JP2000048746A - X-ray tube - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線を発生させる
Ｘ線管に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray tube for generating X-rays.
【０００２】[0002]
【従来の技術】Ｘ線管は、高真空の封止筐体（管）内
に、カソード、ヒータ及びグリッド電極等より成る電子
銃と、集束電極と、陽極ターゲットと、を備え、上記カ
ソードをヒータにより加熱して当該カソードから電子を
放出させ、この電子を、微小電子レンズ群を構成するグ
リッド電極、集束電極の各々の開口を介して、高電圧を
印加した陽極ターゲットに集束入射することによりＸ線
を発生させるものである。2. Description of the Related Art An X-ray tube includes an electron gun including a cathode, a heater, a grid electrode, and the like, a focusing electrode, and an anode target in a high-vacuum sealed housing (tube). The cathode is heated by a heater to emit electrons, and the electrons are focused and incident on the anode target to which a high voltage is applied through the openings of the grid electrode and the focusing electrode constituting the micro electron lens group. X-rays are generated.
【０００３】このＸ線管の組立では、筐体と一体化され
た集束電極に対向して電子銃を筐体内に挿入して当該電
子銃の位置（電子進行方向での位置）を決め、電子銃の
カソードとは反対側の蓋部分を、筐体に固定して当該筐
体を封止する。In assembling the X-ray tube, an electron gun is inserted into the housing so as to face a focusing electrode integrated with the housing, and the position of the electron gun (position in the electron traveling direction) is determined. The lid portion of the gun opposite to the cathode is fixed to the housing and the housing is sealed.
【０００４】ここで、Ｘ線管では所定のＸ線を得るべ
く、電子銃からの電子ビームを陽極ターゲット上に１０
μｍ程度に絞る必要があり、この所定の焦点径を得るに
は、上記集束電極と電子銃のグリッド電極との間隔を、
高精度に所定の間隔とする必要がある。Here, in the X-ray tube, in order to obtain a predetermined X-ray, an electron beam from an electron gun is irradiated on an anode target by 10 mm.
It is necessary to stop down to about μm, in order to obtain this predetermined focal diameter, the distance between the focusing electrode and the grid electrode of the electron gun,
It is necessary to set the predetermined interval with high precision.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記Ｘ
線管にあっては、電子銃を集束電極に対向して筐体内に
挿入した時点で、当該電子銃の蓋部分により筐体が蓋さ
れて、グリッド電極と集束電極との間の実際の間隔を測
定・検査することができないため、電子銃の位置決め調
整によりグリッド電極と集束電極との間隔を高精度に所
定の間隔とするのは非常に難しく、さらにこの電子銃の
位置決め調整に非常に時間を費やすといった問題があっ
た。However, the above X
In the case of a wire tube, when the electron gun is inserted into the housing in opposition to the focusing electrode, the housing is covered by a lid portion of the electron gun, and the actual distance between the grid electrode and the focusing electrode is changed. Since it is impossible to measure and inspect the electron gun, it is very difficult to precisely adjust the distance between the grid electrode and the focusing electrode to a predetermined distance by adjusting the position of the electron gun. There was a problem such as spending.
【０００６】因みに、集束電極に対してグリッド電極が
所定の間隔に対して例えば１００μｍずれると、所定の
焦点径（１０μｍ程度）を得ることはできない。Incidentally, if the grid electrode is shifted from the focusing electrode by, for example, 100 μm with respect to a predetermined distance, a predetermined focal diameter (about 10 μm) cannot be obtained.
【０００７】本発明は、このような課題を解決するため
になされたものであり、微小電子レンズを構成するグリ
ッド電極の軸線方向（電極並設方向）での位置決めを正
確且つ容易にでき、品質の向上及び組立コストの低減を
実現できるＸ線管を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and it is possible to accurately and easily position a grid electrode constituting a micro electron lens in the axial direction (electrode juxtaposition direction), and to improve the quality. It is an object of the present invention to provide an X-ray tube capable of realizing an improvement in the cost and a reduction in the assembly cost.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明のＸ線管は、真空
に封止された筐体内で、カソードを加熱して電子を放出
させ、電子をグリッド電極、集束電極を介して陽極ター
ゲットに集束させてＸ線を発生させるＸ線管において、
グリッド電極は、その中央に電子が通過する開口を有す
る板状の基部と、この基部に連設されて一体を成し、開
口から集束電極に向かう電子が通過可能に筒状にされる
と共にその端部が集束電極に当接した筒部と、を備える
ことを特徴としている。According to the X-ray tube of the present invention, a cathode is heated in a vacuum-sealed housing to emit electrons, and the electrons are sent to an anode target via a grid electrode and a focusing electrode. In an X-ray tube that focuses and generates X-rays,
The grid electrode has a plate-shaped base having an opening at the center thereof through which electrons pass, and is formed integrally with the base so as to pass electrons from the opening toward the focusing electrode. A cylindrical portion having an end portion in contact with the focusing electrode.
【０００９】このような本発明に係るＸ線管によれば、
カソードからの電子が通過する開口を有して、所定の焦
点を得るための微小電子レンズを構成するグリッド電極
の基部と、集束電極との間隔は、当該基部の開口から集
束電極に向かう電子を遮らないように筒状にされると共
に当該基部に連設されて一体を成しその端部が集束電極
に当接したグリッド電極の筒部により、所定の間隔に設
定される。このため、グリッド電極の基部（微小電子レ
ンズ）の軸線方向（電極並設方向）での位置決めが正確
且つ容易になされる。また、陽極ターゲットから集束電
極を介してカソード側に向かう余分なＸ線は、筒状を成
す筒部及び当該筒部と一体の板状の基部より成るグリッ
ド電極によってカソード側に対して遮蔽される。このた
め、Ｘ線の筐体からの漏洩がより確実に防止されるよう
になる。According to such an X-ray tube according to the present invention,
The gap between the base of the grid electrode, which has an opening through which electrons from the cathode pass, and a microelectron lens for obtaining a predetermined focal point, and the focusing electrode, is determined by adjusting the distance from the opening of the base to the focusing electrode. It is formed in a tubular shape so as not to be interrupted, and is connected to the base to form an integral body, and its end is set at a predetermined interval by a tubular portion of the grid electrode in contact with the focusing electrode. For this reason, the positioning of the base part (micro electron lens) of the grid electrode in the axial direction (the direction in which the electrodes are arranged) can be performed accurately and easily. Excess X-rays from the anode target to the cathode side via the focusing electrode are shielded from the cathode side by the grid electrode including the cylindrical portion having the cylindrical shape and the plate-shaped base integrated with the cylindrical portion. . For this reason, leakage of X-rays from the housing is more reliably prevented.
