X射线管制造技术

X射线管包括阳极靶、具有电子发射源及聚焦电极的阴极、以及真空外围器。聚焦电极包含收纳有电子发射源的槽部(16)，且使电子束聚焦。槽部(16)具有最接近内周壁(53)、上内周壁(51)及下内周壁(52)。最接近内周壁(53)在槽部的深度方向上短于电子发射源的尺寸，且在槽部的宽度方向上隔开最窄间隙在整个外周与电子发射源相对。上内周壁(51)相比最接近内周壁(53)位于更靠槽部的开口侧，具有比最接近内周壁(53)更向宽度方向扩展的形状。下内周壁(52)相对于最接近内周壁(53)位于上内周壁(51)的相反侧，具有比最接近内周壁(53)更向宽度方向扩展的形状。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】X射线管包括阳极靶、具有电子发射源及聚焦电极的阴极、以及真空外围器。聚焦电极包含收纳有电子发射源的槽部(16)，且使电子束聚焦。槽部(16)具有最接近内周壁(53)、上内周壁(51)及下内周壁(52)。最接近内周壁(53)在槽部的深度方向上短于电子发射源的尺寸，且在槽部的宽度方向上隔开最窄间隙在整个外周与电子发射源相对。上内周壁(51)相比最接近内周壁(53)位于更靠槽部的开口侧，具有比最接近内周壁(53)更向宽度方向扩展的形状。下内周壁(52)相对于最接近内周壁(53)位于上内周壁(51)的相反侧，具有比最接近内周壁(53)更向宽度方向扩展的形状。【专利说明】X射线管
本专利技术的实施方式涉及一种X射线管。
技术介绍
X射线管被用于X射线图像诊断用途、或非破坏检查用途等。X射线管有固定阳极型X射线管、或旋转阳极型X射线管，根据用途而使用对应的X射线管。X射线管包括阳极靶、阴极、及真空外围器。阳极靶可通过入射电子束而发射X射线。 阴极包括灯丝线圈(filament coil)及电子聚焦杯。灯丝线圈可发射电子。对阳极靶及阴极间施加数十至数百kV的较高的管电压。因此，电子聚焦杯可发挥电子透镜的作用，即可使射向阳极靶的电子束聚焦。电子聚焦杯包含收纳灯丝线圈的槽部。槽部具有上内周壁与下内周壁，所述下内周壁相对于上内周壁而位于阳极靶的相反侧，且尺寸小于上内周壁。 专利文献1:日本专利特开平2-144835号公报专利文献2:日本专利实开平5-53115号公报
技术实现思路
另外，在如上所述的X射线管中，存在以下⑴至⑷所列举的问题。(I)存在如下问题，即没有用于获得焦点内的电子密度分布均匀且成为理想尺寸的焦点的有效方法。形成于阳极靶的靶面上的焦点大致有两种，分类为:从灯丝线圈的上表面(阳极靶侧的面)发射的电子所形成的正焦点；及从灯丝线圈侧/下表面发射的电子所形成的副焦点。因此，通常为了使副焦点收敛于正焦点的内侧，进而在可能的情况下，选择电子聚焦杯的尺寸以使得正焦点与副焦点的位置及尺寸大致重叠。 通过选择上内周壁的间隔等电子聚焦杯的尺寸，能够调整正焦点及副焦点的位置及尺寸，只要能够将焦点收敛于所期望的尺寸即可，但可获得这种尺寸的解的情况较少，多数情况下，正焦点及副焦点中的某一个或两个都偏大，无法收敛于所期望的尺寸。其原因在于，当为了调整正焦点或副焦点中的某一焦点而变更上内周壁的尺寸时，因该尺寸变化而变化的电子透镜的作用也对构成另一焦点的电子束的轨道造成影响，从而焦点的尺寸及位置变化。 (2)存在没有用于抑制副焦点且使下内周壁尺寸变大的有效方法的问题。在抑制副焦点的情况下，大多情况、使下内周壁的尺寸变小(变窄)是有效的。然而，如果使下内周壁的尺寸过小，则在灯丝线圈因热或振动而变形时灯丝线圈会接触于电子聚焦杯，容易产生所谓的灯丝碰壁(filament touch)。如果产生灯丝碰壁,则电流不流过灯丝线圈，因此不会从灯丝线圈发射电子。 另外，在循环器官诊断用途等中，在作为一种技法的脉冲透视时，为了不使从灯丝线圈发射的电子到达阳极靶，而对电子聚焦杯施加相对于灯丝线圈为负的电压。然而，在灯丝线圈因热或振动而变形，从而灯丝线圈与电子聚焦杯间的距离成为绝缘破坏距离以下的情况下，无法进行不使电子到达阳极靶的控制。根据所述内容，为了防止产生灯丝碰壁及绝缘破坏，使焦点的尺寸变小为固定值以下存在极限。 (3)存在没有用于抑制副焦点且获得理想尺寸的焦点的有效方法的问题。若变更电子聚焦杯的尺寸，并在变更阴极(阴极组件)的设计时使阳极靶与阴极间的间距变化以使得阳极靶面上正焦点与副焦点的位置及尺寸大致重叠，则可获得理想尺寸的焦点。 然而，阳极靶与阴极间的间距，存在用于维持阳极靶与阴极间的耐电压性所需的下限值、及用于从灯丝线圈取出性能上要求的量的电子所需的上限值，因此不会成为用于获得理想尺寸的焦点的有效设计参数。 (4)除所述(3)以外，通过使上内周壁的形状弯曲，可实现焦点内的电子密度分布的均匀化，可获得理想尺寸的焦点。然而，因为设计成本及加工成本增大，所以不会成为能够实现焦点内的电子密度分布的均匀化、且用于获得理想尺寸的焦点的有效设计参数。 本专利技术是鉴于以上方面而完成的，其目的在于提供一种能够实现焦点内的电子密度分布的均匀化且能够获得理想尺寸的焦点的X射线管。 【专利附图】【附图说明】 图1是表示第I实施方式的X射线管装置的剖视图。图2是表示图1所示的阴极的放大剖视图。图3是从阳极靶侧观察图1及图2所示的阴极的一部分的放大俯视图。图4是表示所述第I实施方式的实施例的阴极的放大剖视图。图5是表示所述实施例的阴极及阳极靶的概略图，且是表示从第I灯丝线圈向阳极靶照射电子束的状态的图。图6是表示图5所示的第I灯丝线圈及第I槽部的放大剖视图。图7是表示在所述实施例的X射线管中以相当于针孔摄像机(pinhole camera)法的方式计算的焦点像Fb的图。图8是表示第2实施方式的X射线管装置的阴极的放大剖视图。图9是表示所述第2实施方式的X射线管装置的阴极的变形例的放大剖视图。图10是表示所述第2实施方式的X射线管装置的阴极的另一变形例的放大剖视图。图11是表示第3实施方式的X射线管装置的阴极的放大剖视图。图12是表示所述第I实施方式的比较例的阴极的放大剖视图。图13是表示所述比较例的第I灯丝线圈及第I槽部的放大剖视图，且是表示从第I灯丝线圈照射电子束的状态的图。 图14是表示在所述比较例的X射线管中以相当于针孔摄像机法的方式计算的焦点像Fb的图。 【具体实施方式】 一实施方式的X射线管的特征在于，包括:阳极靶，该阳极靶通过入射电子束而发射X射线；阴极，该阴极具有:电子发射源，该电子发射源发射电子；及聚焦电极，该聚焦电极包含收纳有所述电子发射源的槽部，且通过从所述电子发射源发射电子而使通过所述槽部的开口射向所述阳极靶的电子束聚焦；以及真空外围器，收容所述阳极靶及阴极，所述槽部具有:最接近内周壁，该最接近内周壁在所述槽部的深度方向上短于所述电子发射源的尺寸，且在所述槽部的宽度方向上隔开最窄间隙在整个外周与所述电子发射源相对；上内周壁，该上内周壁相比所述最接近内周壁位于更靠所述槽部的开口侧，且具有比所述最接近内周壁更向宽度方向扩展的形状；以及下内周壁，该下内周壁相对于所述最接近内周壁位于所述上内周壁的相反侧，且具有比所述最接近内周壁更向宽度方向扩展的形状。 以下，一面参照附图一面对第I实施方式的X射线管装置进行详细说明。在该实施方式中，X射线管装置是旋转阳极型的X射线管装置。如图1所示，X射线管装置包括:旋转阳极型X射线管1:作为产生磁场的线圈的定子线圈2 ;收容X射线管及定子线圈的框体3 ;以及作为冷却液体填充在框体内的绝缘油4。 X射线管I包括阴极(阴极电子枪)10、滑动轴承单元20、阳极靶60、及真空外围器70。搭载有X射线管装置的X射线装置(未图示)的控制部5电连接于阴极10。 滑动轴承单元20包括旋转体30、作为固定体的固定轴40、及作为润滑材料的未图示的液体金属润滑材料，且使用滑动轴承。 旋转体30形成为圆筒状，且一端部被封闭。旋转体30沿着成为该旋转体的旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种X射线管，其特征在于，包括：阳极靶，该阳极靶通过入射电子束来发射X射线；阴极，该阴极具有：电子发射源，该电子发射源发射电子；及聚焦电极，该聚焦电极包含收纳有所述电子发射源的槽部，且通过从所述电子发射源发射电子来使通过所述槽部的开口射向所述阳极靶的电子束聚焦；以及真空外围器，该真空外围器收容所述阳极靶及阴极；且所述槽部包括：最接近内周壁，该最接近内周壁在所述槽部的深度方向上短于所述电子发射源的尺寸，且在所述槽部的宽度方向上隔开最窄间隙在整个外周与所述电子发射源相对；上内周壁，该上内周壁相比所述最接近内周壁位于更靠所述槽部的开口侧，且具有比所述最接近内周壁更向宽度方向扩展的形状；以及下内周壁，该下内周壁相对于所述最接近内周壁位于所述上内周壁的相反侧，且具有比所述最接近内周壁更向宽度方向扩展的形状。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：金崎弘司，高桥英幸，三森惠一，植木雅敬，
申请(专利权)人：株式会社东芝，东芝电子管器件株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP