JP3729896B2 - Rotating anode X-ray tube - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転陽極型X線管に係わり、とくにその円盤状陽極ターゲットの形状の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来一般的に知られる回転陽極型X線管は、図4及び図5に示すように、円盤状の回転陽極ターゲット11がシャフト12を介して円筒状の回転体13に固定されている。回転体13は、軸受14を介して固定体15に回転可能に支持されている。陽極ターゲット11に対向して陰極16が配置され、そのフィラメントカソード17から点線で示す電子ビームeが放出される。これら陽極ターゲットや陰極を収容するように真空容器18が設けられている。この真空容器18は、陽極ターゲット及び陰極を取り巻く部分が金属容器18aで構成され、その両端部にガラス容器18b(一方のみ図示)が接合されている。そして、金属容器18aの所定箇所、すなわち陽極ターゲット面上の電子ビームeが衝突してX線を発生する焦点Fに対向する位置に、X線放射窓19が気密接合されている。
【0003】
動作においては、高速回転する陽極ターゲット面上の焦点Fから発生されるX線を、放射窓19を通し管軸に対してほぼ垂直方向に取出して利用する。なお、X線撮影のような目的のために利用するX線ビーム路を符号Xで、その中心軸を符号Xaであらわしている。また、陽極ターゲット11には、見かけ上、焦点Fに対応する焦点軌道面11fが形成される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、陽極ターゲット面に衝突した電子の一部は、ターゲット面で反射し符号Reのような軌道を描いて再びターゲット面に到達する。そのため、焦点Fのまわりに比較的密度の高い反射電子の衝突が起こり、不所望な焦点外X線を発生する。この焦点外X線の発生領域を、図5に模式的に符号Rfであらわしている。
【0005】
言うまでもなく、このような焦点外X線が多く発生して利用目的のX線ビーム路に混入すると、例えばX線撮影像の解像度が劣化する。X線CTスキャナのように、X線管の電子ビーム加速電圧及び電流密度が高い場合ほどこの焦点外X線の発生が無視できなくなる。
【0006】
この発明は、以上のような不都合を解消し、比較的簡単な構造で利用目的のX線ビーム路への焦点外X線の混入を低減し得る回転陽極型X線管を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明は、陽極ターゲットのX線焦点軌道面に近接する少なくとも内側領域および外側領域にX線ビームの取出し方向の中心軸上から見通せない凹部が形成されており、前記外側領域の凹部は外周縁に向かって徐々に浅く凹まされている回転陽極型X線管である。
【0008】
この発明によれば、陽極ターゲット面上の焦点領域から反射し隣接する凹部に到達した電子が発生する焦点外X線は、この陽極ターゲット自身で遮られて、利用目的のX線ビーム路へは混入しない。したがって、焦点外X線の放射は事実上低減される。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下その実施例を図面を参照して説明する。なお、同一部分は同一符号であらわす。図1及び図2に示す実施例は、陽極ターゲット11の焦点軌道面11fのすぐ内側領域及びすぐ外側領域を切削によりテーパ状に除去して、内周凹部11m及び外周凹部11nを形成したものである。
【0010】
利用目的のX線ビーム路Xの中心軸Xaは、この実施例では陽極ターゲットの回転軸Zに対して垂直であり、X線ビーム路Xの中心軸Xaに対する広がり角度Qaは、およそ16度である。また、陽極ターゲットの焦点軌道面11fのX線ビーム路の中心軸Xaに対する傾斜角度Qbは、およそ16度である。
【0011】
そこで、焦点軌道面11fの内周縁に隣接するテーパ状内周凹部11mは、X線ビーム路の中心軸Xaに対しておよそ18度の角度Qmで、X線ビーム路の中心軸Xaの上から見通せないようにシャフト12の方に次第に凹まされている。また、焦点軌道面11fの外周縁に隣接する外周凹部11nは、電子ビームeが衝突する領域からこの電子ビームの進行方向に沿って切り落とされ、X線ビーム路の中心軸Xaの上から見通せないようにターゲットの外周縁に向かってテーパ状に徐々に浅く凹まされている。この外周凹部11nは、X線ビーム路の中心軸Xaに対しておよそ18度の角度Qnで形成されている。
【0012】
この実施例によれば、焦点軌道面から反射した電子がこの焦点軌道面よりも内周側及び外周側の凹部に到達して焦点外X線を発生しても、この焦点外X線はターゲット自体で遮られて利用目的のX線ビーム路Xの方向には放射されない。したがって、焦点外X線の放射を事実上低減することができる。
【0013】
なお、上記実施例では、内周凹部11m及び外周凹部11nの各凹部底面がX線ビーム路の中心軸Xa上から見通せないように凹まされているが、より好ましくは、各凹部が利用目的のX線ビーム路Xの範囲のどこからも各凹部底面が見通せないように構成する。
【0014】
図3に示す実施例は、焦点軌道面11fの外周縁から外側のターゲット領域を管軸方向に沿って比較的長く切欠いて外周凹部11nを形成したものである。また、陰極16の集束電極の上面16a及びフィラメントカソード17の上面を、回転軸Zに垂直な面H並びにX線ビーム路の中心軸Xaに対し外方に開くようにおよそ5度の角度Qkで傾斜させて固定してある。
それによって、陰極から放出される電子ビームeは、回転軸Zからやや離れるように進行して陽極ターゲットの焦点軌道面11fに入射する。そのため、焦点軌道面11fで反射する電子は、その外側に相対的に多く反射し且つ戻る。焦点軌道面の外周縁から外側は切欠かれた凹部になっているので、この凹部から発生する焦点外X線は利用目的のX線ビーム路Xの方向には放射されない。