【００１０】ここで、筒部の端部と集束電極とは、嵌合
部により嵌め合わされているのが好ましい。Here, it is preferable that the end of the cylindrical portion and the focusing electrode are fitted by a fitting portion.
【００１１】このような構成を採用した場合、嵌合部の
嵌め合いにより、筒部の端部の上記電極並設方向に直交
する方向での位置決めが正確且つ容易になされると共
に、当該筒部の端部が集束電極に支持されて、耐震性が
向上される。When such a configuration is adopted, the fitting of the fitting portion allows accurate and easy positioning of the end of the cylindrical portion in a direction orthogonal to the direction in which the electrodes are arranged. Are supported by the focusing electrode, thereby improving the earthquake resistance.
【００１２】また、筐体は、冷却媒体により冷却されて
いるのが好ましい。Preferably, the housing is cooled by a cooling medium.
【００１３】このような構成を採用した場合、グリッド
電極の熱は、当該グリッド電極の筒部が当接する集束電
極、筐体を介して積極的に冷却媒体に放熱される。この
ため、グリッド電極での異常発熱が防止されるようにな
る。When such a configuration is adopted, the heat of the grid electrode is radiated to the cooling medium positively through the focusing electrode and the housing in contact with the cylindrical portion of the grid electrode. For this reason, abnormal heat generation in the grid electrode is prevented.
【００１４】また、筒部は、周壁にガス抜き用の穴を備
えているのが好ましい。Preferably, the cylindrical portion has a hole for venting gas on the peripheral wall.
【００１５】このような構成を採用した場合、筒部及び
基部を境界部として画成される陽極ターゲット側の空間
部とカソード側の空間部とが、ガス抜き用の穴により連
通されるため、筐体内の真空引きが容易になされるよう
になる。When such a configuration is employed, the space on the anode target side and the space on the cathode side, which are defined by the cylinder and the base as boundaries, are communicated with each other through a gas vent hole. Vacuum evacuation in the housing is facilitated.
【００１６】また、グリッド電極には所定の電位が供給
され、集束電極は筐体に電気的に接続されているのが好
ましい。It is preferable that a predetermined potential is supplied to the grid electrode, and the focusing electrode is electrically connected to the housing.
【００１７】このような構成を採用した場合、所定の電
位がグリッド電極、集束電極を介して筐体に供給され、
グリッド電極、集束電極及び筐体の電位は常に所定に維
持される。このため、カソードからの電子は正常に陽極
ターゲットに集束されると共に、筐体に電位を別に供給
するのが不要にされる。When such a configuration is adopted, a predetermined potential is supplied to the housing via the grid electrode and the focusing electrode,
The potentials of the grid electrode, the focusing electrode, and the housing are always maintained at a predetermined value. For this reason, the electrons from the cathode are normally focused on the anode target, and it is not necessary to separately supply a potential to the housing.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るＸ線管の好適
な実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
なお、各図において、同一の要素には同一の符号を付
し、重複する説明は省略する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of an X-ray tube according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
In each of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
【００１９】図１は、第１実施形態に係るＸ線管の要部
を示す断面図である。図１に示すように、Ｘ線管１は、
マイクロフォーカスＸ線管であり、電子８０を発生・放
出する電子銃部２と、この電子銃部２からの電子８０を
受けてＸ線８１を発生させるＸ線発生部３と、を備えて
いる。これらの電子銃部２及びＸ線発生部３は、各構成
部品を収容する筐体としての筒状の容器２１，３１より
各々の外郭が構成される。これらの容器２１，３１は導
電体より成り、互いに直交するように連結されている。
容器２１内と容器３１内とは、容器２１，３１の境界部
に形成された集束電極２５により仕切られると共に、こ
の集束電極２５に形成された開口２５ａを通して連通さ
れ、容器２１内には電子銃５０が、容器３１内には陽極
ターゲット３２が、各々配置されている。また、容器２
１，３１は密封されて、その内部は真空状態にされてい
る。FIG. 1 is a sectional view showing a main part of the X-ray tube according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the X-ray tube 1
A microfocus X-ray tube including an electron gun unit 2 that generates and emits electrons 80 and an X-ray generation unit 3 that receives the electrons 80 from the electron gun unit 2 and generates X-rays 81. . Each of the electron gun unit 2 and the X-ray generation unit 3 is configured by a cylindrical container 21 or 31 as a housing for housing each component. These containers 21 and 31 are made of a conductor and are connected to be orthogonal to each other.
The inside of the container 21 and the inside of the container 31 are separated by a focusing electrode 25 formed at the boundary between the containers 21 and 31, and are communicated through an opening 25 a formed in the focusing electrode 25. Reference numeral 50 denotes an anode target in the container 31. Container 2
1, 31 are sealed, and the inside thereof is evacuated.
【００２０】容器２１内に配置された電子銃５０は概
略、発熱源としてのヒータ７６と、このヒータ７６によ
り加熱されて電子８０を発生・放出する熱電子源として
のカソード７３と、このカソード７３から放出された電
子８０を加速・集束させる第１、第２グリッド電極７
１，７９と、これらの第１、第２グリッド電極７１，７
９、ヒータ７６、カソード７３に所定の電圧を容器外部
より供給するための複数のピン５と、これらのピン５が
貫通固定されると共に容器の蓋部として機能するステム
４と、を備える。The electron gun 50 disposed in the container 21 generally includes a heater 76 as a heat source, a cathode 73 as a thermionic source which generates and emits electrons 80 when heated by the heater 76, and a cathode 73. And second grid electrodes 7 for accelerating and focusing electrons 80 emitted from
1, 79, and these first and second grid electrodes 71, 7
9, a plurality of pins 5 for supplying a predetermined voltage to the heater 76 and the cathode 73 from outside the container, and the stem 4 through which the pins 5 are fixed and function as a lid of the container.
【００２１】上記ステム４、ヒータ７６、カソード７３
及び第１、第２グリッド電極７１，７９は、集束電極２
５側に向かってこの順に並設され、これら構成部品の各
軸心が一致すると共に集束電極２５の開口２５ａの軸
心、筒状を成す容器２１の軸心と同軸に位置するように
配置されている。The stem 4, the heater 76, the cathode 73
And the first and second grid electrodes 71 and 79 are
5 are arranged side by side in this order, and these components are arranged so that their axes coincide with each other and are coaxial with the axis of the opening 25 a of the focusing electrode 25 and the axis of the cylindrical container 21. ing.
【００２２】さらに詳細に説明すれば、上記カソード７
３は、絶縁体より成る筒体７４の先端に設けられ、この
筒体７４内に、当該カソード７３を加熱する上記ヒータ
７６が設けられている。上記第１グリッド電極７１は、
カソード７３より集束電極２５側に配置され、この第１
グリッド電極７１より集束電極２５側に、上記第２グリ
ッド電極７９が配置される。More specifically, the cathode 7
Numeral 3 is provided at the tip of a cylindrical body 74 made of an insulator. Inside the cylindrical body 74, the heater 76 for heating the cathode 73 is provided. The first grid electrode 71 includes:
The first electrode is disposed closer to the focusing electrode 25 than the cathode 73.
The second grid electrode 79 is arranged closer to the focusing electrode 25 than the grid electrode 71.
【００２３】第１グリッド電極７１は略円板状を成し、
この第１グリッド電極７１の集束電極２５側とは反対側
に、上記カソード７３及びヒータ７６を有する筒体７４
が、絶縁体７５を介して支持されている。The first grid electrode 71 has a substantially disk shape.
A cylindrical body 74 having the cathode 73 and the heater 76 is provided on a side of the first grid electrode 71 opposite to the focusing electrode 25 side.
Are supported via an insulator 75.
【００２４】第２グリッド電極７９は、例えばステンレ
ス等の導電体より成り、円板状の基部７７と、この基部
７７に連設されて一体を成す筒状の筒部７８と、から構
成される。これらの基部７７及び筒部７８は、例えば、
後方押出し等の鍛造技術等により一体に成形され、基部
７７が、第１グリッド電極７１の集束電極２５側に、複
数のセラミック棒（絶縁体）９を介して支持されてい
る。The second grid electrode 79 is made of, for example, a conductor such as stainless steel, and includes a disk-shaped base 77 and a cylindrical tube 78 provided integrally with the base 77. . These base portion 77 and cylindrical portion 78 are, for example,
The base 77 is integrally formed by a forging technique such as backward extrusion or the like, and is supported on the focusing electrode 25 side of the first grid electrode 71 via a plurality of ceramic rods (insulators) 9.
【００２５】第１グリッド電極７１及び第２のグリッド
電極７９の基部７７は、各々の上記カソード７３に対向
する位置に、カソード７３からの電子８０が通過する開
口７１ａ，７７ａを備える。第２グリッド電極７９の基
部７７は、カソード７３からの電子８０を容器３１内の
ターゲット３２側に引っ張る電極である。また、第１グ
リッド電極７１は、第２グリッド電極７９の基部７７に
よりターゲット３２側に引っ張られる電子８０をカソー
ド７３側に押し戻す電極であり、この第１グリッド電極
７１に供給する電圧を調整することで、ターゲット３２
側に向かう電子８０が増減される。また、第１グリッド
電極７１の開口７１ａ及び第２のグリッド電極７９の基
部７７の開口７７ａによって、図２に示すように、カソ
ード７３からの電子８０をターゲット３２に集束させる
微小電子レンズ群が構成されている。The bases 77 of the first grid electrode 71 and the second grid electrode 79 are provided with openings 71a and 77a at positions facing the respective cathodes 73, through which electrons 80 from the cathodes 73 pass. The base 77 of the second grid electrode 79 is an electrode that pulls the electrons 80 from the cathode 73 toward the target 32 in the container 31. The first grid electrode 71 is an electrode that pushes back the electrons 80 pulled toward the target 32 by the base 77 of the second grid electrode 79 toward the cathode 73 toward the cathode 73, and adjusts the voltage supplied to the first grid electrode 71. And target 32
The number of electrons 80 toward the side is increased or decreased. Further, as shown in FIG. 2, a group of minute electron lenses that focus electrons 80 from the cathode 73 to the target 32 is configured by the opening 71 a of the first grid electrode 71 and the opening 77 a of the base 77 of the second grid electrode 79. Have been.
【００２６】図１に戻って、第２グリッド電極７９の基
部７７と一体を成す筒部７８は、カソード７３からター
ゲット３２に向かう電子８０が通過可能に筒状にされる
と共に軸線方向に所定長を有し、開放端部７８ｂが集束
電極２５に当接される。この所定長を有する筒部７８が
集束電極２５に当接することで、第２グリッド電極７９
の基部７７と集束電極２５との間隔が所定の間隔に設定
されている。ここで言う所定の間隔とは、所望の焦点径
を得るのに必要な第２グリッド電極７９の基部７７（微
小電子レンズ）と集束電極２５との間隔である。Returning to FIG. 1, the cylindrical portion 78, which is integral with the base 77 of the second grid electrode 79, is formed into a cylindrical shape so that electrons 80 traveling from the cathode 73 to the target 32 can pass therethrough and has a predetermined length in the axial direction. And the open end portion 78b is in contact with the focusing electrode 25. When the cylindrical portion 78 having the predetermined length comes into contact with the focusing electrode 25, the second grid electrode 79
The interval between the base 77 and the focusing electrode 25 is set to a predetermined interval. Here, the predetermined interval is an interval between the base 77 (micro electron lens) of the second grid electrode 79 and the focusing electrode 25 necessary to obtain a desired focal diameter.
【００２７】また、上記第２グリッド電極７９の筒部７
８は、その周壁に、当該筒部７８及び基部７７を境界部
として画成されるターゲット３２側の空間部とカソード
７３側の空間部とを連通するガス抜き用の穴７８ａを、
複数個備えている。The cylindrical portion 7 of the second grid electrode 79
Reference numeral 8 denotes a gas vent hole 78a in the peripheral wall, which communicates the space on the target 32 side and the space on the cathode 73 side defined by the cylindrical portion 78 and the base portion 77 as boundaries.
There are several.
【００２８】前述した第１グリッド電極７１は、そのタ
ーゲット３２側とは反対側に植設された複数のピン５を
有している。これらのピン５は、例えばセラミックス等
の絶縁体より成る円板状のステム基板４ａを貫通して当
該ステム基板４ａに固定されている。すなわち、上記第
２グリッド電極７９、筒体７４等を支持する第１グリッ
ド電極７１は、複数のピン５を介してステム基板４ａに
支持されている。The first grid electrode 71 has a plurality of pins 5 implanted on the side opposite to the target 32 side. These pins 5 are fixed to the stem substrate 4a through a disk-shaped stem substrate 4a made of an insulator such as ceramics. That is, the first grid electrode 71 supporting the second grid electrode 79, the cylindrical body 74, and the like is supported by the stem substrate 4a via the plurality of pins 5.
【００２９】このステム基板４ａには、図示を省略した
複数の他のピンも貫通固定されている。この複数の他の
ピンの各々に対しては、上記第２グリッド電極７９のリ
ード線７９ｆ、上記カソード７３及びヒータ７６の図示
を省略したリード線が各々接続されている。また、この
ステム基板４ａの外周には、円環状のステムリング４ｂ
が接合されている。A plurality of other pins, not shown, are also fixed through the stem substrate 4a. A lead wire 79f of the second grid electrode 79, a lead wire (not shown) of the cathode 73 and the heater 76 are connected to each of the plurality of other pins. An annular stem ring 4b is provided around the outer periphery of the stem substrate 4a.
Are joined.
【００３０】以上のように電子銃５０は構成される。こ
の電子銃５０のステムリング４ｂは、容器２１の端部に
形成された開口部２２に、例えばロウ付け（鑞付け）等
により固着されている。このステムリング４ｂが容器２
１の開口部２２に固着されることで、当該開口部２２が
ステム基板４ａ及びステムリング４ｂより構成されるス
テム４により蓋されて容器２１，３１は密封されてい
る。The electron gun 50 is configured as described above. The stem ring 4b of the electron gun 50 is fixed to an opening 22 formed at an end of the container 21 by, for example, brazing. This stem ring 4b is the container 2
By being fixed to the opening 22, the opening 22 is covered by the stem 4 composed of the stem substrate 4 a and the stem ring 4 b, and the containers 21 and 31 are sealed.
【００３１】上記第１グリッド電極７１に対しては、前
述したピン５を介して所定の負の電圧が容器外部より供
給される。また、ヒータ７６、カソード７３に対して
は、他のピン、リード線を介して所定の電圧が容器外部
より供給される。また、第２グリッド電極７９に対して
は、さらに他のピン、リード線７９ｆを介してグランド
電位が容器外部より供給される。この第２グリッド電極
７９に供給されるグランド電位は、筒部７８に当接する
集束電極２５、集束電極２５を支持する容器２１，３１
にも供給される。A predetermined negative voltage is supplied to the first grid electrode 71 from outside the container via the pin 5 described above. A predetermined voltage is supplied to the heater 76 and the cathode 73 from outside the container via other pins and lead wires. Further, a ground potential is supplied to the second grid electrode 79 from the outside of the container via another pin and a lead wire 79f. The ground potential supplied to the second grid electrode 79 depends on the focusing electrode 25 in contact with the cylindrical portion 78 and the containers 21 and 31 supporting the focusing electrode 25.
Is also supplied.
【００３２】また、容器２１，３１の境界に位置する上
記集束電極２５の開口２５ａは、図３に示すように、第
１、第２グリッド電極７１，７９により集束した電子ビ
ームを楕円形とするように長方形状にされている。As shown in FIG. 3, the aperture 25a of the focusing electrode 25 located at the boundary between the containers 21, 31 converts the electron beam focused by the first and second grid electrodes 71, 79 into an elliptical shape. The shape is rectangular.
【００３３】この集束電極２５の開口２５ａを介して容
器２１内に連通する容器３１内には、図１に示すよう
に、上記ターゲット３２が設置されている。このターゲ
ット３２は、電子銃５０からの電子８０を受けてＸ線８
１を発生させるものであり、金属製の棒状体を成し、そ
の軸方向を電子８０が進入してくる方向に対して交差す
る向きに配置されている。このターゲット３２の先端面
３２ａは、電子銃５０からの電子８０を受ける面であ
り、その電子８０が進入してくる前方の位置に配置さ
れ、入射される電子８０と出射されるＸ線８１が直交す
るように傾斜面にされる。また、ターゲット３２には、
正の高電圧が印加されている。As shown in FIG. 1, the above-mentioned target 32 is provided in a container 31 communicating with the inside of the container 21 through the opening 25a of the focusing electrode 25. The target 32 receives the electrons 80 from the electron gun 50 and receives the X-rays 8.
1, which forms a metal rod, and is arranged so that its axial direction crosses the direction in which the electrons 80 enter. The front end surface 32a of the target 32 is a surface that receives the electrons 80 from the electron gun 50, and is disposed at a position in front of the entrance of the electrons 80. The surfaces are inclined so as to be orthogonal. In addition, the target 32 includes:
A positive high voltage is applied.
【００３４】容器３１には、Ｘ線出射窓３３が設けられ
ている。このＸ線出射窓３３は、ターゲット３２から発
せられたＸ線８１を容器３１の外部へ出射させるための
窓であり、例えば、Ｘ線透過材であるＢｅ材から成る板
体等により構成される。このＸ線出射窓３３は、ターゲ
ット３２の先端の前方に配置され、その中心がターゲッ
ト３２の中心軸の延長上に位置するように形成されてい
る。The container 31 has an X-ray emission window 33. The X-ray emission window 33 is a window for emitting the X-rays 81 emitted from the target 32 to the outside of the container 31, and is made of, for example, a plate made of a Be material that is an X-ray transmission material. . The X-ray emission window 33 is arranged in front of the front end of the target 32, and is formed so that the center thereof is located on the extension of the central axis of the target 32.
【００３５】次に、上記Ｘ線管１の組立手順について説
明する。先ず、作業者は、ステムリング４ｂを除いて電
子銃５０を組み立てる。この時、筒部７８の軸線方向の
寸法精度は予め高精度に所定長にされている。次いで、
ステムリング４ｂを、ステム基板４ａに接合する。次い
で、ターゲット３２を容器３１内に配置すると共に、上
記組み立てられた電子銃５０を、容器２１内に開口部２
２から挿入する。Next, the procedure for assembling the X-ray tube 1 will be described. First, the operator assembles the electron gun 50 except for the stem ring 4b. At this time, the dimensional accuracy in the axial direction of the cylindrical portion 78 is set to a predetermined length with high accuracy in advance. Then
The stem ring 4b is joined to the stem substrate 4a. Next, the target 32 is placed in the container 31, and the assembled electron gun 50 is inserted into the opening 21 in the container 21.
Insert from 2.
【００３６】そして、電子銃５０が突き当たるまで、す
なわち、第２グリッド電極７９の筒部７８の端部７８ｂ
が集束電極２５に当接するまで挿入していく。筒部７８
の端部７８ｂが集束電極２５に当接すると、当該筒部７
８により、第２グリッド電極７９の基部７７と集束電極
２５との間隔が所定の間隔に設定されて、所望の焦点径
を得るのに必要な間隔にされる。Then, until the electron gun 50 abuts, that is, the end portion 78 b of the cylindrical portion 78 of the second grid electrode 79.
Until it comes into contact with the focusing electrode 25. Cylinder 78
When the end 78b of the cylindrical member 7 comes into contact with the focusing electrode 25,
According to 8, the distance between the base 77 of the second grid electrode 79 and the focusing electrode 25 is set to a predetermined distance, and is set to a distance necessary to obtain a desired focal diameter.
【００３７】このようにして電子銃５０の軸線方向での
位置決めがなされたら、ステムリング４ｂを容器２１の
開口部２２に接合して容器２１，３１を密封する。After the positioning of the electron gun 50 in the axial direction in this manner, the stem ring 4b is joined to the opening 22 of the container 21 to seal the containers 21 and 31.
【００３８】このように、本実施形態においては、所定
の焦点を得るための開口７７ａを有して微小電子レンズ
を構成する第２グリッド電極７９の基部７７と一体を成
し、集束電極２５に当接する第２グリッド電極７９の筒
部７８により、第２グリッド電極７９の基部７７（電子
銃５０）の軸線方向での位置決めを正確且つ容易に行う
ことができる。As described above, in this embodiment, the focusing electrode 25 is formed integrally with the base 77 of the second grid electrode 79 constituting the micro electron lens having the opening 77a for obtaining a predetermined focal point. The cylindrical portion 78 of the second grid electrode 79 that abuts allows accurate and easy positioning of the base 77 (electron gun 50) of the second grid electrode 79 in the axial direction.
【００３９】ところで、上記組み立てられたＸ線管１の
容器２１、３１内は、前述したように、真空状態にされ
ている。この容器２１、３１内を真空とする真空引き
は、容器２１側または容器３１側から行われる。この
時、前述した第２グリッド電極７９の筒部７８の複数個
のガス抜き用の穴７８ａにより、筒部７８及び基部７７
を境界部として画成されるターゲット３２側の空間部と
カソード７３側の空間部とが連通されているため、当該
真空引きを容易に行うことができる。By the way, the insides of the containers 21 and 31 of the assembled X-ray tube 1 are evacuated as described above. The evacuation of the inside of the containers 21 and 31 is performed from the container 21 side or the container 31 side. At this time, the cylindrical portion 78 and the base portion 77 are formed by the plurality of gas vent holes 78a of the cylindrical portion 78 of the second grid electrode 79 described above.
Since the space on the side of the target 32 and the space on the side of the cathode 73, which are defined as boundaries, communicate with each other, the evacuation can be easily performed.
【００４０】次に、このように構成されたＸ線管１の動
作について説明する。先ず、上記Ｘ線管１を、冷却媒体
としての例えば絶縁油に浸漬し、次いで、第１グリッド
電極７１に負の電圧を、第２グリッド電極７９にグラン
ド電位を、ターゲット３２に正の高電圧を、各々供給し
た状態にて、ヒータ７６を加熱する。すると、カソード
７３から電子８０が放出される。電子８０は、第１、第
２グリッド電極７１，７９の開口７１ａ，７７ａを通過
して加速・集束され、さらに集束電極２５の開口２５ａ
を通過する（図２参照）。Next, the operation of the X-ray tube 1 configured as described above will be described. First, the X-ray tube 1 is immersed in, for example, insulating oil as a cooling medium. Then, a negative voltage is applied to the first grid electrode 71, a ground potential is applied to the second grid electrode 79, and a positive high voltage is applied to the target 32. Are supplied, the heater 76 is heated. Then, electrons 80 are emitted from cathode 73. The electrons 80 are accelerated and focused through the openings 71a and 77a of the first and second grid electrodes 71 and 79, and are further accelerated and focused.
