JP2003257347A

JP2003257347A - 回転陽極型ｘ線管

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Publication number: JP2003257347A
Application number: JP2002054151A
Authority: JP
Inventors: Hideo Abu; 秀郎阿武; Susumu Saito; 晋斎藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-02-28
Filing date: 2002-02-28
Publication date: 2003-09-12
Anticipated expiration: 2022-02-28
Also published as: JP3910468B2

Abstract

(57)【要約】【課題】反跳電子による加熱を抑え、良好な回転特性
を有する回転陽極型Ｘ線管を提供すること。【解決手段】真空容器１０内に配置した陰極構体２４
と、この陰極構体２４から放射する電子ビームｅが軌道
面１８上の焦点に入射しＸ線を放出する陽極ターゲット
１１と、この陽極ターゲット１１と一体に回転する回転
体１３と、この回転体１３とともに陽極ターゲット１１
を回転可能に支持し、回転体１３との間に動圧式すべり
軸受２１Ｒ、２１Ｓが設けられた固定体１４とを具備し
た回転陽極型Ｘ線管において、陽極ターゲット１１およ
び回転体１３と一体に回転し軌道面１８の内側に位置す
る反跳電子トラップ１９を、管軸ｍ方向にみて陽極ター
ゲット１１よりも陰極構体２４側に設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は回転陽極型Ｘ線管
に関する。

【０００２】

【従来の技術】回転陽極型Ｘ線管は、真空容器内に配置
した円盤状陽極ターゲットを回転支持機構によって回転
可能に支持し、高速で回転する陽極ターゲットに対して
電子ビームを照射し、陽極ターゲットからＸ線を放出さ
せる構造になっている。陽極ターゲットを回転可能に支
持する回転支持機構は、互いに嵌合する回転体および固
定体から構成され、回転体と固定体の嵌合部分に軸受が
設けられている。

【０００３】回転陽極型Ｘ線管の軸受には、ボールベア
リングのようなころがり軸受、あるいは、軸受面にらせ
ん溝を形成し、ガリウム（Ｇａ）やガリウムーインジウ
ムー錫（Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｎ）合金などの液体金属潤滑剤
を軸受間隙に満たした動圧式すべり軸受が用いられてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】回転陽極型Ｘ線管は、
陰極から放出された電子が、陰極および陽極ターゲット
間の電位勾配で加速集束され、たとえば１２０〜１５０
ｋｅＶのエネルギーを持って、Ｘ線発生源となる焦点を
陽極ターゲット上に形成する。高エネルギーの電子が陽
極ターゲット上に衝突すると、電子は急速に減速し陽極
ターゲットからＸ線が放出される。

【０００５】陽極ターゲットに衝突する電子の運動エネ
ルギーのうち、１％程度のわずかな部分がＸ線に変換さ
れる。残りのエネルギーは熱に変換され、陽極ターゲッ
トを加熱する。電子の衝突で発生する陽極ターゲットの
熱は、回転陽極型Ｘ線管を高性能化するために、電子ビ
ーム出力を大きくしてＸ線の放出量を増加させる場合、
あるいは、Ｘ線を頻繁に放出させる場合、Ｘ線を長時間
にわたって連続的に放出させる場合などに障害になる。

【０００６】また、陽極ターゲットに衝突した電子は約
５０％が後方に散乱する。後方に散乱した電子（以下、
反跳電子と記す）は、陽極ターゲットの表面から一度遠
ざかる。その後、陰極と陽極間の電位勾配によって陽極
ターゲット側に加速され、反跳電子のほとんどが焦点か
ら離れた陽極ターゲットの表面に再び衝突する。再衝突
した反跳電子は陽極ターゲットを加熱させる。また、利
用しないＸ線（以下、焦点外Ｘ線と記す）を放出させ、
Ｘ線画像の明瞭度が損なわれる。

【０００７】上記したように反跳電子は、利用可能なＸ
線の発生に寄与せず、陽極ターゲットを加熱しＸ線管の
高性能化を妨げる。

【０００８】そこで、反跳電子を捕捉するシールド構造
体を陰極と陽極ターゲット間に配置し、反跳電子による
陽極ターゲットの加熱を減少させる方法がある（米国特
許第４３０９６３７号明細書および特表平１１−５１０
９５５号公報参照）。

【０００９】これらの方法は、シールド構造体を比較的
薄い金属壁で構成し、反跳電子が衝突する面と反対側の
面を冷却媒体で冷却する構造になっている。反跳電子の
衝突で発生するシールド構造体の熱は、熱伝導によって
冷却壁面に伝熱し、冷却媒体によって熱交換される。

【００１０】上記の方法は、シールド構造体に発生する
熱が冷却媒体による熱交換の能力を上回ると、金属壁部
分の温度が上昇する。温度の上昇が大きくなると、金属
壁の表面が溶融し、あるいは、金属壁から真空管内に不
所望のガスを発生させ、耐電圧性能が低下する。

【００１１】そのため、シールド構造体を用いる方法
は、ＣＴ装置など高出力のＸ線撮影装置への適用が困難
になっている。たとえば連続７２ｋＷの出力をもつＣＴ
装置に適用する場合、捕捉される反跳電子の割合が８０
％と仮定すると、約２９ｋＷの熱を冷却媒体に直接伝達
する必要がある。しかし、現状のＣＴ装置は、油冷却装
置の最大の冷却性能は１０ｋＷに満たず、シールド構造
体の採用が困難になっている。

【００１２】また、特開２０００−２００６９５号公報
には、反跳電子を捕捉するために、真空外囲器の外面の
一部に、Ｘ線透過窓接合用の穴を含んだ形状の熱蓄積ア
センブリを設ける方法が開示されている。この熱蓄積ア
センブリは、内部に熱交換チャンバを設け、熱交換チャ
ンバ内に冷却媒体を流して熱蓄積アセンブリを冷却する
構造となっている。

【００１３】熱蓄積アセンブリを用いる方法は、熱蓄積
アセンブリが固定された構造であるため、反跳電子が衝
突する領域の表面温度が局部的に高くなる。また、Ｘ線
照射窓への反跳電子の衝撃を防止することが困難であ
り、熱交換チャンバを設けるため構造が複雑になる。

【００１４】この発明は、上記の欠点を解消し、反跳電
子による加熱を抑え、良好な回転特性を有する回転陽極
型Ｘ線管を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明は、真空容器内
に配置した陰極構体と、この陰極構体から放射する電子
ビームが軌道面上の焦点に入射しＸ線を放出する陽極タ
ーゲットと、この陽極ターゲットと一体に回転する回転
体と、この回転体とともに前記陽極ターゲットを回転可
能に支持し、前記回転体との間に軸受が設けられた固定
体とを具備した回転陽極型Ｘ線管において、前記陽極タ
ーゲットおよび前記回転体と一体に回転し前記軌道面の
内側に位置する反跳電子トラップを、管軸方向にみて前
記陽極ターゲットよりも前記陰極構体側に設けたことを
特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態について、その
主要部分を抜き出した図１を参照して説明する。符号１
０は真空容器で、図１の場合、その接地側容器部分のみ
が示されている。真空容器１０の一部にＸ線窓１０ａが
設けられている。真空容器１０内に円盤状陽極ターゲッ
ト１１が配置され、陽極ターゲット１１は回転支持機構
１２によって回転可能に支持されている。回転支持機構
１２はたとえば有底円筒状の回転体１３およびこの回転
体１３内側に嵌合する固定体１４から構成され、陽極タ
ーゲット１１はその回転体１３の部分に連結している。

【００１７】たとえば陽極ターゲット１１の内側に肉厚
の薄い環状の肉薄部１５が形成され、また、回転体１３
の外周部分に環状の突出部１６が形成され、陽極ターゲ
ット１１の肉薄部１５と回転体１３の突出部１６がたと
えば複数のねじ１７で固定されている。陽極ターゲット
１１の一部たとえば図示上面の外周部分に、外側の方が
低い傾斜面が環状に形成され、その傾斜面にＸ線を放出
する軌道面１８が環状に設けられている。

【００１８】回転体１３の図示上部に円板状の反跳電子
トラップ１９がたとえば複数のねじ２０で固定されてい
る。反跳電子トラップ１９の側壁部分１９ａはたとえば
上面の方が下面よりも径が大きい傾斜面に形成されてい
る。側壁部分１９ａのたとえば下端は陽極ターゲット１
１の軌道面１８が形成する環状領域の内端よりも小さく
その内側に位置している。

【００１９】回転体１３および固定体１４の嵌合部分の
所定領域に動圧式すべり軸受が設けられている。たとえ
ば回転体１３の内周面と固定体１４の外周面との間に、
軸受面が管軸ｍに平行なラジアル方向の動圧式すべり軸
受２１Ｒが設けられている。また、回転体１３の底面と
固定体１４の端面との間に軸受面が管軸ｍに直交するス
ラスト方向の動圧式すべり軸受２１Ｓが設けられてい
る。動圧式すべり軸受２１Ｒ、２１Ｓは、たとえば軸受
面の一方にらせん溝を形成し、このらせん溝の部分に液
体金属潤滑剤を供給する構成になっている。

【００２０】また、固定体１４の内部に穴２２が形成さ
れ、穴２２の中にパイプ２３が配置されている。このと
き、矢印Ｙで示すように、冷却媒体がパイプ２３内を上
昇し、その後、パイプ２３の外側を下降する冷却媒体用
通路が形成される。

【００２１】また、陽極ターゲット１１の軌道面１８に
対向して、反跳電子トラップ１９が設けられた側に電子
ビームを発生する陰極構体２４が配置されている。陰極
構体２４はたとえばマルチフォーカス構造で、電子ビー
ムを発生する陰極２４ａおよびグリッド電極２４ｂなど
から構成されている。グリッド電極２４ｂは絶縁物２４
ｃを介して陰極２４ａの周囲に取り付けられている。

【００２２】マルチフォーカス構造はＣＴ装置で使用さ
れる回転陽極型Ｘ線管などに用いられている。たとえば
複数の電子放出部いわゆるフィラメントが陰極２４ａに
設けられ、使用条件に応じて電子放出部が切り替えられ
る。電子放出部を切り替えた場合、それぞれの電子放出
部から発生する電子が陽極ターゲット１１上のほぼ同一
の位置に焦点を形成するように、グリット電極２４ｂの
電圧が切り替えに合わせて調整される。

【００２３】陰極構体２４は、軌道面１８上のＸ線焦点
に接する面Ｓに垂直な垂直線ｓよりもＸ線窓１０ａ側に
傾いて配置され、陰極構体２４が発生する電子ビームｅ
は管軸ｍに対し傾けた向きに放出される。このとき、反
跳電子トラップ１９の外側面１９ａが電子ビームｅの進
行方向とほぼ平行し、反跳電子トラップ１９が形成する
電界は電子ビームｅを直進させる。

【００２４】上記した配置の場合、図２に示すように、
たとえば軌道面上に形成されるＸ線焦点Ｆに接する面を
Ｓ、電子の中心ビームがＸ線焦点Ｆに入射する入射方位
ベクトルをｅ、Ｘ線を取り出すＸ線出力方位ベクトルを
ｘ、面ＳのＸ線焦点Ｆ上に垂直に落下する垂直方位ベク
トルをｓとした場合、入射方位ベクトルｅと垂直方位ベ
クトルｓがなす角度θがターゲット角度ψすなわちＸ線
出力方位ベクトルｘと面Ｓがなす角度以上に設定されて
いる。

【００２５】また、たとえば陰極構体２４を起点とする
Ｘ線焦点Ｆまでの入射方位ベクトルｅの面Ｓへの投影ｅ
0 と、たとえばＸ線焦点Ｆを起点とするＸ線窓までのＸ
線出力方位ベクトルｘのＳ面への投影ｘ0 とのなす角度
φが９０°以下に設定されている。ここでは、投影ｅ0
と投影ｘ0 が一致する場合に角度φ＝０°となる。

【００２６】上記の構成において、陽極ターゲット１１
を高速で回転させ、陰極構体２４が発生する電子ビーム
ｅの焦点Ｆを陽極ターゲット１１の軌道面１８上に形成
し、Ｘ線を放出させる。このＸ線は矢印Ｘ（図１）で示
すように進み真空容器１０のＸ線窓１０ａから取り出さ
れる。

【００２７】このとき、陽極ターゲット１１に対する電
子ビームｅの衝突で、符号Ｅ（図１）で示すように反跳
電子が発生する。反跳電子Ｅは、互いに電気的に接続さ
れ同じ値の高電位に設定された陽極ターゲット１１およ
び反跳電子トラップ１９によって捕捉される。

【００２８】反跳電子の衝撃で発生する反跳電子トラッ
プ１９の熱は熱伝導で全体に蓄積され、反跳電子トラッ
プ１９の温度が上昇する。この熱の一部は反跳電子トラ
ップ１９の熱輻射作用により放散される。また、熱の一
部は、回転体１３からスラスト方向の動圧式すべり軸受
２１Ｓなどを介して固定体１４に伝熱し、固定体１４内
を流れる冷却媒体たとえば絶縁油への緩やかな熱伝達作
用で放散される。

【００２９】上記したように、比較的短時間に高いパワ
ーで発生した反跳電子の衝撃による熱は反跳電子トラッ
プ１９に蓄積され、その後、Ｘ線の照射が中断される比
較的長時間の間に緩やかに放散される。したがって、軸
受部分における急激な温度上昇が回避され、良好な軸受
機能が維持される。

【００３０】上記した構成の場合、陰極構体２４は、軌
道面１８に接する面Ｓ上でＸ線焦点Ｆに垂直な方向より
もＸ線窓１０ａ側に位置し、角度φ（図２）を９０°以
下に設定している。この場合、反跳電子の多くが反跳電
子トラップ１９に向い、Ｘ線窓１０ａに向う反跳電子が
減少する。その結果、Ｘ線窓１０ａの温度上昇が抑えら
れる。

【００３１】また、電子の中心ビームが面Ｓに入射する
入射路と面Ｓに垂直な線ｓとがなす入射角度θをターゲ
ット角度ψよりも大きくしている。この場合、反跳電子
が広い範囲に分布し、反跳電子によって衝撃される反跳
電子トラップ１９表面の温度分布が均一化し、局所的な
温度上昇が防止される。

【００３２】たとえば、図３（ａ）の符号Ｐに示すよう
に、入射角度θがターゲット角度ψよりも小さく、入射
方向ＩＮが面Ｓに垂直の場合（θ＝０°）、反跳電子の
分布は電子ビームが入射する面Ｓの垂直方向に集中す
る。一方、図３（ｂ）の符号Ｑで示すように、入射角度
θがターゲット角度ψよりも大きく、入射方向ＩＮが面
Ｓに対して傾いている場合（θ＝６０°）は、焦点Ｆ近
傍における反跳電子の数密度分布は、入射電子が正反射
する方向を最大にして全般になだらかな分布となる。反
跳電子は電界の影響によって曲がるようなことがないた
め、焦点から離れた位置でも、反跳電子の分布Ｑはなだ
らかな分布となる。その結果、反跳電子によって衝撃さ
れる反跳電子トラップ１９表面の温度分布が均一化す
る。

【００３３】また、反跳電子トラップ１９は回転する構
造になっている。この場合、反跳電子の衝撃を受ける反
跳電子トラップ１９の面積が実質的に増加したことと等
価になり、温度上昇が抑えられる。

【００３４】また、反跳電子トラップ１９に黒化皮膜を
設け、あるいは、複数の凹凸溝を形成して表面積を大き
くすれば、放熱特性が向上し、より効率よく熱を放散で
きる。また、反跳電子トラップ１９のＸ線焦点Ｆに対向
する側の表面を耐熱性の高い材料で構成すれば、高温時
の溶融や有害ガスの発生を少なくできる。