【0015】
なお、上記実施例は焦点軌道面の外側を段差を有するように切欠いて凹部を形成しているが、それに限らず、焦点軌道面の外周縁が陽極ターゲットの外周縁に一致するように構成してもよい。
【0016】
なおまた、真空容器はその陽極ターゲット及び陰極を取り巻く部分が金属容器で構成されているものに限らず、ほぼ全体がガラスやセラミックスのような絶縁体で構成されたものにもこの発明は適用できる。さらに、陽極ターゲットの基体部分がグラファイトで構成されたもの等にもこの発明は好適である。
【0017】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、比較的簡単な構造で、利用目的のX線ビーム路への焦点外X線の混入を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示す要部縦断面図。
【図2】図1の要部拡大半断面図。
【図3】この発明の他の実施例を示す要部拡大半断面図。
【図4】従来の構造を示す要部縦断面図。
【図5】図4の一部の上面図。
【符号の説明】
11…陽極ターゲット
11f…X線焦点軌道面
e…電子ビーム
16,17…陰極
18…真空容器
18a…金属容器部
11m,11n…凹部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotary anode type X-ray tube, and more particularly to an improvement in the shape of the disk-like anode target.
[0002]
[Prior art]
In a conventionally known rotary anode X-ray tube, as shown in FIGS. 4 and 5, a disk-like
[0003]
In operation, X-rays generated from the focal point F on the anode target surface that rotates at high speed are extracted and used in a direction substantially perpendicular to the tube axis through the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, some of the electrons that collided with the anode target surface are reflected by the target surface and draw a trajectory like symbol Re to reach the target surface again. For this reason, collisions of reflected electrons having a relatively high density occur around the focal point F, and undesired out-of-focus X-rays are generated. The out-of-focus X-ray generation region is schematically represented by the symbol Rf in FIG.
[0005]
Needless to say, if a lot of such out-of-focus X-rays are generated and mixed in the intended X-ray beam path, for example, the resolution of the X-ray image is deteriorated. As in the case of an X-ray CT scanner, the higher the electron beam acceleration voltage and current density of the X-ray tube, the more this generation of out-of-focus X-rays can be ignored.
[0006]
It is an object of the present invention to provide a rotating anode type X-ray tube that eliminates the above-mentioned inconveniences and can reduce the mixing of out-of-focus X-rays into the intended X-ray beam path with a relatively simple structure. And
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, recesses that cannot be seen from the central axis in the X-ray beam extraction direction are formed in at least an inner region and an outer region that are close to the X-ray focal track surface of the anode target, and the recesses in the outer region are outer peripheral edges. It is a rotating anode type X-ray tube which is gradually shallowly recessed toward .
