JPH0896735A - 長く延びた陽極に沿って電子ビーム束を放射するための電子源を有するｘ線放射器 - Google Patents
長く延びた陽極に沿って電子ビーム束を放射するための電子源を有するｘ線放射器Info
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- JPH0896735A JPH0896735A JP7234358A JP23435895A JPH0896735A JP H0896735 A JPH0896735 A JP H0896735A JP 7234358 A JP7234358 A JP 7234358A JP 23435895 A JP23435895 A JP 23435895A JP H0896735 A JPH0896735 A JP H0896735A
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-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computed tomography [CT]
- A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
-
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- H—ELECTRICITY
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- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/24—Tubes wherein the point of impact of the cathode ray on the anode or anticathode is movable relative to the surface thereof
- H01J35/30—Tubes wherein the point of impact of the cathode ray on the anode or anticathode is movable relative to the surface thereof by deflection of the cathode ray
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 構造的に僅かなコストで製造でき、容易に、
高いコストをかけずに、電子ビーム束を陽極の方向に偏
向できるＸ線放射器を提供することである。 【解決手段】 キック磁石（５）が、長く延びた陽極
（４、１３）に沿って機械的に位置調整できるように支
持されている。
高いコストをかけずに、電子ビーム束を陽極の方向に偏
向できるＸ線放射器を提供することである。 【解決手段】 キック磁石（５）が、長く延びた陽極
（４、１３）に沿って機械的に位置調整できるように支
持されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、長く延びた陽極に
沿って集束される電子ビームの束を発生するための電子
源を有し、キック磁界の領域の電子ビームが長く延びた
陽極に向かって偏向されるように、キック磁界を形成す
るために少なくとも１つのキック磁石を備えているＸ線
放射器に関する。
沿って集束される電子ビームの束を発生するための電子
源を有し、キック磁界の領域の電子ビームが長く延びた
陽極に向かって偏向されるように、キック磁界を形成す
るために少なくとも１つのキック磁石を備えているＸ線
放射器に関する。
【０００２】
【従来の技術】ドイツ特許第４１０３５８８号公報か
ら、回転するファン状Ｘ線ビームを発生するために、電
子ビームによって走査される環状陽極で構成されている
Ｘ線放射器を有するＣＴ装置が公知である。電子ビーム
は電子銃によって発生され、電子を集束するために集束
コイルが前記電子銃に後置されている。磁気的な偏向コ
イルが設けられており、この磁気的な偏向コイルを介し
て電子が環状陽極の方向に偏向される。電子ビームが、
