JPH11185680A - Ｘ線管組立体 - Google Patents
Ｘ線管組立体Info
- Publication number
- JPH11185680A JPH11185680A JP34739697A JP34739697A JPH11185680A JP H11185680 A JPH11185680 A JP H11185680A JP 34739697 A JP34739697 A JP 34739697A JP 34739697 A JP34739697 A JP 34739697A JP H11185680 A JPH11185680 A JP H11185680A
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- JP
- Japan
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- ray tube
- anode
- target
- tube assembly
- detector
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 焦点スポット以外のＸ線管内の箇所からのＸ
線放射である焦点外放射を低減するＸ線管構造を提供す
る。 【解決手段】 陽極を持つ陽極組立体、および陽極へ差
し向けられる収束したＸ線ビームを発生する陰極組立体
を有するＸ線管において、電子ビームを加速して電子が
衝突した時にＸ線を発生する陽極ターゲット（１２ｂ）
の上面に、焦点外放射低減用の切取り部（２８）を設け
る。
線放射である焦点外放射を低減するＸ線管構造を提供す
る。 【解決手段】 陽極を持つ陽極組立体、および陽極へ差
し向けられる収束したＸ線ビームを発生する陰極組立体
を有するＸ線管において、電子ビームを加速して電子が
衝突した時にＸ線を発生する陽極ターゲット（１２ｂ）
の上面に、焦点外放射低減用の切取り部（２８）を設け
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般にＸ線管に関す
るものであり、更に詳しくは焦点外放射を低減するため
のＸ線管ターゲットに関するものである。
るものであり、更に詳しくは焦点外放射を低減するため
のＸ線管ターゲットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線管は、医学的診断用イメージング用
途、医療用途、並びに様々な医学的試験および材料分析
用途に不可欠なものになっている。典型的なＸ線管は、
焦点スポットで発生する熱を分配するための回転陽極構
造を含む。陽極は誘導電動機によって回転駆動される。
誘導電動機は、円板形陽極ターゲットを支持する片持ち
ばり式軸に組み立てられた円筒形ロータを含むと共に、
ロータを収容するＸ線管の細長の首部の周りを囲む、銅
巻線を備えたステータ鉄心を含む。回転陽極組立体のロ
ータは、それを囲むステータによって駆動される。Ｘ線
管の陰極が収束した電子ビームを供給し、該電子ビーム
は加速されて大きな陽極・陰極間真空ギャップを横切
り、陽極への衝突時にＸ線を発生する。
途、医療用途、並びに様々な医学的試験および材料分析
用途に不可欠なものになっている。典型的なＸ線管は、
焦点スポットで発生する熱を分配するための回転陽極構
造を含む。陽極は誘導電動機によって回転駆動される。
誘導電動機は、円板形陽極ターゲットを支持する片持ち
ばり式軸に組み立てられた円筒形ロータを含むと共に、
ロータを収容するＸ線管の細長の首部の周りを囲む、銅
巻線を備えたステータ鉄心を含む。回転陽極組立体のロ
ータは、それを囲むステータによって駆動される。Ｘ線
管の陰極が収束した電子ビームを供給し、該電子ビーム
は加速されて大きな陽極・陰極間真空ギャップを横切
り、陽極への衝突時にＸ線を発生する。
【０００３】Ｘ線像、特にコンピュータ断層撮影（Ｃ
Ｔ）像を劣化させる要因の一つは、焦点外放射、すなわ
ち焦点スポット以外のＸ線管内の箇所からのＸ線放射で
ある。この焦点外放射の殆どは、焦点スポットから散乱
してターゲットおよびＸ線管の他の箇所に当たる電子に
よって引き起こされる。ＣＴにおいては、この焦点外放
射は、特に頭部走査において骨脳界面付近で画像にアー
ティファクトを生じさせ、これは外傷を不明瞭にし、或
いは誤った医学的な問題として現れることがある。ソフ
