JP5555083B2

JP5555083B2 - X-ray tube

Info

Publication number: JP5555083B2
Application number: JP2010165038A
Authority: JP
Inventors: 一隆鈴木; 卓也本目; 幹章田中
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 2010-07-22
Filing date: 2010-07-22
Publication date: 2014-07-23
Anticipated expiration: 2030-07-22
Also published as: JP2012028132A

Description

本発明は、電子銃から出射した電子をターゲットに入射させることでターゲットでＸ線を発生させるＸ線管に関する。 The present invention relates to an X-ray tube that generates X-rays at a target by causing electrons emitted from an electron gun to enter the target.

従来のＸ線管として、例えば特許文献１に記載の開放型Ｘ線管がある。この従来のＸ線管では、高圧プラグが挿入される高電圧導入碍子の真空側面にガス放出の少ないセラミックを用い、この中にリング電極やピン電極といった各電極を配置している。また、このＸ線管では、高圧プラグが挿入される高電圧導入碍子の内面にグレーズ処理を行っている。これにより、高圧プラグが高電圧導入碍子の内面に擦れても金属粉が発生しにくく、耐電圧不良の発生を防止している。 As a conventional X-ray tube, for example, there is an open X-ray tube described in Patent Document 1. In this conventional X-ray tube, a ceramic that emits less gas is used on the vacuum side of a high-voltage introducing insulator into which a high-voltage plug is inserted, and each electrode such as a ring electrode and a pin electrode is disposed therein. Moreover, in this X-ray tube, the glaze process is performed to the inner surface of the high voltage introduction insulator in which a high voltage plug is inserted. Thereby, even if the high-voltage plug is rubbed against the inner surface of the high-voltage introduction insulator, metal powder is hardly generated, and occurrence of defective withstand voltage is prevented.

特開２００２−１１００７５号公報JP 2002-110075 A

このようなＸ線管では、意図しない異常放電を抑制して動作を安定させることが重要となっている。特に、ＣＴ撮影などの用途で長時間にわたって一定量のＸ線を発生させる場合には、異常放電によってＸ線管の動作が不安定になることを十分に抑制する必要がある。しかしながら、上述した従来のＸ線管では、電極と筐体との間の異常放電については考慮されておらず、Ｘ線管の動作を安定化させるには一層の工夫が求められる。 In such an X-ray tube, it is important to suppress unintended abnormal discharge and stabilize the operation. In particular, when a certain amount of X-rays is generated for a long time in applications such as CT imaging, it is necessary to sufficiently suppress the unstable operation of the X-ray tube due to abnormal discharge. However, the conventional X-ray tube described above does not consider abnormal discharge between the electrode and the housing, and further contrivance is required to stabilize the operation of the X-ray tube.

本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、電極と筐体との間の異常放電が抑えられ、動作の安定性を良好にできるＸ線管を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an X-ray tube in which abnormal discharge between the electrode and the housing is suppressed and the operational stability can be improved. .

上記課題の解決のため、本発明に係るＸ線管は、電子銃から出射した電子線がターゲットに入射することによってＸ線を発生させるＸ線管であって、絶縁部材を介して電子銃を内部に保持すると共に、電子線を通過させる電子線通過孔を有する筐体と、筐体に固定され、電子線通過孔を通過した電子線の入射によってターゲットで発生したＸ線を外部に出射させるＸ線照射窓と備え、筐体は、電子銃を包囲する内側面と電子線通過孔が位置する端面とを有する導電性の内壁面を有し、電子銃は、電子線の放出源となるカソードと、カソードを覆うように設けられ、内側面と対向する第１の面、第１の面に連続してカソード側に回り込む第２の面、及び端面と対向する第３の面を有するカップ状電極とを有し、第１の面と第２の面の少なくとも一部とは、チタン又はモリブデンを含む導電材料によって形成されていることを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, an X-ray tube according to the present invention is an X-ray tube that generates X-rays when an electron beam emitted from an electron gun is incident on a target, and the electron gun is disposed through an insulating member. A housing having an electron beam passage hole for holding the electron beam and passing through the electron beam and an X-ray generated at the target by the incidence of the electron beam that has been fixed to the housing and passed through the electron beam passage hole are emitted to the outside. The housing includes an X-ray irradiation window, the housing has a conductive inner wall surface having an inner surface surrounding the electron gun and an end surface where the electron beam passage hole is located, and the electron gun serves as an electron beam emission source A cup provided so as to cover the cathode, the first surface facing the inner surface, the second surface continuously extending to the cathode side continuously to the first surface, and the third surface facing the end surface And at least one of the first surface and the second surface The section is characterized by being formed of a conductive material containing titanium or molybdenum.

このＸ線管では、電子銃を収容する筐体が、電子銃を包囲する内側面と電子線通過孔が位置する端面とを有する導電性の内壁面を有している。そして、電子銃のカソードを覆うカップ状電極の各面のうち、内側面と対向する第１の面と、第１の面に連続してカソード側に回り込む第２の面の少なくとも一部とが、チタン又はモリブデンを含む導電材料によって形成されている。これにより、筐体とカップ状電極との間に異常放電が生じることが抑制され、動作の安定性を良好にできる。 In this X-ray tube, the housing that houses the electron gun has a conductive inner wall surface that has an inner surface that surrounds the electron gun and an end surface on which the electron beam passage hole is located. And among each surface of the cup-shaped electrode that covers the cathode of the electron gun, a first surface that faces the inner surface and at least a part of the second surface that continues to the first surface and goes around the cathode side , And a conductive material containing titanium or molybdenum. As a result, the occurrence of abnormal discharge between the housing and the cup-shaped electrode is suppressed, and the operational stability can be improved.

また、第３の面は、チタン又はモリブデンを含む導電材料によって形成されていることが好ましい。この場合、筐体とカップ状電極との間の異常放電をより確実に抑制できる。 The third surface is preferably formed of a conductive material containing titanium or molybdenum. In this case, abnormal discharge between the housing and the cup-shaped electrode can be more reliably suppressed.

また、カップ状電極は、導電性の基部と、基部の表面を覆うように形成された導電材料からなる導電膜とを有していることが好ましい。カップ状電極を基部と導電膜とで別体にすることで、基部の形状の調整による異常放電の抑制と導電膜による異常放電の抑制とを両立させることが可能となる。したがって、筐体とカップ状電極との間の異常放電を更に好適に抑制できる。 Moreover, it is preferable that the cup-shaped electrode has a conductive base and a conductive film made of a conductive material formed so as to cover the surface of the base. By making the cup electrode separate from the base and the conductive film, it is possible to achieve both suppression of abnormal discharge by adjusting the shape of the base and suppression of abnormal discharge by the conductive film. Therefore, the abnormal discharge between the housing and the cup-shaped electrode can be more suitably suppressed.

また、カップ状電極の全体が、導電材料によって形成されていることが好ましい。この場合、カップ状電極の全体で均一に異常放電の抑制効果が発揮される。 Moreover, it is preferable that the whole cup-shaped electrode is formed of a conductive material. In this case, the effect of suppressing abnormal discharge is exhibited uniformly throughout the cup-shaped electrode.

また、導電材料は、窒化チタンであることが好ましい。窒化チタンは十分な硬度を有しているので、仮に異常放電が生じた場合でもカップ状電極の損傷を防止できると共に、基部からの剥離を防止できる。したがって、異常放電の抑制効果が持続的に得られる。 The conductive material is preferably titanium nitride. Since titanium nitride has sufficient hardness, even if abnormal discharge occurs, damage to the cup-shaped electrode can be prevented, and peeling from the base can be prevented. Therefore, the effect of suppressing abnormal discharge can be obtained continuously.

