JPS59149642A - 調整可能な焦点を有するｘ線管 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、位置及び寸法が調整用能である焦点を有する
Ｘ線管に関する。

従来のＸ線管は、高電圧の作用下に陽極構造にあたるよ
うにした電子ビームの発生源を廟する。

るため、Ｘ線管・中に多数の焦点を有するようにするこ
とは公知である。

多焦点型Ｘ線管の一つは複数の独立的に調整しうる加熱
陰極を使用するものである。このような装置の一つの例
はドイツ特許第４０６，０６７号に開示されるものであ
って、陰極加熱フィラメントが別々の加熱流源から供給
されるか、或いはスイッチを経て通常の電源と直列に接
続され加熱電流を選択的に供給されるようにするもので
ある。別の例は米国特許第３，４５２，２３２号に開示
される装置であって、多数の陰極を使用し、多数の焦点
ができるようにするため陰極のそれぞれはフィラメント
素子を有するように構成されている。

多焦点型装置の別の共通的なタイプは、単一の陰極構造
成いは複数の陰極構造のいずれかと共に複数のフィラメ
ント素子を使用するものである。

このような装置の例としては米国特許第４，３１５゜１
５４号、米国特許第４，１０９，１５１号及び米国省許
第３，６４９，８６１号が￥げられる。

可動型焦点を得るための別の技術は米国特許第４．１２
８，７８１号に開示されるものである。この特許によれ
ば、Ｘ線管においてＸ線管自体を移動させることなく焦
点を空間的に移動さぜることは、陰極を陽極に関しアー
チ形の流路に沿い移動させることによシ可能となる。同
様の装置は米国特許第４，０７２，８７５号においても
開示されてお９、これによれば陽極をＸ線管の他の部分
に対して相対的に移動させることによシ、陽極に対する
電子ビームの投射点を変更するようにしたものである。

更に、単一の電子ビームを選択された焦点域に偏向させ
ることによシ多焦点型とすることもできる。この例は米
国特許第４，０４８，４９６号であって、標的位置列に
おける選択可能位置に電子ビームを投射して選択された
波長スペクトルのＸ線を発生させることのできるＸ線管
を開示している。この特許におけるビームは偏向板２６
を使用することにより投射される。別の例は米国特許第
４，２２９，６５７号であって、電子ビームを偏向させ
て標的陽極上に可動インパクトゾーンを生じさせるよう
にしたものである。偏向装置は磁気系を使用しており、
これは連続的或いは同時的にいくつかの方向に光子の投
射を生起させる回転磁界を採用するものである。最後に
米国特許第３，２５０，９１６号は、単一陰極構造が単
一フィラメントから単一の電子ビームを発生するように
し、１だ一対の偏向板が陰極の両側に位置してお９、可
変電位を偏向板に与えるため偏向板が導電支持体によシ
外部導線に接続されているようにした装置を示している
。偏向板における電位は、フィラメントからの連続的な
或いは断続的な電子ビームが陽極の標的上で相互に離れ
た二つの焦点の間で交互に変更しうるように、変えるこ
とができる。

上述した各棟の装置は、複数の陰極、複数のフィラメン
ト、或いは電子ビームを偏向させるだめの偏向板の使用
が必要であり、従って比較的多数の構造素子を豊する点
で有利ではない。

更に偏向板を使用する装置、例えば米国特許第４．０４
８，４９６号及び米国特許第３，２５０，９１６号にお
いては、偏向板が陰極から比較的間隔をおいて配置され
ているため、電子ビームが偏向域に入る時間までに相当
量のエネルギーを使用し、そのたメツビームを偏向させ
るために相当の電圧が必要である、という難点がある。