(See FIG. 2).
【００４１】ここで、集束電極２５の開口２５ａは、図
３に示したように、長方形状を成しているため、開口２
５ａを通過した電子ビームは楕円となって、ターゲット
３２の先端面３２ａに集束入射される。この時、先端面
３２ａは傾斜面にされているため、先端面３２ａから放
出されるＸ線８１は真円となる。そして、このＸ線８１
は、Ｘ線出射窓３３を通してＸ線管１外へ出射される。Here, the opening 25a of the focusing electrode 25 has a rectangular shape as shown in FIG.
The electron beam that has passed through 5a becomes an ellipse and is focused and incident on the front end surface 32a of the target 32. At this time, since the distal end surface 32a is inclined, the X-ray 81 emitted from the distal end surface 32a becomes a perfect circle. And this X-ray 81
Are emitted out of the X-ray tube 1 through the X-ray emission window 33.
【００４２】この時、前述したように、第２グリッド電
極７９の筒部７８により、第２グリッド電極７９の開口
７７ａを有する基部７７と集束電極２５との間隔が所定
の間隔に設定されて、第２グリッド電極７９の基部７７
（電子銃５０）の軸線方向での位置決めが正確になされ
ているため、ターゲット３２の先端面３２ａにて所定の
焦点径が得られ、これにより、所定のＸ線８１を得るこ
とができる。At this time, as described above, the interval between the base 77 having the opening 77a of the second grid electrode 79 and the focusing electrode 25 is set to a predetermined interval by the cylindrical portion 78 of the second grid electrode 79, Base 77 of second grid electrode 79
Since the (electron gun 50) is accurately positioned in the axial direction, a predetermined focal diameter can be obtained at the distal end surface 32a of the target 32, whereby a predetermined X-ray 81 can be obtained.
【００４３】また、ターゲット３２の先端面３２ａから
集束電極２５の開口２５ａを介してカソード７３側に向
かう余分なＸ線は、筒状を成す筒部７８及び当該筒部７
８と一体の基部７７より成る第２グリッド電極７９によ
って、カソード７３側に対して遮蔽されるため、Ｘ線の
容器２１からの漏洩をより確実に防止できる。The extra X-rays directed from the distal end surface 32a of the target 32 to the cathode 73 through the opening 25a of the focusing electrode 25 pass through the cylindrical portion 78 and the cylindrical portion 7.
Since the cathode 73 is shielded by the second grid electrode 79 composed of the base 77 integral with the base 8, the leakage of X-rays from the container 21 can be more reliably prevented.
【００４４】また、Ｘ線管１は絶縁油に浸漬されている
ため、第２グリッド電極７９の熱は、筒部７８、この筒
部７８が当接する集束電極２５、容器２１，３１を介し
て積極的に絶縁油に放熱され、これにより第２グリッド
電極７９での異常発熱を防止できる。Since the X-ray tube 1 is immersed in insulating oil, the heat of the second grid electrode 79 is transmitted through the cylindrical portion 78, the focusing electrode 25 with which the cylindrical portion 78 contacts, and the containers 21 and 31. The heat is positively dissipated to the insulating oil, thereby preventing abnormal heat generation in the second grid electrode 79.
【００４５】また、第２グリッド電極７９にグランド電
位が供給され、このグランド電位が、集束電極２５を介
して容器２１，３１に供給されて、第２グリッド電極７
９、集束電極２５及び容器２１，３１の電位が常にグラ
ンド電位に維持されるため、カソード７３からの電子８
０を正常にターゲット３２の先端面３２ａに集束でき
る。A ground potential is supplied to the second grid electrode 79, and this ground potential is supplied to the containers 21 and 31 via the focusing electrode 25, and the second grid electrode 7
9, since the potentials of the focusing electrode 25 and the containers 21 and 31 are always maintained at the ground potential, the electrons 8 from the cathode 73
0 can be normally focused on the distal end surface 32a of the target 32.
【００４６】さらにまた、集束電極２５を介して容器２
１，３１にもグランド電位が供給されるため、別のグラ
ンド電位供給手段を用いて容器２１，３１にグランド電
位を供給する必要がなく、部品点数の減少を図ることが
できる。Further, the container 2 is connected via the focusing electrode 25.
Since the ground potential is also supplied to the first and the first 31, it is not necessary to supply the ground potential to the containers 21 and 31 using another ground potential supply means, and the number of components can be reduced.
【００４７】図４は、第２実施形態に係るＸ線管の要部
を示す断面図である。この第２実施形態のＸ線管が第１
実施形態のそれと違う点は、集束電極２５の外周部のカ
ソード７３側を厚肉とすると共に、この厚肉部２５ｂの
内周面２５ｃを、筒部７８の端部７８ｂ外周面に対する
嵌合面とした点である。FIG. 4 is a sectional view showing a main part of an X-ray tube according to the second embodiment. The X-ray tube of the second embodiment is
The difference from the embodiment is that the thickness of the outer peripheral portion of the focusing electrode 25 on the cathode 73 side is increased and the inner peripheral surface 25c of the thick portion 25b is fitted to the outer peripheral surface of the end portion 78b of the cylindrical portion 78. The point is.
【００４８】この厚肉部２５ｂの内周面２５ｃは、その
軸心が電子銃５０の構成部品及び集束電極２５の開口２
５ａの軸心と一致するように形成される。The inner peripheral surface 25c of the thick portion 25b has its axis centered on the components of the electron gun 50 and the opening 2 of the focusing electrode 25.
It is formed so as to coincide with the axis of 5a.