本発明に係るＸ線管によれば、電極と筐体との間の異常放電が抑えられ、動作の安定性を良好にできる。 According to the X-ray tube of the present invention, abnormal discharge between the electrode and the housing can be suppressed, and the operational stability can be improved.

本発明に係るＸ線管の第１実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 1st Embodiment of the X-ray tube which concerns on this invention. 図１における電子銃の周囲の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of the circumference | surroundings of the electron gun in FIG. 第１実施形態の変形例に係る電子銃の周囲の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view around the electron gun which concerns on the modification of 1st Embodiment. 放電痕の確認実験に用いた集束電極のサンプルを示す図である。It is a figure which shows the sample of the focusing electrode used for the confirmation experiment of discharge trace. 筐体の内壁面と集束電極の表面との間の等電界線を示す図である。It is a figure which shows the isoelectric field line between the inner wall face of a housing | casing, and the surface of a focusing electrode. 本発明に係るＸ線管の第２実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 2nd Embodiment of the X-ray tube which concerns on this invention. 図５における電子銃の周囲の要部拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view of a main part around the electron gun in FIG. 5. 第２実施形態の変形例に係る電子銃の周囲の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of the circumference | surroundings of the electron gun which concerns on the modification of 2nd Embodiment. 別の変形例に係る電子銃の周囲の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of the circumference | surroundings of the electron gun which concerns on another modification.

以下、図面を参照しながら、本発明に係るＸ線管の好適な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of an X-ray tube according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

［第１実施形態］
図１は、本発明に係るＸ線管の第１実施形態を示す断面図である。同図に示すように、Ｘ線管１Ａは、カソードユニット３１やターゲット２４などの消耗品を交換できるように、大気圧となる開放状態と排気による真空状態との選択を可能とした、いわゆる開放型のＸ線管である。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of an X-ray tube according to the present invention. As shown in the figure, the X-ray tube 1A is a so-called open-circuit that allows selection between an open state at atmospheric pressure and a vacuum state by exhaust so that consumables such as the cathode unit 31 and the target 24 can be replaced. A type of X-ray tube.

Ｘ線管１Ａは、内部空間が動作時に真空状態になる円筒形状のステンレス製の筐体２を有している。筐体２は、接地電位とされており、内部に電子銃３Ａを収容している固定部４と、固定部４の上側に位置してヘッド部２１が固定される着脱部５とによって構成されている。着脱部５は、ヒンジ部６を介して横倒し可能となっており、固定部４の上端を開放させることができる。このとき、固定部４内の電子銃３Ａに外部からアクセスが可能となり、電子銃３Ａのカソードユニット３１を簡単に交換できる。 The X-ray tube 1 A has a cylindrical stainless steel housing 2 whose internal space is in a vacuum state during operation. The housing 2 is at a ground potential, and includes a fixed portion 4 that houses the electron gun 3A therein, and a detachable portion 5 that is positioned above the fixed portion 4 and to which the head portion 21 is fixed. ing. The detachable part 5 can be laid down via the hinge part 6 and the upper end of the fixed part 4 can be opened. At this time, the electron gun 3A in the fixed portion 4 can be accessed from the outside, and the cathode unit 31 of the electron gun 3A can be easily replaced.

また、固定部４には、筐体２の内部空間を高真空状態に維持するための真空ポンプ７が固定されている。この真空ポンプ７を装備することにより、筐体２内を随時大気圧に開放できる。したがって、カソードユニット３１やターゲット２４といった消耗品を任意の時期に交換できるので、Ｘ線管１ＡのＸ線量等を安定に維持できる。 Further, a vacuum pump 7 for fixing the internal space of the housing 2 in a high vacuum state is fixed to the fixing portion 4. By installing this vacuum pump 7, the inside of the housing 2 can be released to atmospheric pressure at any time. Therefore, since consumables such as the cathode unit 31 and the target 24 can be exchanged at an arbitrary time, the X-ray dose and the like of the X-ray tube 1A can be stably maintained.

筐体２の下側には、例えばエポキシ樹脂でモールド形成された電源部８が固定されている。電源部８の内部には、高電圧を発生させるトランスで構成された高圧発生部９と、高圧発生部９に電気的に接続された電子放出制御部１０とが封入されている。電子放出制御部１０は、電子銃３Ａによる電子線の放出のタイミングや放出量を制御する部分となっている。 On the lower side of the housing 2, for example, a power supply unit 8 molded with an epoxy resin is fixed. Inside the power supply unit 8, a high voltage generation unit 9 configured by a transformer that generates a high voltage and an electron emission control unit 10 electrically connected to the high voltage generation unit 9 are enclosed. The electron emission control unit 10 is a part that controls the timing and amount of emission of the electron beam by the electron gun 3A.

また、電源部８のケース１１には、外部電源を接続するための電源用端子１２が設けられている。電源用端子１２は、配線１３，１４を介して上述した高圧発生部９及び電子放出制御部１０に接続されている。さらに、ケース１１には、後述するコイル部１７，１８への給電制御を行うコイル用端子１５が設けられている。このような電源用端子１２とコイル用端子１５とを用いることで、電子銃３Ａを含むＸ線管１Ａへの適切な給電が実施される。 In addition, the case 11 of the power supply unit 8 is provided with a power supply terminal 12 for connecting an external power supply. The power supply terminal 12 is connected to the high voltage generation unit 9 and the electron emission control unit 10 described above via wirings 13 and 14. Further, the case 11 is provided with a coil terminal 15 for controlling power feeding to coil portions 17 and 18 described later. By using the power terminal 12 and the coil terminal 15 as described above, appropriate power feeding to the X-ray tube 1A including the electron gun 3A is performed.

着脱部５の内部には、電子銃３Ａで発生した電子線を通過させる電子通路１６が設けられている。また、電子通路１６の周囲には、電磁偏向レンズとして機能するコイル部１７，１８が設けられている。コイル部１７，１８の配置中心は、電子通路１６の中心軸に一致している。これらのコイル部１７，１８の協働により、電子通路１６を通過する電子線は、ターゲット２４に向けて集束するようになっている。なお、コイル部は、必ずしも複数設ける必要はなく、単体であってもよい。 Inside the detachable portion 5, an electron passage 16 through which an electron beam generated by the electron gun 3 A passes is provided. In addition, coil portions 17 and 18 that function as electromagnetic deflection lenses are provided around the electron passage 16. The arrangement center of the coil portions 17 and 18 coincides with the central axis of the electron passage 16. By the cooperation of these coil portions 17 and 18, the electron beam passing through the electron passage 16 is focused toward the target 24. Note that a plurality of coil portions are not necessarily provided, and may be a single unit.

また、着脱部５の下部にはディスク板１９が蓋をするように固定されている。このディスク板１９の中心には、電子通路１６の下端に一致する電子線通過孔２０が形成されている。着脱部５が閉鎖されている状態において、固定部４の内側面４ａとディスク板１９の底面１９ａとは、電子銃３Ａを収容する筐体２の内壁面２ａを形成し、全体として円筒状の筐体２の内部空間を形成する。 Further, a disk plate 19 is fixed to the lower portion of the detachable portion 5 so as to cover it. At the center of the disk plate 19, an electron beam passage hole 20 that coincides with the lower end of the electron passage 16 is formed. In a state where the detachable portion 5 is closed, the inner side surface 4a of the fixing portion 4 and the bottom surface 19a of the disk plate 19 form an inner wall surface 2a of the housing 2 that accommodates the electron gun 3A, and is generally cylindrical. An internal space of the housing 2 is formed.