ビーム受信機の閉じた端部に達するまで、走査過程の開
始前に環状陽極と同心上でＸ線放射源を通るように、制
御装置が偏向コイルを制御する。さらに、電子ビームは
偏向コイルによって環状陽極の方向に偏向され、一端か
ら他端まで環状陽極を走査する。Ｘ線放射器は、ほぼ円
形に構成されている。
ら、回転するファン状Ｘ線ビームを発生するために、電
子ビームによって走査される環状陽極で構成されている
Ｘ線放射器を有するＣＴ装置が公知である。電子ビーム
は電子銃によって発生され、電子を集束するために集束
コイルが前記電子銃に後置されている。磁気的な偏向コ
イルが設けられており、この磁気的な偏向コイルを介し
て電子が環状陽極の方向に偏向される。電子ビームが、
ビーム受信機の閉じた端部に達するまで、走査過程の開
始前に環状陽極と同心上でＸ線放射源を通るように、制
御装置が偏向コイルを制御する。さらに、電子ビームは
偏向コイルによって環状陽極の方向に偏向され、一端か
ら他端まで環状陽極を走査する。Ｘ線放射器は、ほぼ円
形に構成されている。
【０００３】英国特許第２０４４９８５号明細書から、
同様に環状陽極に沿って延在している電子ビーム束を発
生するための電子銃を有するＸ線放射器が公知である。
電子ビームは、静電手段によって陽極に沿ってガイドさ
れ、陽極の方向に偏向される。偏向された電子ビームが
環状陽極を走査することによって、被検体を走査するた
めのファン状Ｘ線束が発生される。
同様に環状陽極に沿って延在している電子ビーム束を発
生するための電子銃を有するＸ線放射器が公知である。
電子ビームは、静電手段によって陽極に沿ってガイドさ
れ、陽極の方向に偏向される。偏向された電子ビームが
環状陽極を走査することによって、被検体を走査するた
めのファン状Ｘ線束が発生される。
【０００４】ドイツ特許第４１０３５８８号のＸ線放射
器には、欠点として、電子ビームを陽極に偏向するため
に偏向コイルを作動することによってエネルギーが使わ
れる。また、偏向コイルは製造するのにコストがかか
る。
器には、欠点として、電子ビームを陽極に偏向するため
に偏向コイルを作動することによってエネルギーが使わ
れる。また、偏向コイルは製造するのにコストがかか
る。
【０００５】英国特許第２０４４９８５号のＸ線放射器
は、高い電圧を使用する。この高い電圧は、静電手段に
印加され、絶縁の問題が生じる。
は、高い電圧を使用する。この高い電圧は、静電手段に
印加され、絶縁の問題が生じる。
【０００６】ヨーロッパ特許出願公告第４５５１７２号
公報から、リング状のＸ線発生器が公知である。このＸ
線発生器では、電子が、リング装置の周囲に設けられて
いる定置の電磁石によって軌道からキックされる。長く
延びた陽極に沿って電子ビームを偏向するために、定置
の電磁石がスイッチインまたはスイッチオフされる。
公報から、リング状のＸ線発生器が公知である。このＸ
線発生器では、電子が、リング装置の周囲に設けられて
いる定置の電磁石によって軌道からキックされる。長く
延びた陽極に沿って電子ビームを偏向するために、定置
の電磁石がスイッチインまたはスイッチオフされる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、構造
的に僅かなコストで製造できるように、冒頭に述べた形
式のＸ線放射器を提供することである。特に、容易に、
高いコストをかけずに、電子ビーム束を陽極の方向に偏
向できるようにすることである。
的に僅かなコストで製造できるように、冒頭に述べた形
式のＸ線放射器を提供することである。特に、容易に、
高いコストをかけずに、電子ビーム束を陽極の方向に偏
向できるようにすることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、キック磁石が長く延びた陽極に沿って機械的に位置
調整できるように支持されていることによって解決され
る。
り、キック磁石が長く延びた陽極に沿って機械的に位置
調整できるように支持されていることによって解決され
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に本発明を実施の形態に基づき
