X射线管制造技术

X射线管具有阳极靶、阴极(10)、以及真空外围器。阴极(10)具有灯丝和包括槽部(16)的收敛电极。槽部(16)具有一对第1底面(S1)、以及一对第2底面(S2)。灯丝位于与一对第1底面(S1)相同的平面上，且该一对第1底面(S1)在槽部(16)的宽度方向上夹住灯丝。一对第2底面(S2)在槽部(16)的长度方向上夹住灯丝和一对第1底面(S1)，且与一对第1底面(S1)相比，位于更靠近开口(16a)一侧的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】X射线管
本专利技术的实施方式涉及X射线管。
技术介绍
X射线管被用于X射线图像诊断、非破坏性检查等用途。作为X射线管，具有固定阳极型的X射线管、旋转阳极型的X射线管，对应于其用途来被使用。X射线管具有阳极靶、阴极、以及真空外围器。阳极靶形成有焦点，该焦点用于通过射入电子束来释放出X射线。阴极具有灯丝线圈和电子束收敛杯。灯丝线圈能够释放出电子。阳极靶和阴极之间施加有数十至数百kV的较高的管电压。因此，电子束收敛杯能够起到电子透镜的作用，即能够使朝向阳极靶的电子束收敛。旋转阳极型的X射线管一般被用于医疗诊断用途中。通常X射线管具有如下2个焦点：即，尺寸较大且能够输入大电流的大焦点，以及尺寸较小且能够减小输入、但分辨率较高的小焦点。其中，也有具有3个焦点的X射线管。这些焦点的尺寸取决于灯丝线圈和电子束收敛杯彼此之间的形状和位置关系，通常是固定的。在使用大焦点或小焦点的情况下，根据诊断的用途判断空间分辨率和输入电流(对对比度、噪声的影响)，确定拍摄条件，从而区分使用大焦点和小焦点。然而，有时因仅使用2个焦点而导致拍摄条件变得不连续且无法得到X射线图像诊断中所需的图像。尤其是当在X射线CT装置中进行螺旋扫描等在轴向上对被拍摄物体连续地进行拍摄时，因不连续的2个焦点而导致输入可变，因而有时无法保证画质的连续性且无法得到正确的图像诊断。因而，已有通过根据电信号使多个电极的电压可变，由此使焦点尺寸可变的方法等。然而，在这些焦点尺寸可变的方法中，控制和结构变得复杂，且为了调整管电流和焦点尺寸之比需要复杂的控制。另外，虽然利用焦点尺寸对可输入的管电流进行限制，但是如果电流和焦点尺寸的控制是不同的系统，则在电流控制和尺寸控制发生不一致的情况下，有可能产生过电流，导致X射线管破损。再者，在使焦点尺寸可变的情况下，难以将焦点控制成所希望的尺寸。例如，相对于施加到电子束收敛杯的偏置电压的变化，焦点的长度和宽度的变化量大不相同。因此，难以同时将焦点尺寸的比和电流量调整成适当的量。因而，已提出一种分别准备控制焦点的长度的电极和控制焦点的宽度的电极、从而将焦点控制成所希望的尺寸的技术。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开平4－87299号公报专利文献2：日本专利特开2005-56843号公报专利文献3：日本专利特开2009-158138号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而，在利用上述技术将焦点控制成所希望的尺寸的情况下，在负的高电压中，需要控制2个或者3个以上的电极的电压。对于电源的负载、到X射线管为止的布线耐压、以及X射线管内的电极结构的耐压等都需要花工夫。X射线管的结构、对其的控制变得复杂。本专利技术是基于上述问题而设计的，其目的在于提供一种X射线管，能够简便且稳定地进行焦点尺寸的可变控制和管电流控制。