阳极和X射线生成管、X射线生成装置以及使用X射线生成装置的放射线照相系统制造方法及图纸

接合材料(8)的厚度在与管状阳极构件(6)的中心轴(P)正交的径向方向上变化，接合材料(8)被用来将用于支撑靶层(9)的透射基板(7)与管状阳极构件(6)在沿着中心轴(P)的方向上进行接合。因而，其中接合材料(8)的圆周拉伸应力被缓解的区域被形成于沿着中心轴(P)的方向上，以防止在接合材料(8)中产生裂纹。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及要用于X射线生成管内的且包含透射靶的阳极，并且还涉及包含阳极的X射线生成管、包含X射线生成管的X射线生成装置以及包含X射线生成装置的放射线照相系统。
技术介绍
已知包含透射靶的透射型X射线生成管。透射靶使用从其侧面发射的X射线，该侧面与电子束进入靶的侧面相对。透射型X射线生成管可以包含作为X射线生成管的端窗的靶。这样的透射型X射线生成管具有如下有利的特征：辐射角可以变得更宽，散热性能可以变得更高，并且X射线生成装置可以缩小尺寸。在这样的透射型X射线生成管中的靶经由接合(bounding)材料(诸如，形成于靶的周边的银钎焊材料)被气密性地接合于管状阳极构件。在专利文献1中，公开了透射型X射线生成管，该透射型X射线生成管包含具有带分布的开口直径的管状阳极构件以及由管状阳极构件保持的透射靶。在这种包含作为端窗的透射靶的X射线生成管中，当X射线生成操作被重复时，有时无法获得所期望的管电流并因此难以确保必要的X射线输出。需要可以获得稳定的X射线输出的透射型X射线生成管。引文列表专利文献PTL1：日本专利申请特开No.2013-51153
技术实现思路
技术问题然而，在X射线生成管中，一般重复X射线发射操作和X射线发射操作停止。在X射线生成管的这种操作-停止循环中，在透射基板与接合材料之间引起热收缩量的差异。因此，圆周拉伸应力沿着透射基板的圆周作用于与透射基板接触的接合材料。存在如下的情况：在该情况中，拉伸应力超过接合材料的拉伸强度，在接合材料中产生裂纹，并且在X射线生成管中引起真空泄漏。本专利技术的一个目的是在包含经由接合材料接合在一起的透射靶和管状阳极构件的阳极中抑制伴随X射线生成管的操作-停止循环的真空泄漏的发生。本专利技术的另一个目的是提供包含高度可靠的阳极且可以获得稳定的X射线输出的X射线生成管，并且提供高度可靠的X射线生成装置和放射线照相系统。问题的解决方案根据本专利技术的第一方面，提供了阳极，该阳极包含：透射靶，该透射靶包含：用于通过电子束的照射来生成X射线的靶层；以及用于支撑靶层且用于透射由靶层生成的X射线的透射基板；以及用于将透射基板支撑于其管内圆周处的管状阳极构件，其中透射基板的侧面与管状阳极构件的管内圆周通过接合材料接合在一起，并且其中接合材料具有在沿着管状阳极构件的管轴的方向上变化的厚度。根据本专利技术的第二方面，提供了X射线生成管，该X射线生成管包含：管状绝缘管；安装于绝缘管的一端上的阴极；安装于绝缘管的另一端上的阳极；以及布置于绝缘管中且与阴极连接的电子发射源，所述阳极是本专利技术的第一方面的阳极。根据本专利技术的第三方面，提供了X射线生成装置，该X射线生成装置包含：本专利技术的第二方面的X射线生成管；以及用于将管电压施加到X射线生成管的阴极和阳极的驱动电路。根据本专利技术的第四方面，提供了放射线照相系统，该放射线照相系统包含：本专利技术的第三方面的X射线生成装置；用于检测从X射线生成装置发射并穿过被检体的X射线的X射线检测设备；以及用于整体控制X射线生成装置和X射线检测设备的系统控制设备。专利技术的有益效果在根据本专利技术的阳极中，接合靶的透射基板与管状阳极构件的接合材料具有其中在X射线生成管的操作-停止循环中引起的圆周方向上的压缩应力被缓解并且裂纹的产生被抑制的区域。因此，在使用阳极的X射线生成管中，由于驱动以发射X射线而导致的真空泄漏的发生被抑制，并且提供了高度可靠的X射线生成管。此外，提供了各自使用X射线生成管的高度可靠的X射线生成装置和高度可靠的放射线照相系统。本专利技术的进一步的特征根据下面参照附图对示例性实施例的描述将变得清楚。附图说明[图1A]图1A是用于示意性地示出根据本专利技术的实施例的X射线生成管的结构的截面图。[图1B]图1B是图1A中所示的X射线生成管的阳极的部分放大的截面图。[图2A]图2A是用于示出根据本专利技术的实施例的阳极中的接合材料内引起的压缩应力的部分平面图。[图2B]图2B是沿着根据本专利技术的实施例的阳极中的管状阳极构件的中心轴的部分截面图，并且是图1B的放大图。[图2C]图2C是沿着根据本专利技术的实施例的阳极中的管状阳极构件的中心轴截取的部分截面图，并且是图1B的放大图。[图3A]图3A是用于示出根据本专利技术的阳极的接合材料内的变形(distortion)大小的接合材料的截面图，并且是沿着管状阳极构件的中心轴截取的截面图。[图3B]图3B是用于示出在接合材料内引起的压缩应力的缓解区域的截面图，并且是沿着管状阳极构件的中心轴截取的截面图。[图4]图4是用于示意性地示出根据本专利技术的另一种实施例的阳极的压缩应力的缓解效果及结构的截面图，并且是沿着管状阳极构件的中心轴截取的截面图。[图5]图5是用于示意性地示出根据本专利技术的又一种实施例的阳极的压缩应力的缓解效果及结构的截面图，并且是沿着管状阳极构件的中心轴截取的截面图。