図を用いて詳細に説明する。
図を用いて詳細に説明する。
【００１０】図１は、本発明のＸ線放射器の第１の実施
形態の側面略図を示し、図２は、図１に基づく実施形態
の横断面略図を示す。図１、図２には、本発明のＸ線放
射器の原理図が示されており、前記Ｘ線放射器は、真空
容器３に電子ビーム束２を入力結合するための電子源１
を有している。真空容器３の中に、長く延びた、実施例
では棒状の陽極４、及びキック磁界を形成するためのキ
ック磁石として永久磁石５が、本発明に基づき設けられ
ている。真空容器３の内部又は外部に、案内磁界７を形
成するための磁石素子６、及び／又は集束装置が、電子
ビーム２が長く延びた陽極４に対して間隔をおいて電子
束としてガイドされるように設けられている。磁石素子
６は、リング状の陽極装置では必ずしも必要ではない
が、線形陽極装置では必要である。
形態の側面略図を示し、図２は、図１に基づく実施形態
の横断面略図を示す。図１、図２には、本発明のＸ線放
射器の原理図が示されており、前記Ｘ線放射器は、真空
容器３に電子ビーム束２を入力結合するための電子源１
を有している。真空容器３の中に、長く延びた、実施例
では棒状の陽極４、及びキック磁界を形成するためのキ
ック磁石として永久磁石５が、本発明に基づき設けられ
ている。真空容器３の内部又は外部に、案内磁界７を形
成するための磁石素子６、及び／又は集束装置が、電子
ビーム２が長く延びた陽極４に対して間隔をおいて電子
束としてガイドされるように設けられている。磁石素子
６は、リング状の陽極装置では必ずしも必要ではない
が、線形陽極装置では必要である。
【００１１】永久磁石５の磁界が、電子ビーム２がＸ線
を発生するために長く延びた陽極４の方向に向けられる
ように、キック磁界として調整されている。
を発生するために長く延びた陽極４の方向に向けられる
ように、キック磁界として調整されている。
【００１２】本発明では、永久磁石５又は／及び電磁石
が、案内レール８に沿って調整できるように据え付けら
れる。永久磁石５の位置を案内レール８に沿って調整す
るために、真空容器３の外部に、磁界を形成するための
磁石装置９が設けられている。従って、永久磁石５の位
置は、磁石装置９により発生する磁界によって案内レー
ル８に沿って調整される。このために、磁石装置９は、
位置調整可能な永久磁石、又は個々に制御可能な電磁石
素子を有することができる。そのため、永久磁石５の位
置は、長く延びた陽極４に沿って調整できる。従って、
電子ビーム２を陽極４に沿って一方の端部１０から他方
の端部１１まで、及びその逆方向にも偏向することがで
きるので、位置変化可能のＸ線束が形成できる。また、
電子ビーム２を偏向するために、移動磁界を形成するた
めの電磁石の装置を設けることもできる。この移動磁界
によって電子ビーム２を、棒状の陽極４の方向に端部１
０から端部１１まで、及びその逆方向にガイドすること
ができる。
が、案内レール８に沿って調整できるように据え付けら
れる。永久磁石５の位置を案内レール８に沿って調整す
るために、真空容器３の外部に、磁界を形成するための
磁石装置９が設けられている。従って、永久磁石５の位
置は、磁石装置９により発生する磁界によって案内レー
ル８に沿って調整される。このために、磁石装置９は、
位置調整可能な永久磁石、又は個々に制御可能な電磁石
素子を有することができる。そのため、永久磁石５の位
置は、長く延びた陽極４に沿って調整できる。従って、
電子ビーム２を陽極４に沿って一方の端部１０から他方
の端部１１まで、及びその逆方向にも偏向することがで
きるので、位置変化可能のＸ線束が形成できる。また、
電子ビーム２を偏向するために、移動磁界を形成するた
めの電磁石の装置を設けることもできる。この移動磁界
によって電子ビーム２を、棒状の陽極４の方向に端部１
０から端部１１まで、及びその逆方向にガイドすること
ができる。
【００１３】電子ビーム束を偏向するためのエネルギー
は、有利には誘導により、又はスリップリングを介して
位置調整可能な電磁石に供給される。
は、有利には誘導により、又はスリップリングを介して
位置調整可能な電磁石に供給される。
【００１４】位置調整及び偏向のための永久磁石と、偏
向及び位置調整のための電磁石との組合せは、本発明で
は同様に行われる。
向及び位置調整のための電磁石との組合せは、本発明で
は同様に行われる。
【００１５】図３には、本発明のＸ線放射器の別の実施
形態が示されている。ここでは、リング状の真空容器１
２内に、同様にリング状の陽極１３、及び本発明では、
リング状の案内レール１４に位置調整できるように支持
された永久磁石５が設けられている。電子源は、同様に
符号１で示されており、リング状の真空容器１２内に電
子ビーム２を入力結合ために用いられる。電子ビーム２
は、少なくとも１つの磁石素子によって、有利には多数
の、リング状の真空容器１２の外側に設けられた磁石素
子６によって、リング状の電子軌道１５をとる。この電
子軌道１５は、環状陽極１３に対して間隔を有してい
る。同様に、リング状の真空容器１２の外側に磁石装置
（図示せず）が、リング状の案内レール１４に沿って永
久磁石５を位置調整するために設けられている。永久磁
石５の位置に依存して、この場合も既述のように、電子
ビーム２が、Ｘ線束１６を発生するために環状陽極１３
の方向に向けられる。磁石装置により発生する回転磁界
に基づき、リング状の案内レール１４に沿って永久磁石
５を位置調整することによって、例えばＸ線放射器の中
心に配置される被検体１７を走査するために、回転する
Ｘ線束１６も発生される。コンピュータ断層撮影では周
知の通り、Ｘ線束１６は、永久磁石５に対向して設けら
れている検出器アレイー１８に当たる。この検出器アレ
イー１８は、永久磁石５と共にＸ線放射器の中心の周り
を回転したり、又はリングとして構成することができ
る。本発明では冒頭に延べたように、永久磁石５は、位
置調整可能な電磁石、又は永久磁石と電磁石の組合せに
置き換えられている。
形態が示されている。ここでは、リング状の真空容器１
２内に、同様にリング状の陽極１３、及び本発明では、
リング状の案内レール１４に位置調整できるように支持
された永久磁石５が設けられている。電子源は、同様に
符号１で示されており、リング状の真空容器１２内に電
子ビーム２を入力結合ために用いられる。電子ビーム２
は、少なくとも１つの磁石素子によって、有利には多数
の、リング状の真空容器１２の外側に設けられた磁石素
子６によって、リング状の電子軌道１５をとる。この電
子軌道１５は、環状陽極１３に対して間隔を有してい
る。同様に、リング状の真空容器１２の外側に磁石装置
（図示せず）が、リング状の案内レール１４に沿って永
久磁石５を位置調整するために設けられている。永久磁
石５の位置に依存して、この場合も既述のように、電子
ビーム２が、Ｘ線束１６を発生するために環状陽極１３
の方向に向けられる。磁石装置により発生する回転磁界
に基づき、リング状の案内レール１４に沿って永久磁石
５を位置調整することによって、例えばＸ線放射器の中
心に配置される被検体１７を走査するために、回転する
Ｘ線束１６も発生される。コンピュータ断層撮影では周
知の通り、Ｘ線束１６は、永久磁石５に対向して設けら
れている検出器アレイー１８に当たる。この検出器アレ
イー１８は、永久磁石５と共にＸ線放射器の中心の周り
を回転したり、又はリングとして構成することができ
る。本発明では冒頭に延べたように、永久磁石５は、位
置調整可能な電磁石、又は永久磁石と電磁石の組合せに
置き換えられている。
【００１６】図４は、傾倒されているキック磁界を有す
る、図１及び図３に基づくＸ線放射器の横断面略図であ
る。図４では、既に図１から図３までに符号を付けた構
成要素が、同じ符号で示されている。図４では、磁石素
子６は、電磁石として構成されており、図示されていな
い制御装置によって制御されるコイル１９を有してい
る。この場合、磁石素子６はＵ字形のコアを有してお
り、このコアの磁極２０によって案内磁界７が発生す
る。永久磁石５の領域において、永久磁石５によって発
生する磁界２１が、キック磁界として電子ビーム２に作
用する。従って、電子ビーム２は電子軌道から陽極１３
の方向に向けられる。電子ビーム２が陽極１３の表面に
対してできるだけ垂直に当たるように、キック磁界２１