解决技术问题所采用的技术方案一个实施方式所涉及的X射线管具有：阳极靶，该阳极靶通过射入电子束来释放出X射线；阴极，该阴极具有灯丝和收敛电极，该收敛电极具有用于收纳所述灯丝的槽部，且使从所述灯丝通过所述槽部的开口朝向所述阳极靶的电子束收敛；以及真空外围器，该真空外围器收纳有所述阳极靶和所述阴极，若将所述槽部的长度方向设为沿着所述灯丝的长轴的方向，将所述槽部的宽度方向设为与所述槽部的深度方向及长度方向垂直的方向，则所述槽部具有：一对第1底面，所述灯丝位于与该一对第1底面相同的平面上，且该一对第1底面在所述宽度方向上夹住所述灯丝；以及一对第2底面，该一对第2底面在所述长度方向上夹住所述灯丝和所述一对第1底面，且所述一对第2底面与所述一对第1底面相比，位于更靠近所述开口一侧。附图说明图1是表示一个实施方式所涉及的X射线管装置的剖视图。图2是放大显示上述实施方式的实施例所涉及的阴极而得到的图，图2(a)是俯视图，图2(b)是剖视图，图2(c)是其它的剖视图。图3是从与X射线管的管轴垂直的2个方向观察上述实施例所涉及的阴极和阳极靶而得到的概要图，是表示在使施加到电子束收敛杯的偏置电压与灯丝等压同为0V的情况下、从灯丝线圈向阳极靶照射电子束的状态的图。图4是从与X射线管的管轴垂直的2个方向观察上述实施例所涉及的阴极和阳极靶而得到的概要图，是表示在对电子束收敛杯施加与灯丝电压相比为负的偏置电压的情况下、从灯丝线圈向阳极靶照射电子束的状态的图。图5是用曲线表示上述实施例所涉及的焦点尺寸相对于偏置电压的变化的图。其中，将灯丝电压设为0V。图6是放大显示上述实施方式所涉及的阴极的变形例而得到的图，图6(a)是俯视图，图6(b)是剖面图，图6(c)是其它的剖面图，图6(d)是其它的剖面图。图7是放大显示上述实施方式所涉及的阴极的其它变形例而得到的图，图7(a)是俯视图，图7(b)是剖视图，图7(c)是其它的剖视图。图8是放大显示上述实施方式所涉及的X射线管的变形例的阴极和电极而得到的图，图8(a)是俯视图，图8(b)是剖视图，图8(c)是其它的剖视图。图9是表示上述实施方式所涉及的阴极的其它变形例的立体图，是表示阴极的一部分的立体图，是表示平板灯丝以及支承部的图。图10是放大显示上述比较例所涉及的阴极而得到的图，图10(a)是俯视图，图10(b)是剖视图，图10(c)是其它的剖视图。图11是从与X射线管的管轴垂直的2个方向观察上述比较例所涉及的阴极和阳极靶而得到的概要图，是表示在使施加到电子束收敛杯的偏置电压与灯丝电压同为0V的情况下、从灯丝线圈向阳极靶照射电子束的状态的图。图12是从与X射线管的管轴垂直的2个方向观察上述比较例所涉及的阴极和阳极靶而得到的概要图，是表示在对电子束收敛杯施加与灯丝电压相比为负的偏置电压的情况下、从灯丝线圈向阳极靶照射电子束的状态的图。图13是用曲线表示上述比较例所涉及的焦点尺寸相对于偏置电压的变化的图。其中，将灯丝电压设为0V。具体实施方式下面，参照附图对一个实施方式所涉及的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射线管具有旋转阳极型的X射线管1，作为产生磁场的线圈的定子线圈2，收纳X射线管和定子线圈的框体3，填充于框体内的作为冷却液的绝缘油4，以及控制部5。X射线管1具有阴极(阴极电子枪)10，滑动轴承单元20，阳极靶60，以及真空外围器70。滑动轴承单元20具有旋转体30、作为固定体的固定轴40、以及作为润滑材料的未图示的金属润滑材料，且使用滑动轴承。旋转体30形成为圆筒状，且其一个端部被封闭。旋转体30沿着成为该旋转体的旋转动作的中心轴的旋转轴进行延伸。在该实施方式中，上述旋转轴与X射线管1的管轴a1相同，下面作为管轴a1进行说明。旋转体30能够以管轴a1为中心进行旋转。旋转体30具有位于其一个端部的连接部31。旋转体30用Fe(铁)或Mo(锰)等材料来形成。固定轴40形成为尺寸比旋转体30要小的圆柱形。固定轴40设置为与旋转体30同轴，且沿着管轴a1进行延伸。固定轴40嵌合在旋转体30的内部。固定轴40用Fe或Mo等材料来形成。固定轴40的一个端部露出至旋转体30的外部。