一方、着脱部５の上部は円錐台に形成され、例えば銅製の多面体ブロックからなるヘッド部２１が取り付けられている。ヘッド部２１の一面には、電子通路１６と所定の角度で交差するように筒状のターゲット支持部２２が着脱自在に挿入されている。また、ヘッド部２１の他面には、例えばベリリウムによって形成された円板状のＸ線照射窓２３が設けられている。 On the other hand, the upper part of the detachable part 5 is formed in a truncated cone, and a head part 21 made of, for example, a polyhedral block made of copper is attached. A cylindrical target support portion 22 is detachably inserted on one surface of the head portion 21 so as to intersect the electron passage 16 at a predetermined angle. In addition, a disk-shaped X-ray irradiation window 23 made of beryllium, for example, is provided on the other surface of the head portion 21.

ターゲット支持部２２の先端には、例えばタングステンからなる円板状のターゲット２４が埋設されている。電子通路１６を通過した電子線は、ヘッド部２１内でターゲット２４に入射する。これにより、ターゲット２４からＸ線が発生し、発生したＸ線はＸ線照射窓２３を通って外部に出射する。 A disc-shaped target 24 made of tungsten, for example, is embedded at the tip of the target support portion 22. The electron beam that has passed through the electron passage 16 enters the target 24 within the head portion 21. Thereby, X-rays are generated from the target 24, and the generated X-rays are emitted to the outside through the X-ray irradiation window 23.

続いて、上述した電子銃３Ａの構成について更に詳細に説明する。図２は、電子銃３Ａの周囲の要部拡大図である。 Next, the configuration of the above-described electron gun 3A will be described in more detail. FIG. 2 is an enlarged view of a main part around the electron gun 3A.

図２に示すように、電子銃３Ａは、電子線の放出源となるフィラメントを収容してなるカソードユニット３１と、カソードユニット３１を覆うように設けられた集束電極３２とを有しており、共にマイナスの高電圧が印加される。電子銃３Ａは、固定部４の下壁部分に立設された円筒状の絶縁体３３の頂部に支持部３４を介して固定されている。絶縁体３３は、筐体２の内部空間において、固定部４の下壁部分に設けられた開口部分から電子線通過孔２０に向かって次第に縮径しながら延びている。絶縁体３３内には配線３５が通されており、この配線３５によって電子銃３Ａと上述した電子放出制御部１０とが接続されている。 As shown in FIG. 2, the electron gun 3 A includes a cathode unit 31 that accommodates a filament that is an electron beam emission source, and a focusing electrode 32 that is provided so as to cover the cathode unit 31. In both cases, a negative high voltage is applied. The electron gun 3 A is fixed to the top of a cylindrical insulator 33 erected on the lower wall portion of the fixing portion 4 via a support portion 34. The insulator 33 extends in the internal space of the housing 2 while gradually reducing the diameter from the opening provided in the lower wall portion of the fixed portion 4 toward the electron beam passage hole 20. A wiring 35 is passed through the insulator 33, and the electron gun 3 A and the above-described electron emission control unit 10 are connected by the wiring 35.

集束電極３２は、筐体２の内壁面２ａのうち、電子銃３Ａの側方を囲む内側面４ａと対向する第１の面３２ａと、第１の面３２ａの下部に連続してカソードユニット３１側に回り込む第２の面３２ｂと、第１の面３２ａの上部に連続し、筐体２の内壁面２ａのうち、電子線通過孔２０が位置する端面１９ａ（ディスク板１９の底面１９ａと同一）と対向する第３の面３２ｃとを有している。また、第３の面３２ｃは、電子銃３Ａの電子出射開口３８を囲む擂鉢状のテーパ部分を有している。第１の面３２ａと第３の面３２ｃとは集束電極３２の表面を構成し、第２の面３２ｂは集束電極３２の下部開口側の端面及び裏面を構成している。そして、集束電極３２は、全体として第３の面３２ｃを頂面とするカップ状をなし、カソードユニット３１から絶縁体３３の頂部までを覆っている。 The focusing electrode 32 is connected to the first surface 32a of the inner wall surface 2a of the housing 2 that faces the inner surface 4a that surrounds the side of the electron gun 3A, and to the lower portion of the first surface 32a. The end surface 19a (same as the bottom surface 19a of the disk plate 19) of the inner wall surface 2a of the housing 2 where the electron beam passage hole 20 is located is continuous with the second surface 32b that wraps around the side and the upper portion of the first surface 32a. ) And the third surface 32c facing each other. The third surface 32c has a bowl-shaped taper portion surrounding the electron emission opening 38 of the electron gun 3A. The first surface 32a and the third surface 32c constitute the surface of the focusing electrode 32, and the second surface 32b constitutes the end surface and the back surface of the focusing electrode 32 on the lower opening side. The focusing electrode 32 as a whole has a cup shape with the third surface 32 c as a top surface, and covers from the cathode unit 31 to the top of the insulator 33.

集束電極３２は、例えばステンレス（ＳＵＳ）によって形成された導電性の基部３５と、基部３５の表面を覆うように形成された導電膜３６とによって構成されている。導電膜３６は、第１の面３２ａの全体と、第２の面３２ｂのうち、絶縁体３３の頂部に面する下側部分と、第３の面３２ｃの全体とを覆うように設けられている。 The focusing electrode 32 includes a conductive base 35 formed of, for example, stainless steel (SUS), and a conductive film 36 formed so as to cover the surface of the base 35. The conductive film 36 is provided so as to cover the entire first surface 32a, the lower portion of the second surface 32b facing the top of the insulator 33, and the entire third surface 32c. Yes.

なお、支持部３４と第２の面３２ｂとの間には、集束電極３２を螺合又は嵌合によって支持部３４に着脱可能に固定する固定構造３９が設けられている。この固定構造３９に到達するように導電膜３６を形成すると、集束電極３２の着脱の際に固定構造３９に設けられた導電膜３６が剥離し、筐体２内での異常放電の発生原因となる可能性がある。したがって、第２の面３２ｂにおける導電膜３６は、第１の面３２ａの下部から連続しつつ、固定構造３９に到達しない領域で形成することが好ましい。 A fixing structure 39 is provided between the support portion 34 and the second surface 32b to removably fix the focusing electrode 32 to the support portion 34 by screwing or fitting. When the conductive film 36 is formed so as to reach the fixed structure 39, the conductive film 36 provided on the fixed structure 39 is peeled off when the focusing electrode 32 is attached and detached, which causes the occurrence of abnormal discharge in the housing 2. There is a possibility. Therefore, the conductive film 36 on the second surface 32b is preferably formed in a region that does not reach the fixed structure 39 while continuing from the lower portion of the first surface 32a.

導電膜３６は、チタン（Ｔｉ）又はモリブデン（Ｍｏ）を含む導電材料によって形成されている。導電膜３６を形成する導電材料としては、例えばＴｉ、チタンの窒化物や炭化物で導電性を有するもの（ＴｉＮ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＣＮＯ、ＴｉＡｌＳｉＣＮＯ）、Ｍｏやモリブデンの硫化物で導電性を有するもの（ＭｏＳ_２）などが挙げられる。導電材料は、特に基部３５よりも硬度の高いものを選択することが好ましい。例えば基部３５がＳＵＳからなる場合には、導電膜３６を窒化チタン（ＴｉＮ）によって形成することが好ましい。 The conductive film 36 is formed of a conductive material containing titanium (Ti) or molybdenum (Mo). As the conductive material for forming the conductive film 36, for example, Ti, titanium nitride or carbide, which is conductive (TiN, TiAlN, TiC, TiCN, TiAlCNO, TiAlSiCNO), Mo or molybdenum sulfide is used. And the like (MoS ₂ ). It is preferable to select a conductive material having a hardness higher than that of the base portion 35. For example, when the base 35 is made of SUS, the conductive film 36 is preferably formed of titanium nitride (TiN).