は、逆平行に又は有利には案内磁界７に対して傾倒され
ている。この傾倒は有利には、楕円状の形を持った電子
ビーム２から陽極１３上に円形の焦点スポットが形成さ
れるように選択される。
る、図１及び図３に基づくＸ線放射器の横断面略図であ
る。図４では、既に図１から図３までに符号を付けた構
成要素が、同じ符号で示されている。図４では、磁石素
子６は、電磁石として構成されており、図示されていな
い制御装置によって制御されるコイル１９を有してい
る。この場合、磁石素子６はＵ字形のコアを有してお
り、このコアの磁極２０によって案内磁界７が発生す
る。永久磁石５の領域において、永久磁石５によって発
生する磁界２１が、キック磁界として電子ビーム２に作
用する。従って、電子ビーム２は電子軌道から陽極１３
の方向に向けられる。電子ビーム２が陽極１３の表面に
対してできるだけ垂直に当たるように、キック磁界２１
は、逆平行に又は有利には案内磁界７に対して傾倒され
ている。この傾倒は有利には、楕円状の形を持った電子
ビーム２から陽極１３上に円形の焦点スポットが形成さ
れるように選択される。
【００１７】本発明では、多数の並んでいる磁石素子６
が、静的又は動的案内磁界７を形成することができる。
陽極４、１３に沿って位置を調整できる永久磁石５を１
つだけ設けることが可能であり、或いは、陽極４、１３
に沿って複数の並んでいる永久磁石５を設けることがで
きる。また、陽極４の前もって決められた位置では対応
する磁石素子６から案内磁界７が発生しないようにし
て、電子ビーム２を陽極４、１３の方向に偏向すること
ができる。つまり、電子ビーム２は、キック磁界２１の
作用によって、前記位置で陽極４、１３に向けられる。
そのような装置の磁石素子６を連続的に制御することに
よって、同様に、回転するＸ線束１６を発生することが
できる。本発明ではまた、動的案内磁界７及び静的キッ
ク磁界２１を電子ビームを偏向するために用いることが
重要である。
が、静的又は動的案内磁界７を形成することができる。
陽極４、１３に沿って位置を調整できる永久磁石５を１
つだけ設けることが可能であり、或いは、陽極４、１３
に沿って複数の並んでいる永久磁石５を設けることがで
きる。また、陽極４の前もって決められた位置では対応
する磁石素子６から案内磁界７が発生しないようにし
て、電子ビーム２を陽極４、１３の方向に偏向すること
ができる。つまり、電子ビーム２は、キック磁界２１の
作用によって、前記位置で陽極４、１３に向けられる。
そのような装置の磁石素子６を連続的に制御することに
よって、同様に、回転するＸ線束１６を発生することが
できる。本発明ではまた、動的案内磁界７及び静的キッ
ク磁界２１を電子ビームを偏向するために用いることが
重要である。
【００１８】本発明の範囲内で、磁石素子６を電極装置
に置き換えることができる。
に置き換えることができる。
【００１９】
【発明の効果】本発明のＸ線放射器では、キック磁石の
位置を僅かな機械的なコストで陽極に沿って調整でき
る。キック磁石は１つしか設けられていないので、コス
トが低減される。特に有利には、キック磁石が永久磁石
として構成されている。従来技術に対し、電子ビーム束
を偏向するためのエネルギーが供給される電磁コイルを
設ける必要がない。また、永久磁石は製造が簡単であ
り、有利にも、永久磁石の位置を構造的に簡単な方法で
陽極に沿って調整できる。
位置を僅かな機械的なコストで陽極に沿って調整でき
る。キック磁石は１つしか設けられていないので、コス
トが低減される。特に有利には、キック磁石が永久磁石
として構成されている。従来技術に対し、電子ビーム束
を偏向するためのエネルギーが供給される電磁コイルを
設ける必要がない。また、永久磁石は製造が簡単であ
り、有利にも、永久磁石の位置を構造的に簡単な方法で
陽極に沿って調整できる。
【００２０】本発明の実施形態の利点は、構造的に簡単
に構成された偏向コイルを、電子ビームを長く延びた陽
極に沿って偏向するために利用できることである。
に構成された偏向コイルを、電子ビームを長く延びた陽
極に沿って偏向するために利用できることである。
【図１】本発明のＸ線放射器の第１の実施形態の側面略
図を示す。
図を示す。