固定轴40以旋转体30能够旋转的方式对其进行支承。金属润滑材料填充在旋转体30和固定轴40之间的间隙中。阳极靶60在沿着管轴a1的方向上，以与固定轴40的另一个端部相对的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种X射线管，其特征在于，包括：阳极靶，该阳极靶通过射入电子束来释放出X射线；阴极，该阴极具有灯丝和收敛电极，该收敛电极具有用于收纳所述灯丝的槽部，且使从所述灯丝通过所述槽部的开口朝向所述阳极靶的电子束收敛；以及真空外围器，该真空外围器收纳有所述阳极靶和所述阴极，若将所述槽部的长度方向设为沿着所述灯丝的长轴的方向，将所述槽部的宽度方向设为与所述槽部的深度方向及长度方向垂直的方向，则所述槽部具有：一对第1底面，所述灯丝位于与该一对第1底面相同的平面上，且该一对第1底面在所述宽度方向上夹住所述灯丝；以及一对第2底面，该一对第2底面在所述长度方向上夹住所述灯丝和所述一对第1底面，且所述一对第2底面与所述一对第1底面相比，位于更靠近所述开口一侧。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.02 JP 2012-1483351.一种X射线管，其特征在于，包括：阳极靶，该阳极靶通过射入电子束来释放出X射线；阴极，该阴极具有灯丝和收敛电极，该收敛电极具有用于收纳所述灯丝的槽部，且使从所述灯丝通过所述槽部的开口朝向所述阳极靶的电子束收敛；以及真空外围器，该真空外围器收纳有所述阳极靶和所述阴极，若将所述槽部的长度方向设为沿着所述灯丝的长轴的方向，将所述槽部的宽度方向设为与所述槽部的深度方向及长度方向垂直的方向，则所述槽部具有：一对第1底面，所述灯丝位于与该一对第1底面相同的平面上，且该一对第1底面在所述宽度方向上夹住所述灯丝；以及一对第2底面，该一对第2底面在所述长度方向上夹住所述灯丝和所述一对第1底面，且所述一对第2底面与所述一对第1底面相比，位于更靠近所述开口一侧，所述一对第2底面在所述宽度方向上分别夹住所述灯丝的端部，对所述灯丝和所述收敛电极施加公共的负的高电压，与施加到所述收敛电极的重叠电压为0V的情况相比，再对所述收敛电极施加负的重叠电压的情况下，来自所述灯丝的两端部的电子的出射量减少。2.如权利要求1所述的X射线管，其特征在于，所述槽部还具有：第3底面，该第3底面在所述深度方向上与所述灯丝相对，且相对于所述一对第1底面位于所述一对第2底面的相反一侧，该第3底面在所述宽度方向上被所述一对第1底面夹住，且在所述长度方向上被所述一对第2底面夹住。3.如权利要求2所述的X射线管，其特征在于，所述灯丝在所述槽部的深度方向上位于所述第3底面和所述一对第2底面之间的空间中。4.如权利要求1所述的X射线管，其特征在于，通过射入所述电子束，在所述阳极靶形成具有与所述灯丝的长轴相对应的长度和与所述灯丝的短轴相对应的宽度的焦点，向所述灯丝及所述收敛电极施加公共的负的高电压，在施加到所述收敛电极的重叠电压为0V的情况下，所述焦点的所述长度为L，所述宽度为W，向所述灯丝及所述收敛电极施加公共的负的高电压，在进一步对所述收敛电极施加负的重叠电压的情况下，所述焦点的所述长度在0.5L至0.8L的范围内，所述宽度在0.5W至0.8W的范围内，所述重叠电压在－5kV至0V的范围内调整。5.如权利要求1所述的X射线管，其特征在于，所述灯丝是灯丝线圈。6.如权利要求1所述的X射线管，其特征在于，所述灯丝是平板灯丝。7.如权利要求6所述的X射线管，其特征在于，所述平板灯丝具有从所述开口一侧露出的平坦的灯...

【专利技术属性】
技术研发人员：石原智成，赤堀直纪，阿武秀郎，
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