トウエアの補正アルゴリズムを備えた現在のＸ線管設計
は、余り満足できない。開発中の新しいＣＴ装置は、多
スライス検出器に対応する広いＸ線ビームを使用し且つ
形状を短くしているので、焦点外放射の影響が大きくな
っている。特に重要な点は、検出器のｚ軸方向に均一な
Ｘ線ビームが必要とされていることである。焦点外放射
は余分な不均一さを生じさせ、これにより一層広いコリ
メーションが必要になり、従って、不均一さを防止する
ために患者のＸ線被曝線量が増大する。不均一さの増大
はまた、巧妙なソフトウエアの補正およびコリメーショ
ン装置の必要性を増す。
Ｔ）像を劣化させる要因の一つは、焦点外放射、すなわ
ち焦点スポット以外のＸ線管内の箇所からのＸ線放射で
ある。この焦点外放射の殆どは、焦点スポットから散乱
してターゲットおよびＸ線管の他の箇所に当たる電子に
よって引き起こされる。ＣＴにおいては、この焦点外放
射は、特に頭部走査において骨脳界面付近で画像にアー
ティファクトを生じさせ、これは外傷を不明瞭にし、或
いは誤った医学的な問題として現れることがある。ソフ
トウエアの補正アルゴリズムを備えた現在のＸ線管設計
は、余り満足できない。開発中の新しいＣＴ装置は、多
スライス検出器に対応する広いＸ線ビームを使用し且つ
形状を短くしているので、焦点外放射の影響が大きくな
っている。特に重要な点は、検出器のｚ軸方向に均一な
Ｘ線ビームが必要とされていることである。焦点外放射
は余分な不均一さを生じさせ、これにより一層広いコリ
メーションが必要になり、従って、不均一さを防止する
ために患者のＸ線被曝線量が増大する。不均一さの増大
はまた、巧妙なソフトウエアの補正およびコリメーショ
ン装置の必要性を増す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、焦点外放射を
低減するＸ線管構造を提供することが望ましい。
低減するＸ線管構造を提供することが望ましい。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では、標準的なＸ
線管に比べて大幅に焦点外放射を低減するために、陽極
の上部に切取り部を設ける。本発明の一面によれば、陽
極を持つ陽極組立体、および陽極へ差し向けられる収束
したＸ線ビームを発生する陰極組立体を有するＸ線管組
立体において、陽極組立体が、電子ビームを加速して電
子が衝突した時にＸ線を発生する陽極ターゲットを含
み、この陽極ターゲットの上面に、焦点外放射を低減す
るための切取り部が設けられる。
線管に比べて大幅に焦点外放射を低減するために、陽極
の上部に切取り部を設ける。本発明の一面によれば、陽
極を持つ陽極組立体、および陽極へ差し向けられる収束
したＸ線ビームを発生する陰極組立体を有するＸ線管組
立体において、陽極組立体が、電子ビームを加速して電
子が衝突した時にＸ線を発生する陽極ターゲットを含
み、この陽極ターゲットの上面に、焦点外放射を低減す
るための切取り部が設けられる。
【０００６】従って、本発明によれば、標準的なＸ線管
に比べて大幅に焦点外放射が低減される。別の利点は、
検出器のｚ軸位置につれての焦点外放射強度の変動が低
減することにより、多スライスＣＴシステムで補正のた
めの多数の核（ｋｅｒｎｅｌ）が必要でなくなることで
ある。更に、焦点外放射の低減により、多スライスＣＴ
システムで必要とされるＸ線ビーム本影（ｕｍｂｒａ）
区域の平坦さが改善され、これにより患者の過剰なＸ線
被曝線量が最少になる。
に比べて大幅に焦点外放射が低減される。別の利点は、
検出器のｚ軸位置につれての焦点外放射強度の変動が低
減することにより、多スライスＣＴシステムで補正のた
めの多数の核（ｋｅｒｎｅｌ）が必要でなくなることで
ある。更に、焦点外放射の低減により、多スライスＣＴ
システムで必要とされるＸ線ビーム本影（ｕｍｂｒａ）
区域の平坦さが改善され、これにより患者の過剰なＸ線
被曝線量が最少になる。
【０００７】本発明の他の目的および利点は、添付の図
面を参照した以下の説明から明らかになろう。
面を参照した以下の説明から明らかになろう。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明は、回転陽極組立体および
陰極組立体を用いる回転型Ｘ線管に関する。本発明の目
的は、Ｘ線管の焦点外放射を低減することである。図面