[图6]图6是用于示意性地示出根据本专利技术的实施例的X射线生成装置的结构的截面图。[图7]图7是用于示意性地示出根据本专利技术的实施例的放射线照相系统的结构的框图。具体实施方式以下参照附图来描述本专利技术的实施例，但是本专利技术并不限于那些实施例。注意，本领域中熟知或公知的技术将会被应用于本文没有特别示出或描述的部分。<X射线生成管>图1A是用于示意性地示出根据本专利技术的实施例的X射线生成管的结构的视图。如图1A中所示，本专利技术的X射线生成管102包含管状绝缘管3、安装于绝缘管3的一端上的阴极2、安装于绝缘管3的另一端上的阳极1，以及布置于绝缘管内且与阴极2连接的电子发射源5。电子发射源5包含电子发射源5a。阳极1包含位于与电子发射源5a相对的位置的靶10。根据本专利技术，靶10是包含用于通过入射电子束11的照射来生成X射线的靶层9以及用于透射在靶层9处生成的X射线的透射基板7的透射靶。阳极1还包含管状的且将靶10的透射基板7支撑于其管内圆周上的管状阳极构件6。在这种情况下，管状阳极构件6经由阳极板4安装于绝缘管3的另一端。管状阳极构件6和透射基板7经由接合材料8相互接合。在该结构中，当管电压被施加于阴极2与阳极1之间时，电子束11从电子发射源5a发射并且电子束11进入靶层9以生成X射线12。注意，包含于电子束11内的电子通过在电子发射源5与靶10之间的电场来加速以具有生成X射线12所需的入射能量。加速电场通过从下文所描述的驱动电路输出的管电压Va将电子发射源5限定于阴极电位并将靶10限定于阳极电位而形成于X射线生成管102内的全封闭空间中。根据本专利技术的X射线生成管102的主干由绝缘管3形成，该绝缘管3是为了电绝缘的目的而形成于被限定于阴极电位的电子发射源5与被限定于阳极电位的靶10之间。绝缘管3由诸如玻璃材料或陶瓷材料之类的绝缘材料形成。绝缘管3还可以具有限定电子发射源5与靶层9之间的距离的功能。在X射线生成管102内的空间被减压以使得电子发射源5运行。优选地，X射线生成管102的内部具有大于或等于10-8Pa且小于或等于10-4Pa的真空度，并且，从电子发射源5的寿命的角度来看，更为优选的是该真空度为大于或等于10-8Pa且小于或等于10-6Pa。优选地，作为真空容器，X射线生成管102具有用于维持这样的真空度的气密性以及抵抗大气压力的耐久性。X射线生成管102的内部可以这样来减压：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阳极，包含：透射靶，该透射靶包含：用于通过电子束的照射来生成X射线的靶层；以及用于支撑靶层且用于透射由靶层生成的X射线的透射基板；以及用于将透射基板支撑于其管内圆周处的管状阳极构件，其中透射基板的侧面与管状阳极构件的管内圆周通过接合材料接合在一起，并且其中接合材料具有在沿着管状阳极构件的管轴的方向上变化的厚度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.18 JP 2014-147338;2015.07.03 JP 2015-134261.一种阳极，包含：透射靶，该透射靶包含：用于通过电子束的照射来生成X射线的靶层；以及用于支撑靶层且用于透射由靶层生成的X射线的透射基板；以及用于将透射基板支撑于其管内圆周处的管状阳极构件，其中透射基板的侧面与管状阳极构件的管内圆周通过接合材料接合在一起，并且其中接合材料具有在沿着管状阳极构件的管轴的方向上变化的厚度。2.根据权利要求1所述的阳极，其中接合材料的厚度在沿着管状阳极构件的管轴的方向上并且在从靶层朝向透射基板的方向上减小。3.根据权利要求1或2所述的阳极，其中透射基板包含用于支撑靶层的支撑面，其中管状阳极构件包含从用于支撑透射基板的管内圆周朝内凸起的环形凸起部分，所述环形凸起部分包含与所述支撑面的外周相对的座面，并且其中接合材料从在所述侧面与管内圆周之间的管轴的方向上的间隙延伸到在所述座面与所述支撑面的外周之间的管径方向上的间隙。4.根据权利要求1或3所述的阳极，其中接合材料的厚度在沿着管状阳极构件的管轴方向上并且在从靶层朝向透射基板的方向上减小，并且其中透射基板的与管状阳极构件的管轴正交的截面面积在沿着管状阳极构件的管轴的方向上并且在从靶层朝向透射基板的方向上增加。5.根据权利要求1-4中任一项所述的阳极，其中透射基板、管状阳极构件及接合材料的热膨胀系数满足如下关系：透射基板<管状阳极构件<接合材料。6.根据权利要求5所述的阳极，其中，在包含管状阳极构件的管轴的虚拟平面上，在透射基板与接合材料之间的接合区的长度比在管状阳极构件与接合材料之间的接合区的长度小。7.根据权利要求1-6中任一项所述的阳极，其中接合材料包含钎焊材料。8.根据权利要求1-7中任一项所述的阳极，其中透射基板包含金刚石。9.根据权利要求1-8中任一项所述的阳极，其中管状阳极构件包含钨和铜中的一个。10.根据权利要求1-9中任一项所述的阳极，其中接合材料的最厚部分的厚度(tmax)和最薄部分的厚度(tmin)之比(tmax/tmin)大于或等于1...

【专利技术属性】
技术研发人员：大桥康雄，上田和幸，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP