい金属層17bにレ−ザ溶接により面
接合されている。
は、次の構成を有する。すなわち、電子ビーム集束電極
11は、集束溝12、及び電子ビーム通過孔11aを有
する。この集束電極11は底部に開口13aを有するコ
バ−ル等の金属板13に固着され、ネジ14により固定
されている。集束電極11の下部には、中央孔15aを
有する矩形板状のセラミックス絶縁体15が、金属板1
3に金ろう付けにより固着されている。セラミックス絶
縁体15は、アルミナ系のセラミックスからなっている
。そして、このセラミックス絶縁体15の両面には、例
えばMo−Mnの単層の金属層16、17がメタライズ
法により形成されている。この場合、金属層17はセラ
ミックス絶縁体15の一面に全体に亘って形成されてい
るのではなく、図4に示すように、後述の陰極フィラメ
ントの両脚部及び一対の金属板からなるフィラメント支
持体20,21が接合される箇所のみに形成されている
。図4中の左右の小さい金属層17bは陰極フィラメン
トの両脚部に対応し、上下の大きい金属層17aは一対
の金属板からなるフィラメント支持体20,21の接合
位置に対応している。そして、タングステンまたはタン
グステンを主成分とする合金からなるリボン状陰極フィ
ラメント18が、集束溝12に対応するとともにセラミ
ックス絶縁体15の中央孔15aに位置するように配設
され、その両脚部18a、18bがセラミックス絶縁体
15の既述の小さい金属層17bにレ−ザ溶接により面
接合されている。
【0014】更に、セラミックス絶縁体15の中央孔1
5a内周と陰極フィラメント18との間には、電界分布
均一化及び熱遮蔽のための遮蔽体19が配設され、その
周縁部がセラミックス絶縁体15の金属層17aに金ろ
う付けにより固着されて陰極フィラメント18と同電位
になっている。この遮蔽体19は、陰極フィラメント1
8からの金属蒸発によるセラミックス絶縁体15への汚
れを防ぎ、絶縁不良を防止する目的で設けられている。
5a内周と陰極フィラメント18との間には、電界分布
均一化及び熱遮蔽のための遮蔽体19が配設され、その
周縁部がセラミックス絶縁体15の金属層17aに金ろ
う付けにより固着されて陰極フィラメント18と同電位
になっている。この遮蔽体19は、陰極フィラメント1
8からの金属蒸発によるセラミックス絶縁体15への汚
れを防ぎ、絶縁不良を防止する目的で設けられている。
【0015】又、陰極フィラメント18の両脚部18a
、18bはそれぞれU字状に折曲げられたうえで電子ビ
ーム軸に対して垂直又はほぼ垂直方向に延長され、さら
に先端部18c,18dが直角に折曲げられている。 さらに、セラミックス絶縁体15の下面には、図3から
も明らかなように、一対の金属板からなるフィラメント
支持体20、21が、陰極フィラメント18の両側に平
行に互いに離隔されてろう付けにより接合されている。 この場合、各フィラメント支持体20、21は図4の対
応する既述の大きい金属層17aに接合され、互いに電
気的に短絡されていない。そして、各フィラメント支持
体20、21はそれぞれセラミックス絶縁体15に接合
されない折曲部20a、21aを有しており、各折曲部
20a、21aは金属押え板22、23とで陰極フィラ
メント18の折曲先端部18c,18dを挾持するよう
にして溶接接合されている。そして、これらにフィラメ
ント電圧供給用リード(図示せず)が電気的に接続され
る。
、18bはそれぞれU字状に折曲げられたうえで電子ビ
ーム軸に対して垂直又はほぼ垂直方向に延長され、さら
に先端部18c,18dが直角に折曲げられている。 さらに、セラミックス絶縁体15の下面には、図3から
も明らかなように、一対の金属板からなるフィラメント
支持体20、21が、陰極フィラメント18の両側に平
行に互いに離隔されてろう付けにより接合されている。 この場合、各フィラメント支持体20、21は図4の対
応する既述の大きい金属層17aに接合され、互いに電
気的に短絡されていない。そして、各フィラメント支持
体20、21はそれぞれセラミックス絶縁体15に接合
されない折曲部20a、21aを有しており、各折曲部
20a、21aは金属押え板22、23とで陰極フィラ
メント18の折曲先端部18c,18dを挾持するよう
にして溶接接合されている。そして、これらにフィラメ
ント電圧供給用リード(図示せず)が電気的に接続され
る。
【0016】通常、薄物である陰極フィラメント18と
厚物であるフィラメント支持体20、21の折曲先端部
20a、21aとの抵抗溶接は難しいので、金属押え板
22、23を用いて抵抗溶接を容易にしているが、必ず
しもこの金属押え板22、23は必要不可欠ではない。 尚便宜上、図3では陰極フィラメント18の折曲先端部
18c、18dおよび金属押え板22、23は、図示を
省略してある。又、遮蔽体19はフィラメント電圧供給
用金属板20、21のいずれかに接合されている。
厚物であるフィラメント支持体20、21の折曲先端部
20a、21aとの抵抗溶接は難しいので、金属押え板
22、23を用いて抵抗溶接を容易にしているが、必ず
しもこの金属押え板22、23は必要不可欠ではない。 尚便宜上、図3では陰極フィラメント18の折曲先端部
18c、18dおよび金属押え板22、23は、図示を
省略してある。又、遮蔽体19はフィラメント電圧供給
用金属板20、21のいずれかに接合されている。
【0017】更に、金属層16、17の形成においては
、メタライズ法の他、金属メッキ法、高温拡散接合法等
による方法も可能である。陰極フィラメント18の固定
法については、レ−ザ−溶接の他、電子ビ−ム溶接、T
IG溶接、プラズマ溶接等の溶接法を用いても構わない
。
、メタライズ法の他、金属メッキ法、高温拡散接合法等
による方法も可能である。陰極フィラメント18の固定
法については、レ−ザ−溶接の他、電子ビ−ム溶接、T
IG溶接、プラズマ溶接等の溶接法を用いても構わない
。
【0018】又、この実施例では、金属層16、17と