また陰極と陽極の間に偏向板を配置しなければならない
ため、陰極と陽極の間に比較的広いスペースが必要であ
り、そのため適用分野によっては寸法の問題が生ずる。

更に陰極と陽極との間のスペースが大きいことによって
通常よシも大きい焦点寸法を招来することになシ、この
ことは一方でこの過大な焦点を補正するために複雑で高
価な電子ビーム光学装置が必要となる。回転陽極標的を
使用するある種の高電力分野においては、陽極の過熱を
避けるため格子制御が必要になる。別々の偏向電極を使
用する上述装置は更に別の難点を有する。即ち格子制御
のためには全部で５本の導線−２本はフィラメントのた
め、１本は隘極力ツノのため、二本は偏向電極のため−
が必要であシ、一方従来型のＸ線管及び高電圧素子は４
本の導線しか使用していない：従って５本線型の装置は
、高電圧電力をＸ線管に供給する高電圧ケーブル及びコ
ネクターに関して複雑さと費用を更に課するものである
。また例えば米国特許第３，２５０，９１６号において
は、開示の発明は立体鏡式放射線写真に関するものであ
って、焦点相互の間の間隔は両眼の間の距離、即ち眼幅
に対応する；陰極と陽極の間の距離が大きいことはこの
ような利用のためには適しているけれども、距離が大き
いことは焦点間の距離が極めて小さくなければならない
場合、例えは１〜２ｍのオーダーである場合のような利
用については不適当である。

従って本発明の一つの目的は、従来の多焦点型Ｘ線装置
にみられる上述難点を除去することである。

そのため、本発明によれは栴成素子の数が少なく構造が
単純化した多焦点型Ｘ線装置が提供される。

本発明の更に別の目的は、単一の陰極、単一のフィラメ
ント、及び陰極構造と一体的な偏向手段を有する多焦点
型Ｘ線装置を提供することである。

本発明の更に別の目的は、電子ビームの偏向が、比較的
狭い陰極−陽極間隔を有する装置で達成するようにした
多焦点Ｘ線装置を提供することである。

本発明の更に別の目的は、電子ビームの偏向が比較的小
さなバイアス電位の適用で達成することのできる多焦点
Ｘ線装置を提供することである。

本発明の更に別の目的は、電子ビームが多数の焦点へ偏
向され、また格子制御が単に四本の導線の使用によシ達
成することができる多焦点Ｘ線装置を提供することであ
る。

本発明の更に別の目的は、焦点の寸法を小さなバイアス
電位の適用によシ変化させることのできる多焦点Ｘ線装
置を提供することである。

本発明のそのほかの目的、％徴及び第１４点は、本発明
の説明及び特許請求の範囲を検討することによυ当業者
にはよシ明らかになるであろう。

簡単にいうと、本発明の上述及びその他の目的、特徴及
び利点は、その一つの局面においては、投・射される電
子ビームに応動してＸ線を発生する陽極、及び陽極に投
射する電子を放出する電子放射手段を有する陰極、とが
配置されている室を有するＸ線管を提供することにより
解決される。電子放出手段は好ましくは単一のフィラメ
ントである。

陰極カップは相互に絶縁された第−及び第二部分を有し
、電子放出手段或いはフィラメントは陰極カップの前記
第−及び第二部分の少なくとも一方から絶縁されている
ようにする。陰極カップの第−及び第二部分の間の絶縁
状態は、両者の間に間隙を設けることによって達成され
る。或いは電子放出手段或いはフィラメントは、陰極カ
ップの両部の双方から絶縁されるようにしてもよい。バ
イアス手段はフィラメントと陰極カップとの間に電圧を
加え、陽極に対する電子ビーム放射域の寸法及び位置を
変えるために設けられる。このバイアス手段は、フィラ
メントと陰極カップ第一部分との間に電圧を加える第一
バイアス手段、及びフィラメントと陰極カップ第二部分
との間に電圧を加える第二バイアス手段とからなるよう
にしてもよい。或いはバイアス手段はフィラメントと陽
惟との間の電流を遮断するように操作しうるものであっ
てもよい。陽極は陰極に対して相対的に静止しうるもの
であっても回転可能なものであってもよい。

第１図の従来技術による多焦点Ｘ線管１９においては、
単一の陰極構造１は一本のフィラメント３から一本の電
子ビームを発生する。一対のＵｉＩｉ向板１１及び１３
が陰極３の両側に配置されており、それぞれ導電支持部
１５及び１７により、偏向板１１及び１３に可変電位を
供給するだめの外部導線と接続している。偏向板１１及
び】３における電位は、フィラメント３からの連続的或
いは断続的ビームが、陽極５と離れた位置にある焦点７
及び９の間で交互にスイッチできるようになっている。

ここで、格子制釧ｊが第１図に示す装置で必要な場合、
フィラメント３の−０ＩＩＩ　Ｍｌ（と陰極カップ１と
の間の図示のような電気的接続は遮断され、五香目の導
電が陰極カップに接続されなければなら々いことが理解
されるべきである。

第２図は本発明によるＸ線管の構造を示すものであって
焦点位置は、僅かの電圧を陰極バイアスカップに加える
ことによシ陽極に沿って移動させることかできる。第２
図は好ましい実施態様を示すものであって、陰極バイア
スカラグ３３は相互に及びフィラメント３１から絶縁さ
れたｍ４　３２１５分２７及び第二部分２９を有する。

フィラメント３．１が加熱されると電子をビーム２５の
形で光生じ、　ビームは焦点２３を限定する域で陽極２
１に放射される。

陽極２１は一般的にタングステン或いはタングステン合
金で製造され、静止或いは回転しうる。

フィラメント３１は陰極カップ３３の二つの部分２７　
、２９の少なくとも一つと絶縁されていなければならな
い。或いはフィラメント３１は陰極カップ部分の両方か
ら絶縁されていてもよい。

第３図は電子ビーム２５が陽極２１に向かう際の流れ路
を制御する電気回路３５を示す。′電気回路３５はフィ
ラメント３１に対して陰杉カップ部分２７及び２９をそ
れぞれ駆動するためのバイアスサプライ３７及び３９を
含む。高電圧丈プライ４３は陽極２１をフィラメント３
１に関し正に励振する。クリッドドライブ４工はパルス
駆動し、　陰極カップ部分２７及び２９に関しフィラメ
ント３１が正にバイアスするように、電子ビーム２５を
オンオフ作動させる。約４キロボルトの陽バイアスは、
１彬極電圧が１５０キロボルトにセットされるとこの′
電子流を遮断する。陰極バイアスカップ電極２７及び２
９はフィラメント３１に関しこれと等しくバイアスされ
るか或いは負にバイアスされる。例えば、もし陰極バイ
アスカップ２７がフィラメント電位であり陰極バイアス
カップ２９が負電位であるとすると、陽極における焦点
位置は第２図の右に、また第３図の上方にシフトする。

陰極バイアスカップ２７及び２９の゛電位が逆転すると
、焦点の偏向方間も丑だ逆転する。フィラメントに対し
て陰極カップが極く近接しているため約１００ポル１へ
のバイアスをかけるだけでビームは約１咽偏向する。こ
のことは第１図に示すような装置の場合、装置”−内の
ビームを偏向させる／辷めには必要な電圧が数キロボル
トである状態と較べられよう。

本発明によれば焦点の寸法及び位置は例えは第２図に示
す陰極バイアスカップ２７を上述のようにフィラメント
電位に固定するよシも、モ・シろ小さい負電圧（例えば
約３０−５０ボルト）に固定し、同時に反対の陰極バイ
アスカップ２９は負の数１００ボルトに固定することに
よ多制御できる。これらの電位に陰極バイアスカップが
セットされると焦点位置が上述の如く制御され、更にそ
の寸法は、二つの負にバイアスされた陰極バイアスカラ
グ２７及び２９の焦点効呆によるそのシフト方向と平行
方向に小径化する。

バイアスサプライ３７及び３９はコンビーータにより制
御され、焦点２３の幅及び焦点を多数の位置に位置決め
するだめの自動制御が行われる。

好ましい実施態様においては、本発明による陰極構造が
従来型の回転陰極方式Ｘ線管に組み込まれ、焦点の位置
及び幅は制徊ｊ可能に質更しうる。

このようなＸ線管ばＣＴスキャナー分野の利用に特に効
果的であって、この場合、ＣＴＩＮ！Ｉｉ像の空間的解
像は二つの或いは多数の焦点を有するＸ脚管を利用する
ことにより改善される。

格子作用が本発明のＸ脚管を特定分野でオ・１」用する
際に望ましい時には、四本の導線をＸ緑青中に使用する
だけでよい。このような構成は第１図に示す公知技術に
よる構成と対照的であって、公知技術においては、格子
制御のためには全体で五本の導線が必要である。なぜな
らフィラメント３の片側と陰極カップ１の電気接続が遮
断され、５番目の導線を陰極カップに接続しなければな
らないからである；従って偏向電極それぞれに一本の導
線が必要であり、更に三本の導腓がフィラメントと陰極
カップに必要である。

以上の説明から当業者によって本発明の基本的な特徴を
容易に理解することができ、また本発明の特許請求の範
囲から逸脱することなく、本発明を様々の使用榮件に適
合させるために種々の変更を加えることができよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は偏向板が陰極と陽極の間に配置されている、公
知技術による多焦点Ｘ線管の一つの例の説明断面図； 第２図は本発明装置の横断面図；また 第３図は第２図の装置を制御する回路の説明図である。 図中の番号１は陰極カップ、３はフィラメント、５は陽
極、７及び９は焦点、１１及び１３は偏向プレートであ
る。 また番号２１は陽極、２３は焦点、２５は電子ビーム、
２７は陰極バイアスカンツ３３の第一部分、２９は第二
部分、３１はフィラメント、３３は陰極バイアスカップ
である。 特許出願人　　　エルシント、インク。 特許庁長官　　　若　　杉　　和　　夫　　　殿（特許
庁審査官　　　　　　　殿） １、事件の表示 昭和５８年特許願第２２１９２９号 ２、発明の名称 調整可能な焦点を有するＸ線管 ３、補正をする者 事件との関係　　特　許　出　願　人 氏名（名称）　　　エルシント、インク。 ４、代理人 住　所　　東京都文京区白山５丁目１４番７号６、補正
の対象 ■明細書全文及び図面全図 ■代理権を証明する書面 ■優先権証明書 ７、補正の内容 ■明細書浄書（内容に変更なし）及び図面浄書（内容に
変更なし）を別紙の通り提出する。 ■委任状及びその訳文を別紙の通り提出する。 ■優先権証明書及びその抄訳を別紙の通り提出する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、空室；前記空室に配置され放射される電子に応動し
   てＸ線を発生する陽極；前記空室に配置され、前記陽極
   にむけて放射する電子を放射するための電子放射手段を
   有する陰極；とを有してなる、調整可能な焦点を有する
   Ｘ線管において：陰極が、相互に絶縁された第−及び第
   二部分を有するカップを含み、前記電子放射手段がＭｌ
   記陰極カップの両部分の少なくとも一つから絶縁されて
   いることを特徴とするＸ線管。 ２、前記電子放射手段が単一のフィラメントであること
   を特徴とする特許Ｈｈ求の範囲第１項記載のＸ線管。 ３　前記陰極カップの第一と第二部分の１ｉＪ、ｌの絶
   縁は、その間の間隙によシ得られ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。 ４、　前記フィラメントが前記陰極カップの両部分の両
   方から絶縁されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第３項記載のＸ腕管。 ５、　前記フィラメントの前記１会極カツプの間に電圧
   を加えるバイアス手段が、前記陽極に電子ビームを放射
   する位置を変更するものであることを特徴とする特許請
   求の範囲第３項記載のＸ、線管。 ６、前記陽極に前記電子ビームを放射する域の寸法を変
   更するため、前記フィラメントとｔ？ｉＪ記陰極カップ
   の間に電圧を加えるバイアス手段を有することを特徴と
   する特許請求の範囲第３項記載のＸ線管。 ７、　前記フィラメントと前記陰極カップの前記第一部
   分との間に１：圧を加える第一バイアス手段、及び前記
   フィラメントと前記陰極カップの前記第二部分との間に
   電圧を加える第二バイアス手段、とを有することを特徴
   とする特許請求の範囲第４項記載のＸ線管。 ８、前記フィラメントと前記陽極との間の電流を遮断す
   るバイアス手段を設けたことを特徴とする特許請求の範
   囲第４項記載のＸ線管。 ９．陽極が前記陰極に対して回転可能であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のＸ線管。 ｉｏ、　　空室；前記空室に配置され放射される電子に
   応動してＸ線を発生する陽極；ｍＪ記空室に配置され、
   前記陽極にむけて放射する電子を放射するだめのフィラ
   メントを有する陰極；とを有してなる、調整用能な焦点
   を有するＸ線管において：前記陰極が、前記陽極上の選
   択可能な焦点域へ電子流を偏向させるための、前記陰極
   と同一体である手段を有することを特徴とするＸ線管。