【図２】図１に基づく実施形態の横断面略図を示す。
【図３】本発明のＸ線放射器の第２の実施形態の正面略
図を示す。
図を示す。
【図４】傾倒されているキック磁界を有する、図１及び
図３に基づくＸ線放射器の横断面略図を示す。
図３に基づくＸ線放射器の横断面略図を示す。
１ 電子源 ２ 電子ビーム ３、１２ 真空容器 ４、１３ 陽極 ５ 永久磁石 ６ 磁石素子 ７ 案内磁界 ８、１４ 案内レール ９ 磁石装置 １０、１１ 端部 １５ 電子軌道 １６ Ｘ線束 １８ 検出器ライン １９ コイル ２１ キック磁界
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｇ 1/00
Claims (16)
- 【請求項１】 長く延びた陽極（４、１３）に沿って集
束される電子ビーム（２）の束を発生するための電子源
（１）を有し、 キック磁界（２１）の領域で電子ビーム（２）を長く延
びた陽極（４、１３）に向かって偏向するように、キッ
ク磁界（２１）を形成するために少なくとも１つのキッ
ク磁石（５）を備えているＸ線放射器において、 キック磁石（５）が、長く延びた陽極（４、１３）に沿
って機械的に位置調整できるように支持されていること
を特徴とするＸ線放射器。 - 【請求項２】 キック磁石が電磁石として構成されてい
ることを特徴とする請求項１に記載のＸ線放射器。 - 【請求項３】 キック磁石が永久磁石（５）として構成
されていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線放射
器。 - 【請求項４】 キック磁石が、電子ビーム（２）を長く
延びた陽極（４、１３）に沿って位置調整するための永
久磁石と、電子ビーム（２）を偏向するための電磁石と
を有することを特徴とする請求項１に記載のＸ線放射
器。 - 【請求項５】 キック磁石が、電子ビーム（２）を長く
延びた陽極（４、１３）に沿って位置調整するための電
磁石と、電子ビーム（２）を偏向するための永久磁石と
を有することを特徴とする請求項１に記載のＸ線放射
器。 - 【請求項６】 案内磁界（７）を形成するために少なく
とも１つの磁石素子（６）を、電子ビーム（２）を長く
延びた陽極（４、１３）に対して間隔をおいてガイドす
るように具備していることを特徴とする請求項１から５
までのいずれか１項記載のＸ線放射器。 - 【請求項７】 磁石素子（６）が多数の別個の素子によ
って構成されていることを特徴とする請求項６に記載の
Ｘ線放射器。 - 【請求項８】 動的案内磁界（２１）を形成するための
電磁石として、個別の素子が個々に制御できることを特
徴とする請求項６に記載のＸ線放射器。 - 【請求項９】 磁石素子（６）が永久磁石として構成さ
れていることを特徴とする請求項６に記載のＸ線放射
器。 - 【請求項１０】 キック磁界（２１）が案内磁界（７）
に対して傾倒していることを特徴とする請求項１から９
までのいずれか１項記載のＸ線放射器。 - 【請求項１１】 電子ビーム（２）が陽極（４、１３）
上に少なくともほぼ円形の焦点スポットを形成するよう
に、キック磁界（２１）が案内磁界（７）に対して傾倒
していることを特徴とする請求項１から１０までのいず
れか１項記載のＸ線放射器。 - 【請求項１２】 キック磁界（２１）が案内磁界（７）
に対して逆平行に配向されていることを特徴とする請求
項６から１１までのいずれか１項記載のＸ線放射器。 - 【請求項１３】 長く延びた陽極（４）が棒状に構成さ
れていることを特徴とする請求項１から１２までのいず
れか１項記載のＸ線放射器。 - 【請求項１４】 長く延びた陽極（１３）がアーチに構
成されていることを特徴とする請求項１から１２までの
いずれか１項記載のＸ線放射器。 - 【請求項１５】 長く延びた陽極（１３）がリングとし
て構成されていることを特徴とする請求項１から１２ま
でのいずれか１項記載のＸ線放射器。 - 【請求項１６】 コンピュータ断層撮影の際に適用する
ことを特徴とする請求項１から１５までのいずれか１項
記載のＸ線放射器。
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