を参照して説明すると、図１は従来の典型的なＸ線管陽
極組立体１０を示す。Ｘ線管陽極組立体１０は、典型的
には、焦点スポット１６で発生する熱を分配するため
に、心棒１４を持つ回転ターゲット組立体１２を含む。
典型的なＸ線管は、更に、陽極・陰極間真空ギャップを
横切って加速されてターゲットに衝突することによりＸ
線を発生するよう収束した電子ビームを発生するＸ線管
陰極組立体（図示していない）を含む。
陰極組立体を用いる回転型Ｘ線管に関する。本発明の目
的は、Ｘ線管の焦点外放射を低減することである。図面
を参照して説明すると、図１は従来の典型的なＸ線管陽
極組立体１０を示す。Ｘ線管陽極組立体１０は、典型的
には、焦点スポット１６で発生する熱を分配するため
に、心棒１４を持つ回転ターゲット組立体１２を含む。
典型的なＸ線管は、更に、陽極・陰極間真空ギャップを
横切って加速されてターゲットに衝突することによりＸ
線を発生するよう収束した電子ビームを発生するＸ線管
陰極組立体（図示していない）を含む。
【０００９】陽極組立体１０は誘導電動機によって回転
駆動され、誘導電動機は典型的には片持ちばり式軸２０
の周りに組み立てられた円筒形ロータ１８を含む。片持
ちばり式軸２０は、心棒１４およびハブ２２を介して円
筒形ロータ１８および軸受組立体２４に接続された円板
形陽極ターゲット２２を支持する。軸受組立体２４は回
転を容易にする軸受を含んでいる。回転陽極組立体１０
の円筒形ロータ１８は誘導電動機のステータによって駆
動され、また円筒形ロータ１８は陽極電位にある。
駆動され、誘導電動機は典型的には片持ちばり式軸２０
の周りに組み立てられた円筒形ロータ１８を含む。片持
ちばり式軸２０は、心棒１４およびハブ２２を介して円
筒形ロータ１８および軸受組立体２４に接続された円板
形陽極ターゲット２２を支持する。軸受組立体２４は回
転を容易にする軸受を含んでいる。回転陽極組立体１０
の円筒形ロータ１８は誘導電動機のステータによって駆
動され、また円筒形ロータ１８は陽極電位にある。
【００１０】ここで図２を参照して説明すると、焦点外
放射はターゲット１２ａの上面３２ａによって最も強く
放出される傾向がある。従来のＸ線管では、ターゲット
１２ａの上面３２ａのほぼ全体からの焦点外放射を検出
器２６で見ることができる。検出器２６で見ることが出
来る焦点軌道面積とターゲットの上面３２ａの面積との
比が減少するにつれて、ターゲットの上面３２ａで発生
される焦点外放射を阻止することがより重要になる。
放射はターゲット１２ａの上面３２ａによって最も強く
放出される傾向がある。従来のＸ線管では、ターゲット
１２ａの上面３２ａのほぼ全体からの焦点外放射を検出
器２６で見ることができる。検出器２６で見ることが出
来る焦点軌道面積とターゲットの上面３２ａの面積との
比が減少するにつれて、ターゲットの上面３２ａで発生
される焦点外放射を阻止することがより重要になる。
【００１１】図３を参照すると、図２に示したような標
準的なＸ線管陽極構造によって生じる焦点外放射を低減
するための本発明によるターゲット１２ｂが示されてい
る。ターゲットの上面には切取り部２８が設けられてお
り、切取り部２８は検出器２６からターゲット１２ｂの
上面への視線を遮るように、すなわち検出器２６からタ
ーゲット１２ｂの上面が見えないようにして、検出器２
６がターゲットの上面からの焦点外放射を受けないよう
にする。図２および図３から判るように、図２に示され
たナット３０が図３のターゲット１２ｂから除かれてお
り、これにより切取り部２８は陽極組立体の上面全体を
隠す。
準的なＸ線管陽極構造によって生じる焦点外放射を低減
するための本発明によるターゲット１２ｂが示されてい
る。ターゲットの上面には切取り部２８が設けられてお
り、切取り部２８は検出器２６からターゲット１２ｂの
上面への視線を遮るように、すなわち検出器２６からタ
ーゲット１２ｂの上面が見えないようにして、検出器２
６がターゲットの上面からの焦点外放射を受けないよう
にする。図２および図３から判るように、図２に示され
たナット３０が図３のターゲット１２ｂから除かれてお
り、これにより切取り部２８は陽極組立体の上面全体を
隠す。
【００１２】本発明の好ましい実施態様では、切取り部
２８の深さは検出器２６からターゲット１２ｂの上面が
見えなくなる最小の深さにする。最小深さは、一実施例
では約２．３ｍｍであり、Ｘ線管の形状に応じてこれよ