以上説明したように、このＸ線管１Ａでは、電子銃３Ａを収容する筐体２が、電子銃３Ａを包囲する内側面４ａと電子線通過孔２０が位置する端面１９ａとを有する導電性の内壁面２ａを有している。そして、電子銃３Ａのカソードユニット３１を覆う集束電極３２の各面のうち、内側面４ａと対向する第１の面３２ａの全体と、第１の面３２ａの下部に連続してカソードユニット３１側に回り込む第２の面３２ｂのうち、絶縁体３３の頂部に面する下側部分と、端面１９ａと対向する第３の面３２ｃの全体とが、チタン又はモリブデンを含む導電材料によって形成された導電膜３６によって被覆されている。 As described above, in this X-ray tube 1A, the casing 2 that accommodates the electron gun 3A has a conductive surface having the inner side surface 4a that surrounds the electron gun 3A and the end surface 19a where the electron beam passage hole 20 is located. It has an inner wall surface 2a. Of the surfaces of the focusing electrode 32 covering the cathode unit 31 of the electron gun 3A, the entire first surface 32a facing the inner surface 4a and the lower portion of the first surface 32a are continuously connected to the cathode unit 31 side. Of the second surface 32b that goes around, the lower part facing the top of the insulator 33 and the entire third surface 32c facing the end surface 19a are made of a conductive material containing titanium or molybdenum. Covered by a membrane 36.

この形態では、第１の面３２ａを被覆する導電膜３６により、第１の面３２ａと内側面４ａとの間の異常放電が抑制され、第３の面３２ｃを被覆する導電膜３６により、第３の面３２ｃと端面１９ａとの間の異常放電が抑制される。また、第２の面３２ｂを被覆する導電膜３６により、第２の面３２ｂから絶縁体３３の沿面を伝って筐体２に至る異常放電を適切に回避できる。したがって、筐体２と集束電極３２との間に異常放電が生じることが抑制され、動作の安定性を良好にできる。 In this embodiment, the abnormal discharge between the first surface 32a and the inner side surface 4a is suppressed by the conductive film 36 covering the first surface 32a, and the first conductive film 36 covering the third surface 32c The abnormal discharge between the third surface 32c and the end surface 19a is suppressed. In addition, the conductive film 36 covering the second surface 32b can appropriately avoid the abnormal discharge from the second surface 32b along the creeping surface of the insulator 33 to the housing 2. Therefore, the occurrence of abnormal discharge between the housing 2 and the focusing electrode 32 is suppressed, and the operational stability can be improved.

また、Ｘ線管１Ａでは、集束電極３２が基部３５と導電膜３６とで別体に形成されている。これにより、基部３５を形成する材料に加工性の良好な導電材料を用いることができると共に、導電膜３６には放電抑制効果を重視した導電材料を用いることができる。したがって、基部３５の形状を異常放電の発生し難い形状に調整することによる異常放電の抑制と、導電膜３６による異常放電の抑制とを両立させることが可能となる。さらに、基部３５の表面の粗さを小さくした上に導電膜３６を形成することで、集束電極３２自体の表面の粗さを小さくすることができるので、一層効果的に異常放電を抑制することができる。 Further, in the X-ray tube 1 A, the focusing electrode 32 is formed by a base 35 and a conductive film 36 separately. As a result, a conductive material having good workability can be used as the material for forming the base portion 35, and a conductive material that places importance on the effect of suppressing discharge can be used for the conductive film 36. Therefore, it is possible to achieve both the suppression of abnormal discharge by adjusting the shape of the base 35 to a shape in which abnormal discharge hardly occurs and the suppression of abnormal discharge by the conductive film 36. Further, by forming the conductive film 36 after reducing the surface roughness of the base portion 35, the surface roughness of the focusing electrode 32 itself can be reduced, so that abnormal discharge can be more effectively suppressed. Can do.

なお、集束電極３２は、必ずしも基部３５と導電膜３６とによって別体にする必要はなく、集束電極３２の全体をチタン又はモリブデンを含む導電材料によって形成してもよい。この場合、集束電極３２の全体で均一に異常放電の抑制効果を発揮させることができる。 Note that the focusing electrode 32 is not necessarily separated from the base portion 35 and the conductive film 36, and the entire focusing electrode 32 may be formed of a conductive material containing titanium or molybdenum. In this case, the effect of suppressing abnormal discharge can be exhibited uniformly throughout the focusing electrode 32.

また、導電膜３６を形成する導電材料として十分な硬度を有する窒化チタンを用いる場合、仮に筐体２と集束電極３２との間に異常放電が生じた場合でも導電膜３６の損傷や基部３５からの剥離といった不具合を防止できる。したがって、異常放電の抑制効果が持続的に得られる。 Further, when titanium nitride having sufficient hardness is used as the conductive material for forming the conductive film 36, even if abnormal discharge occurs between the housing 2 and the focusing electrode 32, the conductive film 36 may be damaged or the base 35 may be damaged. Problems such as peeling can be prevented. Therefore, the effect of suppressing abnormal discharge can be obtained continuously.

導電膜の形成位置については、以下のような変形例を採用することもできる。図３は、第１実施形態の変形例に係る電子銃の周囲の要部拡大図である。同図に示す電子銃３Ｂでは、カソードユニット３１を覆う集束電極３２の各面のうち、内側面４ａと対向する第１の面３２ａの全体と、第１の面３２ａの下部に連続してカソードユニット３１側に回り込む第２の面３２ｂのうちの絶縁体３３の頂部に面する部分とが、チタン又はモリブデンを含む導電材料によって形成された導電膜３７によって被覆されている。 As for the formation position of the conductive film, the following modifications may be employed. FIG. 3 is an enlarged view of a main part around an electron gun according to a modification of the first embodiment. In the electron gun 3B shown in the figure, among the surfaces of the focusing electrode 32 covering the cathode unit 31, the entire first surface 32a facing the inner surface 4a and the lower portion of the first surface 32a are continuously connected to the cathode. A portion of the second surface 32b that wraps around the unit 31 and faces the top of the insulator 33 is covered with a conductive film 37 formed of a conductive material containing titanium or molybdenum.

この形態では、第１の面３２ａを被覆する導電膜３７により、第１の面３２ａと内側面４ａとの間の異常放電が抑制される。また、第２の面３２ｂを被覆する導電膜３７により、第２の面３２ｂから絶縁体３３の沿面を伝って筐体２に至る異常放電を適切に回避できる。したがって、筐体２と集束電極３２との間に異常放電が生じることが抑制され、動作の安定性を良好にできる。 In this form, the abnormal discharge between the 1st surface 32a and the inner surface 4a is suppressed by the electrically conductive film 37 which coat | covers the 1st surface 32a. In addition, the conductive film 37 covering the second surface 32b can appropriately avoid abnormal discharge from the second surface 32b along the creeping surface of the insulator 33 to the housing 2. Therefore, the occurrence of abnormal discharge between the housing 2 and the focusing electrode 32 is suppressed, and the operational stability can be improved.

変形例に関する知見は、集束電極における放電痕の確認実験により得たものである。この確認実験では、図４に示すように、集束電極のサンプルＳの表面を、頂部中央付近の領域Ａ、領域Ａを囲む領域Ｂ、側面上部の領域Ｃ、側面中央部の領域Ｄ、及び側面下部から裏面側に回りこむ領域Ｅの５つの領域に区分し、それぞれの領域で電子銃を一定時間使用した後の放電痕の数を調べたものである。 The knowledge about the modification is obtained by the confirmation experiment of the discharge trace in the focusing electrode. In this confirmation experiment, as shown in FIG. 4, the surface of the sample S of the focusing electrode is divided into a region A near the center of the top, a region B surrounding the region A, a region C at the upper side, a region D at the center of the side, and a side surface. The area E is divided into five areas, ie, an area E that wraps around from the bottom to the back side, and the number of discharge traces after the electron gun is used for a predetermined time in each area is examined.

