JPH09167585A - 回転陽極型x線管 - Google Patents

回転陽極型x線管

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JPH09167585A
JPH09167585A JP32685295A JP32685295A JPH09167585A JP H09167585 A JPH09167585 A JP H09167585A JP 32685295 A JP32685295 A JP 32685295A JP 32685295 A JP32685295 A JP 32685295A JP H09167585 A JPH09167585 A JP H09167585A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のフィラメントカソードから回転ターゲ
ットに入射される電子ビームの位置ずれを少なくした回
転陽極型X線管を提供すること 【解決手段】 回転ターゲットAと、回転ターゲットA
の前方に設けられた基板11と、熱電子を放射するフィ
ラメントカソード17a、17bをそれぞれの集束溝1
4a、14b内に配置し、かつ、フィラメントカソード
17a、17bの位置よりも相手と反対側の部分16
a、16bで基板11に固定され、間隙Gで互いに分離
された構造の第1および第2集束電極12a、12b
と、回転ターゲットAおよび基板11に固定された第1
および第2集束電極12a、12bを収納する真空容器
とで構成している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子ビームを放射
する複数のフィラメントカソードを有し、各フィラメン
トカソードから回転ターゲットに入射される電子ビーム
の位置ずれを小さくした回転陽極型X線管に関する。
【0002】
【従来の技術】回転陽極型X線管はX線を発生する装置
で、X線CT装置などに使用されている。ここで、回転
陽極型X線管の概略の構造について図2を参照して説明
する。21は、回転陽極型X線管を構成するガラス製の
真空容器で、この真空容器21内部には電子ビームを放
射する陰極22が配置されている。また、陰極22に対
向して、陽極を構成する回転ターゲット23が配置され
ている。回転ターゲット23は回転軸24に固定され、
回転軸24はロータ25に連結されている。また、真空
容器21の外部には、ロータ25を囲むようにステータ
26が設けられている。
【0003】ステータ26は、内部に電流が流れること
によって、ロータ25を回転させ、この回転が回転軸2
4を通して回転ターゲット23に伝達され、回転ターゲ
ット23を回転させる構造になっている。なお、回転す
る回転ターゲット23に対して陰極22から電子ビーム
が入射され、X線が発生される。
【0004】ここで、従来の回転陽極型X線管における
陰極と回転ターゲット部分の構造について図3を参照し
て説明する。Aは、X線を発生する回転ターゲット部分
で、陽極の一部を構成している。回転ターゲット部分A
の前方に陰極Bが位置している。31は陰極Bを構成す
る基板で、周囲が円形をした集束電極32がその裏面を
利用して基板31上にろう付けされている。集束電極3
2の表面は中央が低くなるように傾斜しており、その傾
斜した面に第1、第2の2つの集束溝33a、33bが
形成されている。また、それぞれの集束溝33a、33
bに対応した集束電極32の裏側には空間34a、34
bが形成されている。集束電極32は、基板31に溶接
等により固着されている。
【0005】また、第1の集束溝33aの中央には、大
焦点用のフィラメントカソード35aが配置されてい
る。フィラメントカソード35aはカソード支持部材3
6aで支持され、カソード支持部材36aは基板31の
下方まで延びている。また、カソード支持部材36aの
中間部分に絶縁体37aが固定されている。絶縁体37
aの上面は上部固定部材38aの下端筒状部と接合し、
上部固定部材38aの上端鍔状部は空間34aの上面に
溶接され固定されている。なお、絶縁体37aの下端は
下部固定部材39aで固定されている。
【0006】第2の集束溝33bの中央には、小焦点用
のフィラメントカソード35bが配置されている。フィ
ラメントカソード35bはカソード支持部材36bで支
持され、カソード支持部材36bは基板31の下方まで
延びている。また、カソード支持部材36bの中間部分
に絶縁体37bが固定されている。絶縁体37bの上面
は上部固定部材38bの下端筒状部と接合され、上部固
定部材38bの上端鍔状部は空間34bの上面に溶接さ
れ固定されている。なお、絶縁体37bの下端は下部固
定部材39bで固定されている。
【0007】上記した構造において、大焦点用のフィラ
メントカソード35aや小焦点用のフィラメントカソー
ド35bから回転ターゲット部分Aに対し電子ビームが
入射される。そして、電子ビームの入射を受けた回転タ
ーゲット部分AはX線を発生する。このとき、大焦点用
のフィラメントカソード35aや小焦点用のフィラメン
トカソード35bから放射される電子ビームは、図の矢
印ea、ebで示すように回転ターゲット部分Aで同じ
位置に入射するように、集束電極32や集束溝33a、
33bなどの形状、寸法が決められている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記した構造の回転陽
極型X線管は、各電極に電圧が供給され長い時間動作状
態にあると、X線管内や各電極の温度が上昇し、集束電
極32や回転ターゲット部分Aが膨脹する。このとき、
集束電極32は矢印Xで示す横方向に膨脹する。したが
って、大焦点用のフィラメントカソード35aと小焦点
用のフィラメントカソード35bから回転ターゲット部
分Aに入射される電子ビームの位置は、互いに離れる方
向に移動する。
【0009】また、回転ターゲット部分Aは、回転ター
ゲット自身の熱膨脹や連結する回転軸などの熱膨脹など
によって、その表面は点線Dのように陰極Bの方向に移
動する。回転ターゲット表面が陰極B方向に移動する
と、これによっても、大焦点用のフィラメントカソード
35aや小焦点用のフィラメントカソード35bから回
転ターゲット部分Aに入射された電子ビームの位置は、
互いに離れる方向に作用する。
【0010】このため、X線管の電極などに熱膨脹が起
こると、2つのフィラメントカソード35a、35bか
ら回転ターゲット部分Aに入射された電子ビームの位置
は、互いに離れる方向にずれてくる。これを例えば小焦
点に着目すると管球の熱履歴によりその位置が移動する
ことになり、CT装置ではアーチファクトの原因の一つ
となる。なお、特開平6−290721号公報に開示さ
れた技術は構造が複雑であり、実用性に乏しいものと考
えられる。
【0011】本発明は、上記した欠点を解決するもの
で、複数のフィラメントカソードから回転ターゲットに
入射される電子ビームの位置ずれを少なくした回転陽極
型X線管を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の回転陽極型X線
管は、回転ターゲットを有する陽極と、前記回転ターゲ
ットの前方に設けられた基板と、前記回転ターゲットに
対し電子ビームを放射するフィラメントカソードをそれ
ぞれの集束溝内に配置し、かつ、前記フィラメントカソ
ードの位置よりも相手と反対側の部分で前記基板に固定
され、相手との間に位置する間隙で互いに分離された構
造の第1および第2集束電極と、前記陽極および前記基
板に固定された前記第1および第2集束電極を収納した
真空容器とを具備している。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例について図1を
参照して説明する。Aが回転ターゲット部分で、陽極の
一部を構成している。回転ターゲット部分Aの前方には
陰極Bが配置されている。11は基板で、基板11上
に、2つの集束電極12a、12bが固定されている。
2つの集束電極12a、12bは、中間に位置する間隙
Gによって互いに分離された構造をしており、また、間
隙Gに対してほぼ対称の構造になっている。
【0014】例えば、集束電極12a、12bの表面は
相手方向に向かって低くなるように傾斜し、その傾斜面
に第1および第2の集束溝14a、14bが形成されて
いる。また、第1および第2の集束電極12a、12b
の裏側には、第1および第2の集束溝14a、14bと
対応する位置に第1および第2の空間15a、15bが
構成され、また、各空間15a、15bの下端周辺は基
板11から浮いた形になっている。そして、2つの集束
電極12a、12bは、それぞれ相手から離れた例えば
最端の裏面固定部分16a、16bで、基板11にろう
付けまたは溶接されている。
【0015】また、第1の集束溝14a部分には、大焦
点用のフィラメントカソード17aが配置されている。
フィラメントカソード17aはカソード支持部材18a
で支持され、カソード支持部材18aは基板11の下方
まで延び、その中間には絶縁体19aが固定されてい
る。この絶縁体19aの上面は、上部固定部材20aの
下端円筒部に接合され、上部固定部材20a上端の鍔状
部分は空間15aの上面に溶接され固定されている。ま
た、絶縁体19aの下面は下部固定部材21aで固定さ
れている。
【0016】また、第2の集束溝14b部分には、大焦
点用のフィラメントカソード17bが配置されている。
フィラメントカソード17bはカソード支持部材18b
で支持され、カソード支持部材18bは基板11の下方