り深くまたは浅くなる。最小深さよりも浅い切取り部で
も、検出器で受け取る焦点外放射を低減し得るが、焦点
外放射を見えなくするという点では有効ではない。逆に
切取り部の深さが最小深さよりも深い場合は、焦点外放
射を見えなくするという点では最小深さの場合と同じ効
果を持つが、深さが深くなるにつれてターゲットの強度
および熱容量が損なわれる恐れがある。従って、切取り
部の深さは、その面が検出器の縁から見て隠れるような
深さで、切取りがターゲットの陽極の熱容量に悪影響を
及ぼさない程度になるように計算される。
２８の深さは検出器２６からターゲット１２ｂの上面が
見えなくなる最小の深さにする。最小深さは、一実施例
では約２．３ｍｍであり、Ｘ線管の形状に応じてこれよ
り深くまたは浅くなる。最小深さよりも浅い切取り部で
も、検出器で受け取る焦点外放射を低減し得るが、焦点
外放射を見えなくするという点では有効ではない。逆に
切取り部の深さが最小深さよりも深い場合は、焦点外放
射を見えなくするという点では最小深さの場合と同じ効
果を持つが、深さが深くなるにつれてターゲットの強度
および熱容量が損なわれる恐れがある。従って、切取り
部の深さは、その面が検出器の縁から見て隠れるような
深さで、切取りがターゲットの陽極の熱容量に悪影響を
及ぼさない程度になるように計算される。
【００１３】ターゲットの切取り部２８は様々な形状に
してよいと考えられるが、図３に示されるように方形に
するのが、例えば湾曲面よりも検査および加工が容易で
ある。典型的には、切取りは、陽極組立体に取り付ける
前の、ターゲットの最終処理段階で行われる。本発明で
は、陽極上面からの放射が遮られて検出器に達しないの
で、焦点外放射を低減する利点がえられる。本発明によ
り、より均一なＸ線ビームが得られ、従って部分的な線
量が低くなり、更に焦点外放射の強度が検出器のｚ軸位
置に左右されないようになるという利点がえられる。
してよいと考えられるが、図３に示されるように方形に
するのが、例えば湾曲面よりも検査および加工が容易で
ある。典型的には、切取りは、陽極組立体に取り付ける
前の、ターゲットの最終処理段階で行われる。本発明で
は、陽極上面からの放射が遮られて検出器に達しないの
で、焦点外放射を低減する利点がえられる。本発明によ
り、より均一なＸ線ビームが得られ、従って部分的な線
量が低くなり、更に焦点外放射の強度が検出器のｚ軸位
置に左右されないようになるという利点がえられる。
【００１４】本発明を特定の好ましい実施態様について
詳述したが、本発明の趣旨および範囲内で種々の変更お
よび変形をなし得ることが理解されよう。例えば、本発
明は、ターゲットの上面にチタン、黒鉛、セラミックな
どの低原子番号の材料を利用することを含み得る。
詳述したが、本発明の趣旨および範囲内で種々の変更お
よび変形をなし得ることが理解されよう。例えば、本発
明は、ターゲットの上面にチタン、黒鉛、セラミックな
どの低原子番号の材料を利用することを含み得る。
【図１】従来の典型的なＸ線管陽極組立体の断面図であ
る。
る。
【図２】図１のＸ線管陽極組立体の従来のターゲット組
立体部分を示す側面図である。
立体部分を示す側面図である。
【図３】図１のＸ線管陽極組立体に使用するための本発
明によるターゲット組立体の側面図である。
明によるターゲット組立体の側面図である。
１０ Ｘ線管陽極組立体 １２ 回転型ターゲット組立体 １２ａ、１２ｂ ターゲット １４ 心棒 １６ 焦点スポット １８ 円筒形ロータ ２０ 片持ちばり式軸 ２２ ハブ ２４ 軸受組立体 ２６ 検出器 ２８ 切取り部 ３２ａ ターゲットの上面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウィリ・ウォルタ・ハンペル アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、セイ ント・フランシス、サウス・ロワ・アヴェ ニュー、3686番 (72)発明者 スティーブン・グラヴェル アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、メク オン、ノース・ソーラー・アヴェニュー、 11754番 (72)発明者 ウェイン・エフ・ブロック アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、サセ ックス、パイン・テラス、ダブリュー236、 エヌ6210（番地なし)
Claims (7)
- 【請求項１】 陽極を持つ陽極組立体、および前記陽極
へ差し向けられる収束したＸ線ビームを発生する陰極組
立体を有するＸ線管組立体において、 前記陽極組立体が、電子ビームを加速して電子が衝突し
た時にＸ線を発生する陽極ターゲットを含み、この陽極
ターゲットの上面に、焦点外放射を低減するための切取
り部が設けられていることを特徴とするＸ線管組立体。 - 【請求項２】 更に、前記陽極ターゲットによって発生
されたＸ線を受ける検出器を含んでいる請求項１記載の
Ｘ線管組立体。 - 【請求項３】 前記切取り部の形状が方形である請求項
２記載のＸ線管組立体。 - 【請求項４】 前記検出器が前記陽極ターゲットの上面
に沿った視線に沿って配置されている請求項３記載のＸ
線管組立体。 - 【請求項５】 前記切取り部の面が、前記検出器から前
記陽極ターゲットの上面への視線を遮るのに充分な深さ
を有する請求項４記載のＸ線管組立体。 - 【請求項６】 前記切取り部の深さが、前記検出器から
前記陽極ターゲットの上面への視線を遮る最小深さであ
る請求項５記載のＸ線管組立体。 - 【請求項７】 前記切取り部が、前記陽極ターゲットか
らの焦点外放射を前記検出器に達しないように阻止する
構成を有する請求項４記載のＸ線管組立体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34739697A JPH11185680A (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | Ｘ線管組立体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34739697A JPH11185680A (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | Ｘ線管組立体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11185680A true JPH11185680A (ja) | 1999-07-09 |
Family
ID=18389943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34739697A Pending JPH11185680A (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | Ｘ線管組立体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11185680A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005203358A (ja) * | 2003-12-10 | 2005-07-28 | General Electric Co <Ge> | Ｘ線ビームの発生方法及び装置 |
| JP2010198778A (ja) * | 2009-02-23 | 2010-09-09 | Shimadzu Corp | Ｘ線管装置 |
-
1997
- 1997-12-17 JP JP34739697A patent/JPH11185680A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005203358A (ja) * | 2003-12-10 | 2005-07-28 | General Electric Co <Ge> | Ｘ線ビームの発生方法及び装置 |
| JP2010198778A (ja) * | 2009-02-23 | 2010-09-09 | Shimadzu Corp | Ｘ線管装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041217 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060120 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20060131 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060704 |