[0008]
According to the present invention, the out-of-focus X-rays generated by the electrons reflected from the focal region on the anode target surface and reaching the adjacent recesses are blocked by the anode target itself, and are not passed to the intended X-ray beam path. Do not mix. Therefore, the out-of-focus X-ray emission is effectively reduced.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The embodiment will be described below with reference to the drawings. The same parts are denoted by the same reference numerals. In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the inner
[0010]
The center axis Xa of the intended X-ray beam path X is perpendicular to the rotation axis Z of the anode target in this embodiment, and the spread angle Qa with respect to the center axis Xa of the X-ray beam path X is about 16 degrees. is there. Further, the inclination angle Qb of the focal track surface 11f of the anode target with respect to the central axis Xa of the X-ray beam path is approximately 16 degrees.
[0011]
Therefore, the tapered inner
[0012]
According to this embodiment, even if electrons reflected from the focal track surface reach the concave portions on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the focal track surface and generate out-of-focus X-rays, It is blocked by itself and is not radiated in the direction of the intended X-ray beam path X. Therefore, the out-of-focus X-ray emission can be substantially reduced.
[0013]
In the above embodiment, the bottom surfaces of the
[0014]
In the embodiment shown in FIG. 3, the outer
Thereby, the electron beam e emitted from the cathode travels slightly away from the rotation axis Z and enters the focal track surface 11f of the anode target. Therefore, a relatively large amount of electrons reflected by the focal track surface 11f are reflected and returned to the outside. Since the outer periphery from the outer peripheral edge of the focal track surface is a notched recess, the out-of-focus X-ray generated from the recess is not emitted in the direction of the intended X-ray beam path X.
[0015]
In the above embodiment, the concave portion is formed by notching the outer side of the focal track surface so as to have a step. However, the present invention is not limited to this, and the outer peripheral edge of the focal track surface is configured to coincide with the outer peripheral edge of the anode target. May be.
[0016]
In addition, the vacuum vessel is not limited to the portion surrounding the anode target and the cathode made of a metal vessel, and the present invention can be applied to a case where almost the whole is made of an insulator such as glass or ceramics. . Furthermore, the present invention is also suitable for the anode target having a base portion made of graphite.
[0017]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, mixing of out-of-focus X-rays into the X-ray beam path intended for use can be reduced with a relatively simple structure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an essential part showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged half sectional view of the main part of FIG.
FIG. 3 is an enlarged half sectional view of a main part showing another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a main part showing a conventional structure.
FIG. 5 is a top view of a part of FIG. 4;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
上記陽極ターゲットは、そのX線焦点軌道面に近接する少なくとも内側領域および外側領域に、上記X線ビームの取出し方向の中心軸上から見通せない凹部が形成されており、前記外側領域の凹部は外周縁に向かって徐々に浅く凹まされていることを特徴とする回転陽極型X線管。An X-ray focal point on the anode target, comprising: a disc-shaped anode target arranged in a vacuum vessel; and a cathode arranged to emit an electron beam toward the X-ray focal plane of the anode target. In a rotary anode type X-ray tube having a configuration for taking out an X-ray beam generated from a predetermined direction for the purpose of use,
Said anode target, at least the inner and outer regions adjacent to the X-ray focal track surface, the recess does not foresee from the central axis of the take-out direction of the X-ray beam has been formed, the concave portion of the outer region outside A rotating anode X-ray tube characterized by being gradually shallowly recessed toward the periphery .
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JP21881295A JP3729896B2 (en) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | Rotating anode X-ray tube |
Applications Claiming Priority (1)
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JP21881295A JP3729896B2 (en) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | Rotating anode X-ray tube |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0963523A JPH0963523A (en) | 1997-03-07 |
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JP21881295A Expired - Lifetime JP3729896B2 (en) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | Rotating anode X-ray tube |
Country Status (1)
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-
1995
- 1995-08-28 JP JP21881295A patent/JP3729896B2/en not_active Expired - Lifetime
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