まで延び、その中間に絶縁体19bが固定されている。
この絶縁体19bの上面は、上部固定部材20bの下端
円筒部に接合され、上部固定部材20b上端の鍔状部分
は空間15bの上面に溶接され固定されている。また、
絶縁体19bの下面は下部固定部材21bで固定されて
いる。なお、回転ターゲット部分Aなどによって構成さ
れる陽極や、2つの集束電極12a、12bなどは、図
示しない例えばガラス製の真空容器内に気密に収納され
ている。
【0017】上記した構造において、例えば、X線管が
動作状態に入り、温度上昇によって陽極や陰極などが膨
脹した場合について考える。2つの集束電極12a、1
2bは基板11に固定された部分16a、16bが互い
に反対側であるため、2つの集束電極12a、12bは
互いに中間の間隙Gを狭めるように熱膨脹する。したが
って、2つのフィラメントカソード17a、17bは接
近し、これらフィラメントカソード17a、17bから
回転ターゲットに入射される電子ビームの位置は点線で
示すようにターゲットDの位置でほぼ重なるようにな
る。
【0018】即ち、回転ターゲットは、連結する回転軸
の熱膨脹などによって、その表面が点線Dのように陰極
B方向に移動する。この移動によって、2つのフィラメ
ントカソード17a、17bから回転ターゲットに入射
された電子ビームの位置は離れる方向に作用する。
【0019】したがって、2つの集束電極12a、12
bの熱膨脹による電子ビームの回転ターゲットに入射す
る位置ずれは小さくなる。
【0020】なお、上記した実施の態様では、2つの集
束電極12a、12bは、それぞれ相手から一番離れた
最端部の固定部分16a、16bで基板11にろう付け
されている。しかし、一番離れた最端部である必要はな
く、フィラメントカソード17a、17bの位置を基準
にして、相手と反対側に位置する部分であればよい。こ
のとき、2つの集束電極12a、12bが温度上昇によ
って膨脹した際、大焦点用のフィラメントカソード17
aから回転ターゲットに入射される熱電子の位置と、小
焦点用のフィラメントカソード17bから回転ターゲッ
トに入射される電子ビームの位置は、互いに接近する方
向に動き、この発明の効果が実現される。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、複数のフィラメントカ
ソードから回転ターゲットに入射される電子ビームの位
置ずれの小さい回転陽極型X線管を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施態様を示す概略断面図である。
【図2】回転陽極型X線管の構造を説明する図である。
【図3】従来例を説明する概略断面図である。
【符号の説明】
11…基板 12a、12b…集束電極 14a、14b…集束溝 15a、15b…空間 16a、16b…集束電極の固定部分 17a、17b…フィラメントカソード 18a、18b…カソード支持部材 19a、19b…絶縁体 20a、20b…上部固定部材 21a、21b…下部固定部材 A…回転ターゲット部分 B…陰極 G…間隙

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転ターゲットを有する陽極と、前記回
    転ターゲットの前方に設けられた基板と、前記回転ター
    ゲットに対し電子ビームを放射するフィラメントカソー
    ドをそれぞれの集束溝内に配置し、かつ、前記フィラメ
    ントカソードの位置よりも互いに反対側の部分で前記基
    板に固定され、相手との間に位置する間隙で互いに分離
    された構造の第1および第2集束電極と、前記陽極およ
    び前記基板に固定された前記第1および第2集束電極を
    収納した真空容器とを具備した回転陽極型X線管。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100330433B1 (ko) * 1998-03-16 2002-03-27 니시무로 타이죠 엑스선관
KR100711186B1 (ko) * 2005-10-07 2007-04-24 한국전기연구원 탄소나노튜브를 전계방출원으로 이용한 분해ㆍ조립이가능한 엑스선관

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100330433B1 (ko) * 1998-03-16 2002-03-27 니시무로 타이죠 엑스선관
KR100711186B1 (ko) * 2005-10-07 2007-04-24 한국전기연구원 탄소나노튜브를 전계방출원으로 이용한 분해ㆍ조립이가능한 엑스선관

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