電子銃への印加電圧は、２３０ｋＶ、３００ｋＶ、３６０ｋＶの３パターンとした。実施例では、集束電極のサンプルＳの表面をＴｉＮで形成し、比較例では、集束電極のサンプルＳの表面をＳＵＳで形成した。この確認試験の結果、印加電圧が２３０ｋＶの場合、実施例では、領域Ａ〜Ｅの全てで放電痕が０箇所であったのに対し、比較例では、領域Ａで５箇所、領域Ｂで７箇所、領域Ｃで１２箇所、領域Ｄで６箇所、領域Ｅで２５箇所、計５５箇所の放電痕が確認された。 The applied voltage to the electron gun was three patterns of 230 kV, 300 kV, and 360 kV. In the example, the surface of the focusing electrode sample S was formed of TiN, and in the comparative example, the surface of the focusing electrode sample S was formed of SUS. As a result of this confirmation test, when the applied voltage is 230 kV, in the example, there were 0 discharge traces in all of the regions A to E, whereas in the comparative example, 5 in the region A and 7 in the region B. A total of 55 discharge traces were confirmed, 12 locations in region C, 6 locations in region D, 25 locations in region E, and so on.

また、印加電圧が３００ｋＶの場合、実施例では、領域Ｃのみで１箇所の放電痕が確認されたのに対し、比較例では、領域Ａで３３箇所、領域Ｂで３９箇所、領域Ｃで４８箇所、領域Ｄで３７箇所、領域Ｅで１３０箇所、計２８７箇所の放電痕が確認された。さらに、印加電圧が３６０ｋＶの場合、実施例では、領域Ｃで５箇所、領域Ｄで２箇所、領域Ｅで４箇所、計１１箇所の放電痕が確認された。これに対し、比較例では、印加電圧が３００ｋＶを超えたあたりで放電が連続的に生じるようになり、３６０ｋＶまで昇圧させることができなかった。以上のことから、集束電極の表面をＴｉＮといった導電材料で形成することが異常放電の抑制に寄与していること、及び集束電極の上面側に比べて側面側で放電が多く発生する傾向にあることが確認できた。 In addition, when the applied voltage is 300 kV, one discharge mark was confirmed only in the region C in the example, whereas in the comparative example, 33 points in the region A, 39 points in the region B, and 48 points in the region C. A total of 287 discharge traces were confirmed, 37 locations in region D and 130 locations in region E. Further, when the applied voltage was 360 kV, in the example, a total of 11 discharge traces were confirmed, ie, five locations in region C, two locations in region D, and four locations in region E. On the other hand, in the comparative example, discharge started to occur continuously when the applied voltage exceeded 300 kV, and the voltage could not be increased to 360 kV. From the above, forming the surface of the focusing electrode with a conductive material such as TiN contributes to the suppression of abnormal discharge, and more discharge tends to occur on the side surface than on the upper surface side of the focusing electrode. I was able to confirm.

したがって、図３に示した電子銃３Ｂのように、カソードユニット３１を覆う集束電極３２の各面のうち、内側面４ａと対向する第１の面３２ａの全体と、第１の面３２ａの下部に連続してカソードユニット３１側に回り込む第２の面３２ｂのうちの絶縁体３３の頂部に面する部分とを導電膜３７によって被覆することで、筐体２と集束電極３２との間の異常放電を十分に抑制することが可能となる。また、図２に示した電子銃３Ａのように、端面１９ａと対向する第３の面３２ｃの全体を含め、集束電極３２の表面全体と、表面から連続した下端面及び裏面の一部を導電膜３６によって被覆することで、筐体２と集束電極３２との間の異常放電の抑制効果をより確実に高めることができる。 Therefore, as in the electron gun 3B shown in FIG. 3, among the surfaces of the focusing electrode 32 covering the cathode unit 31, the entire first surface 32a facing the inner surface 4a and the lower portion of the first surface 32a. The portion facing the top of the insulator 33 of the second surface 32b that continuously goes to the cathode unit 31 side is covered with the conductive film 37, so that an abnormality between the housing 2 and the focusing electrode 32 is achieved. It is possible to sufficiently suppress discharge. Further, like the electron gun 3A shown in FIG. 2, the entire surface of the focusing electrode 32, including the entire third surface 32c facing the end surface 19a, and the lower end surface and part of the back surface continuous from the surface are electrically conductive. By covering with the film 36, the effect of suppressing abnormal discharge between the housing 2 and the focusing electrode 32 can be more reliably enhanced.

なお、Ｘ線管１Ａにおいては、第１の面３２ａと内側面４ａとの間の距離を第３の面３２ｃと端面１９ａとの間の距離の２倍程度にしておくことが好ましい。図５は、筐体２の内壁面２ａと集束電極３２の表面との間の等電界線を示す図である。同図に示すように、第１の面３２ａと内側面４ａとの間（Ａ方向）には９本程度の等電界線が存在しているのに対し、第３の面３２ｃと端面１９ａとの間（Ｂ方向）には４本程度の電気力線が存在している。 In the X-ray tube 1A, it is preferable that the distance between the first surface 32a and the inner surface 4a is about twice the distance between the third surface 32c and the end surface 19a. FIG. 5 is a diagram illustrating isoelectric lines between the inner wall surface 2 a of the housing 2 and the surface of the focusing electrode 32. As shown in the figure, about nine isoelectric lines exist between the first surface 32a and the inner surface 4a (direction A), whereas the third surface 32c, the end surface 19a, There are about four lines of electric force in the interval (B direction).

この場合、等電界線が密であるほど電界が強く放電しやすくなるので、等距離であるならば、Ａ方向はＢ方向に比べて放電し易さが２倍程度高いと考えられる。したがって、上述のように、第１の面３２ａと内側面４ａとの間の距離を第３の面３２ｃと端面１９ａとの距離の２倍程度にしておくことで、筐体２と集束電極３２との間の異常放電を一層確実に抑制できる。 In this case, the denser the electric field lines, the stronger the electric field and the easier the discharge. Therefore, if the distance is the same, the A direction is considered to be about twice as easy to discharge as the B direction. Therefore, as described above, by setting the distance between the first surface 32a and the inner surface 4a to be about twice the distance between the third surface 32c and the end surface 19a, the housing 2 and the focusing electrode 32 are set. Can be more reliably suppressed.

［第２実施形態］
続いて、本発明に係るＸ線管の第２実施形態について説明する。図６は、本発明に係るＸ線管の第２実施形態を示す断面図である。 [Second Embodiment]
Subsequently, a second embodiment of the X-ray tube according to the present invention will be described. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the X-ray tube according to the present invention.

図６に示すように、第２実施形態に係るＸ線管１Ｂは、第１実施形態と同様に開放型のＸ線管であり、真空状態を任意に作り出すことができ、消耗品であるカソードユニット３１やターゲット４０の交換を可能にしている。このＸ線管１Ｂは、動作時に真空状態になる円筒形状のステンレス製の筐体２を有している。 As shown in FIG. 6, the X-ray tube 1B according to the second embodiment is an open X-ray tube as in the first embodiment, and can create a vacuum state arbitrarily and is a consumable cathode. The unit 31 and the target 40 can be exchanged. The X-ray tube 1B has a cylindrical stainless steel casing 2 that is in a vacuum state during operation.

筐体２は、内部に電子銃３Ｃを収容している固定部４と、固定部４の上側に位置してヘッド部２１が固定される着脱部５とによって構成されている。着脱部５は、ヒンジ部６を介して横倒し可能となっており、固定部４の上端を開放させることができる。このとき、固定部４内の電子銃３Ｃに外部からアクセスが可能となり、電子銃３Ｃのカソードユニット３１を簡単に交換できる。 The housing 2 includes a fixed portion 4 that houses an electron gun 3 C therein, and a detachable portion 5 that is positioned above the fixed portion 4 and to which the head portion 21 is fixed. The detachable part 5 can be laid down via the hinge part 6 and the upper end of the fixed part 4 can be opened. At this time, the electron gun 3C in the fixed portion 4 can be accessed from the outside, and the cathode unit 31 of the electron gun 3C can be easily replaced.