してMo−Mnを主成分とした場合について述べたが、
金属層16、17の成分としてはMn等のド−プを含ま
ないMo、W、Au、Rh、Pt、Taによる金属層で
も使用可能である。
してMo−Mnを主成分とした場合について述べたが、
金属層16、17の成分としてはMn等のド−プを含ま
ないMo、W、Au、Rh、Pt、Taによる金属層で
も使用可能である。
【0019】又、溶接法として上記の電子ビ−ム溶接法
等を併用すれば、セラミックス絶縁体15に直接陰極フ
ィラメント18を接合することも可能である。
等を併用すれば、セラミックス絶縁体15に直接陰極フ
ィラメント18を接合することも可能である。
【0020】この発明のX線管の陰極構体は上記のよう
に構成されているので、陰極フィラメント18とセラミ
ックス絶縁体15の接合部に影響を与えることなく、リ
−ドを接続することが出来る。即ち、金属板からなるフ
ィラメント支持体20、21の何処にリ−ドを接続して
もよい。しかも、リ−ド接続時の応力は、フィラメント
支持体20、21がセラミックス絶縁体15にろう付け
固着されているため、陰極フィラメント18、およびこ
のフィラメント18とセラミックス絶縁体15の接合部
に何ら変形力として及ばない。
に構成されているので、陰極フィラメント18とセラミ
ックス絶縁体15の接合部に影響を与えることなく、リ
−ドを接続することが出来る。即ち、金属板からなるフ
ィラメント支持体20、21の何処にリ−ドを接続して
もよい。しかも、リ−ド接続時の応力は、フィラメント
支持体20、21がセラミックス絶縁体15にろう付け
固着されているため、陰極フィラメント18、およびこ
のフィラメント18とセラミックス絶縁体15の接合部
に何ら変形力として及ばない。
【0021】図5および図6に示す実施例は、集束電極
11に第1のセラミックス絶縁体15が金属層16の部
分で図示しない中間熱膨張金属を介してろう接され、さ
らに金属層17の部分で遮蔽電極19が同様に図示しな
い中間熱膨張金属を介してろう接により固着されている
。そして、遮蔽電極19の両側にそれぞれ透孔が形成さ
れている。一方の透孔には、第2のセラミックス絶縁体
31が固定され、これに金属スリーブ32が固定されて
いる。このスリーブには、棒状のフィラメント支持体2
0がレーザ溶接により接合されている。他方の透孔には
、金属スリーブ33が直接固着されており、このスリー
ブに他方の棒状フィラメント支持体21がレーザ溶接に
より接合され、電気的に直接短絡されている。これらフ
ィラメント支持体20,21の内方先端部に、リホン状
陰極フィラメント18の横方向への折曲げ延長端部18
a,18bがレーザ溶接により接合されている。矢印B
は、レーザ溶接箇所を示している。
11に第1のセラミックス絶縁体15が金属層16の部
分で図示しない中間熱膨張金属を介してろう接され、さ
らに金属層17の部分で遮蔽電極19が同様に図示しな
い中間熱膨張金属を介してろう接により固着されている
。そして、遮蔽電極19の両側にそれぞれ透孔が形成さ
れている。一方の透孔には、第2のセラミックス絶縁体
31が固定され、これに金属スリーブ32が固定されて
いる。このスリーブには、棒状のフィラメント支持体2
0がレーザ溶接により接合されている。他方の透孔には
、金属スリーブ33が直接固着されており、このスリー
ブに他方の棒状フィラメント支持体21がレーザ溶接に
より接合され、電気的に直接短絡されている。これらフ
ィラメント支持体20,21の内方先端部に、リホン状
陰極フィラメント18の横方向への折曲げ延長端部18
a,18bがレーザ溶接により接合されている。矢印B
は、レーザ溶接箇所を示している。
【0022】この実施例によれば、組立てが容易であり
、且つ陰極構体の軸方向寸法を短く構成できる。
、且つ陰極構体の軸方向寸法を短く構成できる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
陰極構体の軸方向寸法が短くできる。また、リードにか
かる応力が陰極フィラメントに及ばないので、陰極フィ
ラメントやこのフィラメントとセラミックス絶縁体との
接合部が変形することがなく、したがってまた組立てが
比較的容易で信頼性の高いX線管が得られる。これは、
とくに陰極構体の軸方向寸法が短いことが望ましいマン
モ用X線管に好適である。
陰極構体の軸方向寸法が短くできる。また、リードにか
かる応力が陰極フィラメントに及ばないので、陰極フィ
ラメントやこのフィラメントとセラミックス絶縁体との
接合部が変形することがなく、したがってまた組立てが
比較的容易で信頼性の高いX線管が得られる。これは、
とくに陰極構体の軸方向寸法が短いことが望ましいマン
モ用X線管に好適である。
【図1】(a)、(b)はそれぞれこの発明の一実施例
に係るX線管の陰極構体を2方向から切断して示す断面
図。
に係るX線管の陰極構体を2方向から切断して示す断面
図。
【図2】この発明のX線管の陰極構体の要部を拡大して
示す断面図。
示す断面図。
【図3】この発明の陰極構体を集束電極を除いて上から
見た平面図。
見た平面図。
【図4】この発明の陰極構体におけるセラミックス絶縁
体の裏面の金属層を示す平面図。
体の裏面の金属層を示す平面図。
【図5】この発明の他の実施例を示す縦断面図。
【図6】図5の要部拡大図。
【図7】一般的なX線管を示す一部断面を含む正面図。
【図8】X線管を容器内に収容したX線管装置を示す断
面図。
面図。
【図9】従来のX線管における陰極構体の要部を分解し
て示す斜視図。
て示す斜視図。
【図10】図9の陰極構体の製造工程を示す斜視図。
【図11】図10の陰極構体の要部を示す断面図。
11…集束電極、15,31…セラミックス絶縁体、1
7…金属層、18…陰極フィラメント、18a、18b
…陰極フィラメントの脚部、20、21…フィラメント
支持体。
7…金属層、18…陰極フィラメント、18a、18b
…陰極フィラメントの脚部、20、21…フィラメント
支持体。
Claims (1)
- 【請求項1】 電子放射面が実質的に平面であるリボ
ン状陰極フィラメントと、該陰極フィラメントの電子放
射面を包囲するように設けられた遮蔽電極と、上記電子
放射面に対応した位置に電子ビーム集束溝が設けられた
集束電極とを具備するX線管の陰極構体において、上記
集束電極に直接又は他の部材を介してセラミックス絶縁
体が固着され、該セラミックス絶縁体に電子ビーム軸に
ほぼ垂直方向に延びるフィラメント支持体が固着され、
該フィラメント支持体に上記陰極フィラメントの脚部が
接合されるとともに、上記フィラメント支持体にフィラ
メント電圧供給用リ−ドが電気的に接続されてなること
を特徴とするX線管の陰極構体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP794491A JPH04248233A (ja) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | X線管の陰極構体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP794491A JPH04248233A (ja) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | X線管の陰極構体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04248233A true JPH04248233A (ja) | 1992-09-03 |
Family
ID=11679609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP794491A Pending JPH04248233A (ja) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | X線管の陰極構体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04248233A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3544043A1 (en) * | 2018-03-22 | 2019-09-25 | Varex Imaging Corporation | High voltage seals and structures having reduced electric fields background |
| EP3965136A1 (en) * | 2020-08-28 | 2022-03-09 | GE Precision Healthcare LLC | A cathode assembly of an x-ray tube with bias electrodes and improved thermal management and a method of manufacturing same |
-
1991
- 1991-01-25 JP JP794491A patent/JPH04248233A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3544043A1 (en) * | 2018-03-22 | 2019-09-25 | Varex Imaging Corporation | High voltage seals and structures having reduced electric fields background |
| US11201031B2 (en) | 2018-03-22 | 2021-12-14 | Varex Imaging Corporation | High voltage seals and structures having reduced electric fields |
| EP3965136A1 (en) * | 2020-08-28 | 2022-03-09 | GE Precision Healthcare LLC | A cathode assembly of an x-ray tube with bias electrodes and improved thermal management and a method of manufacturing same |
| US11515117B2 (en) * | 2020-08-28 | 2022-11-29 | GE Precision Healthcare LLC | Biased cathode assembly of an X-ray tube with improved thermal management and a method of manufacturing same |
| US20240282544A1 (en) * | 2020-08-28 | 2024-08-22 | GE Precision Healthcare LLC | Biased cathode assembly of an x-ray tube with improved thermal management and a method of manufacturing same |
| US12230494B2 (en) * | 2020-08-28 | 2025-02-18 | GE Precision Healthcare LLC | Biased cathode assembly of an X-ray tube with improved thermal management and a method of manufacturing same |
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