【００４９】そして、当該筒部７８の端部７８ｂ外周面
が、厚肉部２５ｂの内周面２５ｃに嵌合された状態で、
当該筒部７８の端部７８ｂが、第１実施形態と同様に、
集束電極２５の端面に当接されている。Then, with the outer peripheral surface of the end portion 78b of the cylindrical portion 78 fitted to the inner peripheral surface 25c of the thick portion 25b,
As in the first embodiment, the end portion 78b of the cylindrical portion 78 is
It is in contact with the end surface of the focusing electrode 25.
【００５０】このように構成しても、第１実施形態と同
様な効果を得ることができるというのはいうまでもな
く、加えて、筒部７８の端部７８ｂが集束電極２５に嵌
合される構成のため、当該筒部７８の端部７８ｂの電極
並設方向に直交する方向（図示上下方向）での位置決め
を正確且つ容易にできる。It is needless to say that the same effect as that of the first embodiment can be obtained with such a configuration. In addition, the end 78b of the cylindrical portion 78 is fitted to the focusing electrode 25. With this configuration, it is possible to accurately and easily position the end portion 78b of the cylindrical portion 78 in a direction (vertical direction in the drawing) orthogonal to the direction in which the electrodes are arranged.
【００５１】また、上記嵌合により、筒部７８の端部７
８ｂが集束電極２５に支持されて、第２グリッド電極７
９が両端支持にされるため、耐震性を向上できる。Further, the fitting of the end portion 7 of the cylindrical portion 78
8b is supported by the focusing electrode 25 and the second grid electrode 7
Since both ends 9 are supported, the earthquake resistance can be improved.
【００５２】以上、本発明者によってなされた発明を実
施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施
形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変更可能であるというのはいうまでもなく、
例えば、上記実施形態においては、第２グリッド電極７
９を安価だとして、例えばステンレスより構成している
が、他の導電体として例えばアルミニウム、銅等の非磁
性金属より構成することも勿論可能である。As described above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be variously modified without departing from the gist thereof. Needless to say,
For example, in the above embodiment, the second grid electrode 7
9 is inexpensive and is made of, for example, stainless steel, but it is of course possible to make other conductors of non-magnetic metal such as aluminum and copper.
【００５３】また、上記実施形態においては、冷却媒体
を絶縁油としているが、これに限定されるものではな
く、例えば絶縁性ガス、絶縁性冷媒を用いることもでき
る。In the above embodiment, the cooling medium is an insulating oil. However, the present invention is not limited to this. For example, an insulating gas or an insulating refrigerant may be used.
【００５４】また、上記実施形態においては、Ｘ線管と
して反射型のマイクロフォーカスＸ線管を例示したが、
これに限定されるものではなく、例えば透過型のマイク
ロフォーカスＸ線管にも適用できる。In the above embodiment, the reflection type microfocus X-ray tube is exemplified as the X-ray tube.
The present invention is not limited to this, and can be applied to, for example, a transmission type microfocus X-ray tube.
【００５５】さらにまた、焦点径もマイクロフォーカス
に限らず、どのような焦点径を持つＸ線管に対しても同
様に適用できる。Further, the focal diameter is not limited to the microfocus, and the present invention can be similarly applied to an X-ray tube having any focal diameter.
【００５６】[0056]
【発明の効果】本発明によるＸ線管は、カソードからの
電子が通過する開口を有して、所定の焦点を得るための
微小電子レンズを構成するグリッド電極の基部と、集束
電極との間隔を、当該基部の開口から集束電極に向かう
電子を遮らないように筒状を成すと共に当該基部に連設
されて一体を成しその端部が集束電極に当接したグリッ
ド電極の筒部により、所定の間隔に設定するように構成
したものであるから、グリッド電極の基部（微小電子レ
ンズ）の軸線方向（電極並設方向）での位置決めを正確
且つ容易にでき、品質の向上及び組立コストの低減を実
現することが可能となる。また、陽極ターゲットから集
束電極を介してカソード側に向かう余分なＸ線を、筒状
を成す筒部及び当該筒部と一体の基部より成るグリッド
電極によって、カソード側に対して遮蔽するように構成
したものであるから、Ｘ線の筐体からの漏洩をより確実
に防止でき、Ｘ線管の信頼性を一層向上することが可能
となる。The X-ray tube according to the present invention has an opening through which electrons from the cathode pass, and has a gap between the base of the grid electrode constituting a micro electron lens for obtaining a predetermined focus and the focusing electrode. By a cylindrical portion of the grid electrode, which is formed in a tubular shape so as not to block the electrons traveling from the opening of the base toward the focusing electrode and is formed integrally with the base portion and has an end in contact with the focusing electrode, Since it is configured to be set at a predetermined interval, it is possible to accurately and easily position the base (microelectron lens) of the grid electrode in the axial direction (the direction in which the electrodes are arranged), thereby improving quality and reducing assembly costs. Reduction can be realized. In addition, an extra X-ray traveling from the anode target to the cathode side via the focusing electrode is shielded from the cathode side by a grid electrode composed of a cylindrical portion and a base integrated with the cylindrical portion. Therefore, leakage of X-rays from the housing can be more reliably prevented, and the reliability of the X-ray tube can be further improved.
【００５７】また、本発明によるＸ線管は、グリッド電
極の筒部の端部と集束電極とを、嵌合部により嵌め合う
ように構成したものであるから、当該端部の電極並設方
向に直交する方向での位置決めを正確且つ容易にでき、
品質の一層の向上及び組立コストの一層の低減を実現す
ることが可能となる。また、上記嵌合部の嵌め合いによ
り、筒部の端部を集束電極に支持させるように構成した
ものであるから、耐震性を向上でき、Ｘ線管の信頼性を
一層向上することが可能となる。In the X-ray tube according to the present invention, since the end of the cylindrical portion of the grid electrode and the focusing electrode are fitted by the fitting portion, the direction of juxtaposition of the electrodes at the end is provided. Can be accurately and easily positioned in the direction perpendicular to the
Further improvement in quality and further reduction in assembly cost can be realized. Further, since the end of the cylindrical portion is supported by the focusing electrode by the fitting of the fitting portion, the earthquake resistance can be improved, and the reliability of the X-ray tube can be further improved. Becomes
【００５８】また、本発明によるＸ線管は、グリッド電
極の熱を、当該グリッド電極の筒部が当接する集束電
極、筐体を介して積極的に冷却媒体に放熱するように構
成したものであるから、グリッド電極での異常発熱を防
止でき、Ｘ線管の正常動作を確保することが可能とな
る。Further, the X-ray tube according to the present invention is configured so that the heat of the grid electrode is positively radiated to the cooling medium via the focusing electrode and the housing in contact with the cylindrical portion of the grid electrode. Therefore, abnormal heat generation in the grid electrode can be prevented, and normal operation of the X-ray tube can be ensured.
【００５９】また、本発明によるＸ線管は、筒部の周壁
にガス抜き用の穴を設け、筒部及び基部を境界部として
画成される陽極ターゲット側の空間部とカソード側の空
間部とを、ガス抜き用の穴により連通するように構成し
たものであるから、筐体内の真空引きを容易にでき、組
立コストの一層の低減を実現することが可能となる。Further, in the X-ray tube according to the present invention, a gas vent hole is provided in the peripheral wall of the cylindrical portion, and a space on the anode target side and a space on the cathode side defined by the cylinder and the base as boundaries. Are connected to each other by a gas vent hole, so that the inside of the housing can be easily evacuated and the assembly cost can be further reduced.
【００６０】さらにまた、本発明によるＸ線管は、グリ
ッド電極に所定の電位を供給し、この電位を、集束電極
を介して筐体に供給して、グリッド電極、集束電極及び
筐体の電位を常に所定に維持するように構成したもので
あるから、カソードからの電子を正常に陽極ターゲット
に集束でき、Ｘ線管の正常動作を一層確保することが可
能となると共に、筐体に電位を別に供給するのを不要に
でき、低コスト化を一層図ることが可能となる。Further, in the X-ray tube according to the present invention, a predetermined potential is supplied to the grid electrode, and this potential is supplied to the housing via the focusing electrode, and the potential of the grid electrode, the focusing electrode and the housing is supplied. , The electron from the cathode can be normally focused on the anode target, and the normal operation of the X-ray tube can be further secured. Separate supply is not required, and the cost can be further reduced.
【図１】第１実施形態に係るＸ線管の要部を示す断面図
である。FIG. 1 is a sectional view showing a main part of an X-ray tube according to a first embodiment.
【図２】カソードから陽極ターゲットまでの電子ビーム
の様子を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state of an electron beam from a cathode to an anode target.
【図３】集束電極を介して陽極ターゲットへ入射する電
子ビーム及び陽極ターゲットから出射するＸ線の様子を
示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a state of an electron beam incident on an anode target via a focusing electrode and an X-ray emitted from the anode target.
【図４】第２実施形態に係るＸ線管の要部を示す断面図
である。FIG. 4 is a sectional view showing a main part of an X-ray tube according to a second embodiment.
１…Ｘ線管、２１，３１…容器（筐体）、２５…集束電
極、２５ａ…集束電極の開口、２５ｃ…集束電極の嵌合
部、３２…陽極ターゲット、３２ａ…陽極ターゲットの
先端面、５０…電子銃、７３…カソード、７６…ヒー
タ、７７…基部、７７ａ…開口、７８…筒部、７８ａ…
ガス抜き用の穴、７８ｂ…筒部の端部（筒部の嵌合
部）、７９…第２グリッド電極、７９ｆ…リード線、８
０…電子、８１…Ｘ線。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... X-ray tube, 21, 31 ... Container (housing), 25 ... Focusing electrode, 25a ... Focusing electrode opening, 25c ... Focusing electrode fitting part, 32 ... Anode target, 32a ... Tip surface of anode target, Reference numeral 50: electron gun, 73: cathode, 76: heater, 77: base, 77a: opening, 78: cylinder, 78a:
Hole for venting, 78b: End of cylindrical portion (fitting portion of cylindrical portion), 79: Second grid electrode, 79f: Lead wire, 8
0: electron, 81: X-ray.
Claims (5)
加熱して電子を放出させ、前記電子をグリッド電極、集
束電極を介して陽極ターゲットに集束させてＸ線を発生
させるＸ線管において、 前記グリッド電極は、その中央に前記電子が通過する開
口を有する板状の基部と、 この基部に連設されて一体を成し、前記開口から前記集
束電極に向かう電子が通過可能に筒状にされると共にそ
の端部が前記集束電極に当接した筒部と、 を備えることを特徴とするＸ線管。1. An X-ray tube that heats a cathode to emit electrons in a housing sealed in a vacuum and focuses the electrons on an anode target via a grid electrode and a focusing electrode to generate X-rays. In the above, the grid electrode has a plate-shaped base having an opening through which the electrons pass in the center thereof, and is integrally formed by being connected to the base, so that the electrons from the opening toward the focusing electrode can pass therethrough. And a cylindrical portion whose end is in contact with the focusing electrode.
合部により嵌め合わされていることを特徴とする請求項
１記載のＸ線管。2. The X-ray tube according to claim 1, wherein an end of the cylindrical portion and the focusing electrode are fitted by a fitting portion.
ことを特徴とする請求項１または２記載のＸ線管。3. The X-ray tube according to claim 1, wherein the housing is cooled by a cooling medium.
えていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に
記載のＸ線管。4. The X-ray tube according to claim 1, wherein the cylindrical portion has a gas vent hole on a peripheral wall.
され、前記集束電極は前記筐体に電気的に接続されてい
ることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の
Ｘ線管。5. The grid according to claim 1, wherein a predetermined potential is supplied to the grid electrode, and the focusing electrode is electrically connected to the housing. X-ray tube.
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