また、固定部４には、筐体２の内部空間を高真空状態に維持するための真空ポンプ７が固定されている。この真空ポンプ７を装備することにより、筐体２内を随時大気圧に開放できる。したがって、カソードユニット３１やターゲット４０といった消耗品を任意の時期に交換できるので、Ｘ線管１ＢのＸ線量等を安定に維持できる。 Further, a vacuum pump 7 for fixing the internal space of the housing 2 in a high vacuum state is fixed to the fixing portion 4. By installing this vacuum pump 7, the inside of the housing 2 can be released to atmospheric pressure at any time. Therefore, since consumables such as the cathode unit 31 and the target 40 can be exchanged at any time, the X-ray dose of the X-ray tube 1B can be stably maintained.

筐体２の下側には、例えばエポキシ樹脂でモールド形成された電源部８が固定されている。電源部８の内部には、高電圧を発生させるトランスで構成された高圧発生部９と、高圧発生部９に電気的に接続された電子放出制御部１０とが封入されている。電子放出制御部１０は、電子銃３Ｃによる電子線の放出のタイミングや放出量を制御する部分となっている。 On the lower side of the housing 2, for example, a power supply unit 8 molded with an epoxy resin is fixed. Inside the power supply unit 8, a high voltage generation unit 9 configured by a transformer that generates a high voltage and an electron emission control unit 10 electrically connected to the high voltage generation unit 9 are enclosed. The electron emission control unit 10 is a part that controls the timing and amount of emission of the electron beam by the electron gun 3C.

また、電源部８のケース１１には、外部電源を接続するための電源用端子１２が設けられている。電源用端子１２は、配線１３，１４を介して上述した高圧発生部９及び電子放出制御部１０に接続されている。さらに、ケース１１には、後述するコイル部１７，１８への給電制御を行うコイル用端子１５が設けられている。このような電源用端子１２とコイル用端子１５とを用いることで、電子銃３Ｃを含むＸ線管１Ｂへの適切な給電が実施される。 In addition, the case 11 of the power supply unit 8 is provided with a power supply terminal 12 for connecting an external power supply. The power supply terminal 12 is connected to the high voltage generation unit 9 and the electron emission control unit 10 described above via wirings 13 and 14. Further, the case 11 is provided with a coil terminal 15 for controlling power feeding to coil portions 17 and 18 described later. By using the power terminal 12 and the coil terminal 15 as described above, appropriate power feeding to the X-ray tube 1B including the electron gun 3C is performed.

着脱部５の内部には、電子銃３Ｃで発生した電子線を通過させる電子通路１６が設けられている。また、電子通路１６の周囲には、電磁偏向レンズとして機能するコイル部１７，１８が設けられている。コイル部１７，１８の配置中心は、電子通路１６の中心軸に一致している。これらのコイル部１７，１８の協働により、電子通路１６を通過する電子線は、ターゲット４０に向けて集束するようになっている。なお、コイル部は、必ずしも複数設ける必要はなく、単体であってもよい。 Inside the detachable portion 5, an electron passage 16 through which an electron beam generated by the electron gun 3 C passes is provided. In addition, coil portions 17 and 18 that function as electromagnetic deflection lenses are provided around the electron passage 16. The arrangement center of the coil portions 17 and 18 coincides with the central axis of the electron passage 16. By the cooperation of these coil portions 17 and 18, the electron beam passing through the electron passage 16 is focused toward the target 40. Note that a plurality of coil portions are not necessarily provided, and may be a single unit.

また、着脱部５の下部にはディスク板１９が蓋をするように固定されている。このディスク板１９の中心には、電子通路１６の下端に一致する電子線通過孔２０が形成されている。着脱部５が閉鎖されている状態において、固定部４の内側面４ａとディスク板１９の底面１９ａとは、電子銃３Ｃを収容する筐体２の内壁面２ａを形成し、全体として円筒状の筐体２の内部空間を形成する。 Further, a disk plate 19 is fixed to the lower portion of the detachable portion 5 so as to cover it. At the center of the disk plate 19, an electron beam passage hole 20 that coincides with the lower end of the electron passage 16 is formed. In a state where the detachable portion 5 is closed, the inner side surface 4a of the fixed portion 4 and the bottom surface 19a of the disk plate 19 form an inner wall surface 2a of the housing 2 that accommodates the electron gun 3C, and is generally cylindrical. An internal space of the housing 2 is formed.

一方、着脱部５の上部は円錐台に形成されている。この円錐台における電子通路１６の上端側の部分には、Ｘ線出射窓の真空側面に形成され、Ｘ線照射窓と一体になったターゲット４０が装着されている。ターゲット４０は、例えばタングステンによって形成され、着脱自在な回転式のキャップ部４１内にアースさせた状態で収容されている。したがって、キャップ部４１の取り外しによって、消耗品であるターゲット４０の交換も可能となっている。 On the other hand, the upper part of the detachable part 5 is formed in a truncated cone. A target 40 that is formed on the vacuum side surface of the X-ray emission window and is integrated with the X-ray irradiation window is attached to the upper end portion of the electron passage 16 in the truncated cone. The target 40 is formed of tungsten, for example, and is housed in a grounded state in a detachable rotary cap 41. Therefore, it is possible to replace the target 40 which is a consumable by removing the cap portion 41.

続いて、上述した電子銃３Ｃの構成について更に詳細に説明する。図７は、電子銃３Ｃの周囲の要部拡大図である。 Next, the configuration of the above-described electron gun 3C will be described in more detail. FIG. 7 is an enlarged view of a main part around the electron gun 3C.

図７に示すように、電子銃３Ｃは、電子線の放出源となるフィラメントを収容してなるカソードユニット３１と、カソードユニット３１を覆うように設けられた集束電極４２とを有している。電子銃３Ｃは、固定部４の下壁部分に立設された円筒状の絶縁体３３の頂部に固定されている。絶縁体３３は、筐体２の内部空間において、固定部４の下壁部分に設けられた開口部分から電子線通過孔２０に向かって次第に縮径しながら延びている。絶縁体３３内には配線３５が通されており、この配線３５によって電子銃３Ｃと上述した電子放出制御部１０とが接続されている。 As shown in FIG. 7, the electron gun 3 C includes a cathode unit 31 that houses a filament that is an electron beam emission source, and a focusing electrode 42 that is provided so as to cover the cathode unit 31. The electron gun 3 C is fixed to the top of a cylindrical insulator 33 erected on the lower wall portion of the fixing portion 4. The insulator 33 extends in the internal space of the housing 2 while gradually reducing the diameter from the opening provided in the lower wall portion of the fixed portion 4 toward the electron beam passage hole 20. A wiring 35 is passed through the insulator 33, and the electron gun 3 C and the above-described electron emission control unit 10 are connected by the wiring 35.

集束電極４２は、絶縁体３３の頂部に装着されたグリッドベース４３と、カソードユニット３１の先端側を覆うグリッドキャップ４４と、グリッドベース４３にねじ込むことでグリッドキャップ４４をグリッドベース４３に固定するグリッドリング４５とからなる３つの部材によって構成されている。 The focusing electrode 42 includes a grid base 43 attached to the top of the insulator 33, a grid cap 44 that covers the tip side of the cathode unit 31, and a grid that is screwed into the grid base 43 to fix the grid cap 44 to the grid base 43. The ring 45 is constituted by three members.

集束電極４２は、筐体２の内壁面２ａのうち、電子銃３Ｃの側方を囲む内側面４ａと対向する第１の面４２ａと、第１の面４２ａの下部に連続してカソードユニット３１側に回り込む第２の面４２ｂと、第１の面４２ａの上部に連続し、筐体２の内壁面２ａのうち、電子線通過孔２０が位置する端面１９ａ（ディスク板１９の底面１９ａと同一）と対向する第３の面４２ｃとを有している。また、第３の面４２ｃは、電子銃３Ｃの電子出射開口４８を囲む擂鉢状のテーパ部分を有している。第１の面４２ａと第３の面４２ｃとは集束電極４２の表面を構成し、第２の面４２ｂは集束電極４２の下部開口側の端面及び裏面を構成している。そして、集束電極４２は、全体として第３の面４２ｃを頂面とするカップ状をなし、カソードユニット３１から絶縁体３３の頂部までを覆っている。 The focusing electrode 42 is continuously connected to the first surface 42a of the inner wall surface 2a of the housing 2 that faces the inner surface 4a that surrounds the side of the electron gun 3C, and the lower portion of the first surface 42a. The end surface 19a (same as the bottom surface 19a of the disk plate 19) of the inner wall surface 2a of the housing 2 where the electron beam passage hole 20 is located is continuous with the second surface 42b that wraps around to the top and the top of the first surface 42a. ) And a third surface 42c facing each other. The third surface 42c has a bowl-shaped taper portion surrounding the electron emission opening 48 of the electron gun 3C. The first surface 42 a and the third surface 42 c constitute the surface of the focusing electrode 42, and the second surface 42 b constitutes the end surface and the back surface of the focusing electrode 42 on the lower opening side. The focusing electrode 42 as a whole has a cup shape with the third surface 42 c as a top surface, and covers from the cathode unit 31 to the top of the insulator 33.

導電膜４６は、第１の面４２ａの全体と、第２の面４２ｂのうち絶縁体３３の頂部に面する下側部分と、第３の面４２ｃの全体とを覆うように設けられている。この導電膜４６は、チタン又はモリブデンを含む導電材料によって形成されている。導電膜４６を形成する導電材料としては、例えばＴｉ、チタンの窒化物や炭化物で導電性を有するもの（ＴｉＮ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＣＮＯ、ＴｉＡｌＳｉＣＮＯ）、Ｍｏやモリブデンの硫化物で導電性を有するもの（ＭｏＳ_２）などが挙げられる。 The conductive film 46 is provided so as to cover the entire first surface 42a, the lower portion of the second surface 42b facing the top of the insulator 33, and the entire third surface 42c. . The conductive film 46 is formed of a conductive material containing titanium or molybdenum. As the conductive material for forming the conductive film 46, for example, a conductive material such as Ti, titanium nitride or carbide (TiN, TiAlN, TiC, TiCN, TiAlCNO, TiAlSiCNO), Mo or molybdenum sulfide is used. And the like (MoS ₂ ).

導電材料は、グリッドベース４３、グリッドキャップ４４、及びグリッドリング４５を構成する部材よりも硬度の高いものを選択することが好ましい。例えばグリッドベース４３、グリッドキャップ４４、及びグリッドリング４５がＳＵＳからなる場合には、導電膜４６をＴｉＮによって形成することが好ましい。 It is preferable to select a conductive material having a higher hardness than members constituting the grid base 43, the grid cap 44, and the grid ring 45. For example, when the grid base 43, the grid cap 44, and the grid ring 45 are made of SUS, the conductive film 46 is preferably formed of TiN.

このＸ線管１Ｂにおいても、第１実施形態と同様に、第１の面４２ａを被覆する導電膜４６により、第１の面４２ａと内側面４ａとの間の異常放電が抑制され、第３の面４２ｃを被覆する導電膜４６により、第３の面３２ｃと端面１９ａとの間の異常放電が抑制される。また、第２の面４２ｂを被覆する導電膜４６により、第２の面４２ｂから絶縁体３３の沿面を伝って筐体２に至る異常放電を適切に回避できる。したがって、筐体２と集束電極４２との間に異常放電が生じることが抑制され、動作の安定性を良好にできる。 Also in the X-ray tube 1B, similarly to the first embodiment, the abnormal discharge between the first surface 42a and the inner surface 4a is suppressed by the conductive film 46 covering the first surface 42a. Due to the conductive film 46 covering the surface 42c, abnormal discharge between the third surface 32c and the end surface 19a is suppressed. Further, the conductive film 46 covering the second surface 42b can appropriately avoid abnormal discharge from the second surface 42b along the creeping surface of the insulator 33 to the housing 2. Therefore, the occurrence of abnormal discharge between the housing 2 and the focusing electrode 42 is suppressed, and the operation stability can be improved.

また、Ｘ線管１Ｂでは、グリッドベース４３、グリッドキャップ４４、及びグリッドリング４５とは別体に導電膜４６が形成されている。これにより、グリッドベース４３、グリッドキャップ４４、及びグリッドリング４５を形成する材料に加工性の良好な導電材料を用いることができると共に、導電膜４６に放電抑制効果を重視した導電材料を用いることができる。したがって、グリッドベース４３、グリッドキャップ４４、及びグリッドリング４５の形状を異常放電の発生し難い形状に調整することによる異常放電の抑制と、導電膜３６による異常放電の抑制とを両立させることが可能となる。さらに、グリッドベース４３、グリッドキャップ４４、及びグリッドリング４５の表面の粗さを小さくした上に導電膜４６を形成することで、集束電極４２自体の表面の粗さを小さくすることができるので、一層効果的に異常放電を抑制することができる。 In the X-ray tube 1 B, a conductive film 46 is formed separately from the grid base 43, the grid cap 44, and the grid ring 45. As a result, a conductive material having good workability can be used as a material for forming the grid base 43, the grid cap 44, and the grid ring 45, and a conductive material that places importance on the effect of suppressing discharge is used for the conductive film 46. it can. Therefore, it is possible to achieve both suppression of abnormal discharge by adjusting the shapes of the grid base 43, the grid cap 44, and the grid ring 45 to a shape in which abnormal discharge hardly occurs and suppression of abnormal discharge by the conductive film 36. It becomes. Furthermore, the surface roughness of the focusing electrode 42 itself can be reduced by forming the conductive film 46 after reducing the roughness of the surface of the grid base 43, the grid cap 44, and the grid ring 45. Abnormal discharge can be suppressed more effectively.

なお、グリッドベース４３、グリッドキャップ４４、及びグリッドリング４５をそれぞれチタン又はモリブデンを含む導電材料によって形成してもよい。この場合、集束電極４２の全体で均一に異常放電の抑制効果を発揮させることができる。 Note that the grid base 43, the grid cap 44, and the grid ring 45 may each be formed of a conductive material containing titanium or molybdenum. In this case, the effect of suppressing abnormal discharge can be exhibited uniformly throughout the focusing electrode 42.

また、導電膜４６を形成する導電材料として十分な硬度を有するＴｉＮを用いる場合、仮に筐体２と集束電極４２との間に異常放電が生じた場合でも導電膜４６の損傷や剥離といった不具合を防止できる。したがって、異常放電の抑制効果が持続的に得られる。 Further, when TiN having a sufficient hardness is used as the conductive material for forming the conductive film 46, even if abnormal discharge occurs between the housing 2 and the focusing electrode 42, there is a problem such as damage or peeling of the conductive film 46. Can be prevented. Therefore, the effect of suppressing abnormal discharge can be obtained continuously.

導電膜の形成位置については、第１実施形態の変形例と同様の知見に基づいて、以下のような変形例を採用することもできる。図８は、第１実施形態の変形例に係る電子銃の周囲の要部拡大図である。同図に示す電子銃３Ｄでは、カソードユニット３１を覆う集束電極４２の各面のうち、内側面４ａと対向する第１の面４２ａの全体と、第１の面４２ａの下部に連続してカソードユニット３１側に回り込む第２の面４２ｂのうちの絶縁体３３の頂部に面する部分とが、チタン又はモリブデンを含む導電材料によって形成された導電膜４７によって被覆されている。 About the formation position of the electrically conductive film, the following modifications can also be employ | adopted based on the knowledge similar to the modification of 1st Embodiment. FIG. 8 is an enlarged view of a main part around an electron gun according to a modification of the first embodiment. In the electron gun 3D shown in the figure, among the surfaces of the focusing electrode 42 covering the cathode unit 31, the entire first surface 42a facing the inner surface 4a and the lower portion of the first surface 42a are continuously connected to the cathode. A portion of the second surface 42b that goes around to the unit 31 side and that faces the top of the insulator 33 is covered with a conductive film 47 formed of a conductive material containing titanium or molybdenum.

より具体的には、導電膜４７は、グリッドリング４５及びグリッドベース４３の露出部分（集束電極４２の表面）と、グリッドベース４３の裏面（集束電極４２の裏面）のうち、絶縁体３３の頂部側面に面する部分と、グリッドキャップ４４の露出部分のうち、グリッドリング４５側の縁部分とにわたって形成されている。 More specifically, the conductive film 47 includes the top portion of the insulator 33 among the exposed portions of the grid ring 45 and the grid base 43 (the surface of the focusing electrode 42) and the back surface of the grid base 43 (the back surface of the focusing electrode 42). A portion facing the side surface and an edge portion on the grid ring 45 side of the exposed portion of the grid cap 44 are formed.

この形態では、第１の面４２ａを被覆する導電膜４７により、第１の面４２ａと内側面４ａとの間の異常放電が抑制される。また、第２の面４２ｂを被覆する導電膜４７により、第２の面４２ｂから絶縁体３３の沿面を伝って筐体２に至る異常放電を適切に回避できる。したがって、筐体２と集束電極４２との間に異常放電が生じることが抑制され、動作の安定性を良好にできる。 In this form, the abnormal discharge between the 1st surface 42a and the inner surface 4a is suppressed by the electrically conductive film 47 which coat | covers the 1st surface 42a. In addition, the conductive film 47 covering the second surface 42b can appropriately avoid abnormal discharge from the second surface 42b along the creeping surface of the insulator 33 to the housing 2. Therefore, the occurrence of abnormal discharge between the housing 2 and the focusing electrode 42 is suppressed, and the operation stability can be improved.

なお、第２実施形態においても、筐体２の内壁面２ａと集束電極４２の表面との間の等電界線は第１実施形態と同様である。したがって、Ｘ線管１Ｂにおいても、第１の面４２ａと内側面４ａとの間の距離を第３の面４２ｃと端面１９ａとの距離の２倍程度にしておくことで、筐体２と集束電極４２との間の異常放電を一層確実に抑制できる。 In the second embodiment, the isoelectric field line between the inner wall surface 2a of the housing 2 and the surface of the focusing electrode 42 is the same as that in the first embodiment. Therefore, also in the X-ray tube 1B, the distance between the first surface 42a and the inner surface 4a is set to about twice the distance between the third surface 42c and the end surface 19a, thereby focusing on the housing 2. Abnormal discharge with the electrode 42 can be more reliably suppressed.

本発明は、上記実施形態に限られるものではない。例えば上記各実施形態はいずれも開放型のＸ線管を例示しているが、本発明は、開放型のＸ線管に限られず、密封型のＸ線管にも適用可能である。また、高圧発生部９を備えず、外部の高圧発生装置からケーブルを介して給電するタイプのＸ線管にも適用可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment. For example, each of the above embodiments exemplifies an open type X-ray tube, but the present invention is not limited to an open type X-ray tube and can be applied to a sealed type X-ray tube. Further, the present invention can be applied to an X-ray tube of a type that does not include the high-pressure generator 9 and that feeds power from an external high-voltage generator via a cable.

また、集束電極の形状が上記各実施形態と異なる場合であっても、導電膜の形状を適宜変更することができる。例えば図９に示す電子銃３Ｅでは、筐体２の内側面４ａと対向する第１の面５２ａが上記実施形態に比べて大きく、かつ下端部が内側面４ａに向かって盛り上がった集束電極５２を用いている。この場合であっても、内側面４ａと対向する第１の面５２ａと、第１の面５２ａの下部に連続してカソードユニット５０側に回り込む第２の面５２ｂと、端面１９ａと対向する第３の面５２ｃとをチタン又はモリブデンを含む導電材料によって形成された導電膜５６で被覆することにより、上記実施形態と同様の作用効果が得られる。 Even when the shape of the focusing electrode is different from that of each of the above embodiments, the shape of the conductive film can be changed as appropriate. For example, in the electron gun 3E shown in FIG. 9, the focusing electrode 52 whose first surface 52a facing the inner side surface 4a of the housing 2 is larger than that in the above embodiment and whose lower end is raised toward the inner side surface 4a. Used. Even in this case, the first surface 52a that faces the inner surface 4a, the second surface 52b that continues to the lower part of the first surface 52a and goes around the cathode unit 50, and the first surface 52a that faces the end surface 19a. By covering the third surface 52c with a conductive film 56 formed of a conductive material containing titanium or molybdenum, the same effect as that of the above embodiment can be obtained.

１Ａ，１Ｂ…Ｘ線管、２…筐体、２ａ…内壁面、４ａ…内側面、３Ａ〜３Ｅ…電子銃、１９ａ…端面、２０…電子線通過孔、２３…Ｘ線照射窓、２４，４０…ターゲット、３１，５０…カソードユニット、３２ａ，４２ａ，５２ａ…第１の面、３２，４２，５２…集束電極、３２ｂ，４２ｂ，５２ｂ…第２の面、３２ｃ，４２ｃ，５２ｃ…第３の面、３３…絶縁体、３５…基部、３６，３７，４６，４７，５６…導電膜。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A, 1B ... X-ray tube, 2 ... Housing | casing, 2a ... Inner wall surface, 4a ... Inner side surface, 3A-3E ... Electron gun, 19a ... End surface, 20 ... Electron beam passage hole, 23 ... X-ray irradiation window, 24, 40 ... target, 31, 50 ... cathode unit, 32a, 42a, 52a ... first surface, 32, 42, 52 ... focusing electrode, 32b, 42b, 52b ... second surface, 32c, 42c, 52c ... third 33 ... insulator, 35 ... base, 36, 37, 46, 47, 56 ... conductive film.

Claims

An X-ray tube that generates X-rays when an electron beam emitted from an electron gun enters a target,
A housing having an electron beam passage hole for holding the electron gun inside through an insulating member and allowing the electron beam to pass through;
An X-ray irradiation window that is fixed to the housing and emits the X-rays generated at the target by the incidence of the electron beam that has passed through the electron beam passage hole;
The housing has a conductive inner wall surface having an inner surface surrounding the electron gun and an end surface on which the electron beam passage hole is located,
The electron gun is held at the top of the insulating member,
A cathode serving as an emission source of the electron beam;
A cup-shaped electrode having a first surface facing the inner surface, a second surface continuously extending to the cathode side to the first surface, and a third surface facing the end surface;
The cup-shaped electrode covers from the cathode to the top of the insulating member, and is provided so as to be separated from the top of the insulating member,
The first surface, the second surface, and the third surface are integrally formed,
The first surface and the second surface are connected by a curved surface, and the first surface and the third surface are connected by a curved surface,
An X-ray tube characterized in that the whole cup-shaped electrode is made of a conductive material containing titanium .

The conductive material is, X-rays tube according to claim 1, wherein the titanium nitride.