【００３５】耐熱性の高い材料としては、ニオブおよび
ニオブ合金、モリブデン、モリブデン合金、タンタル、
タンタル合金、タングステン、タングステン合金、レニ
ウム、レニウム合金の中の一つを主とする材料が使用さ
れる。

【００３６】また、反跳電子トラップ１９のＸ線焦点Ｆ
に対向する側の表面を粗くすれば、反跳電子の衝撃によ
って発生する２次散乱電子の陽極ターゲット１１側への
戻りを低減できる。また、反跳電子トラップ１９のＸ線
焦点Ｆに対向する側の表面を原子番号が４５以下の材料
で被覆すれば、反跳電子の衝撃で発生する２次散乱電子
の数を減少できる。

【００３７】次に、本発明の他の実施形態について図４
を参照して説明する。図４は、図１に対応する部分に同
じ符号を付し重複する説明を一部省略する。また、図４
以下では真空容器を省略している。

【００３８】この実施形態の場合、陰極構体２４が集束
電極４１やフィラメント４２などから構成されている。
集束電極４１の平坦な前面４３に集束溝４４が設けら
れ、集束溝４４の内部にフィラメント４２が配置されて
いる。集束電極４１の前面４３は陽極ターゲット１１の
軌道面１８に対し傾いた配置になっている。図示左側に
位置するＸ線窓（図示せず）側の方が軌道面１８たとえ
ば出力用Ｘ線の進行路に接近している。この場合、Ｘ線
窓に向う反跳電子は前面４３のＸ線窓側端部が形成する
電界によって陽極ターゲット１１方向に戻され、Ｘ線窓
の過熱が防止される。

【００３９】次に、本発明の他の実施形態について図５
を参照して説明する。図５は、図４に対応する部分に同
じ符号を付し重複する説明を一部省略する。

【００４０】この実施形態の場合、集束電極４１の前面
４３が軌道面１８にほぼ平行な平坦面４３ａとＸ線窓側
が陽極ターゲット１１側に張り出した傾斜面４３ｂから
構成されている。この場合も、Ｘ線窓の方向に向う反跳
電子は集束電極４１の傾斜面４３ｂが形成する電界によ
って陽極ターゲット１１方向に戻され、Ｘ線窓の過熱が
防止される。

【００４１】次に、本発明の他の実施形態について図６
を参照して説明する。図６は、図１に対応する部分に同
じ符号を付し重複する説明を一部省略する。

【００４２】この実施形態の場合、陽極ターゲット１１
の内側の肉薄部１５が回転体１３の上端部にたとえば複
数のねじ１７で固定されている。また、陽極ターゲット
１１の図示下方たとえば陰極構体２４と反対側に位置す
る回転体１３の外周部に高融点材料で形成された支持部
材６１が固定されている。

【００４３】支持部材６１は円板部６２およびこの円板
部６２から陽極ターゲット１１の側面に沿って管軸ｍ方
向に伸びる円筒部６３から構成されている。この場合、
円板部６２の内側に肉厚の薄い環状の肉薄部６４が形成
され、また、回転体１３の外周部分に環状の突出部６５
が形成され、支持部材６１の肉薄部６４と回転体１３の
突出部６５がたとえば複数のねじ６６で固定されてい
る。そして、円筒部６３の図示上部たとえば陰極構体２
４側に筒状の反跳電子トラップ６７が固定されている。
反跳電子トラップ６７は、たとえば軌道面１８よりも外
側に位置し、かつ、軌道面１８からＸ線窓に進むＸ線出
力Ｘの進路を塞ぐ形に位置し、Ｘ線を透過しやすい材料
で形成されている。

【００４４】Ｘ線を透過しやすい材料としては、グラフ
ァイト、ＣＦＣ（ＣａｒｂｏｎＦｉｂｅｒＣｏｍｐ
ｏｓｉｔｅ）、ベリリウム、ベリリア、Ｂ、ＢＮ、Ｂ4
Ｃの中の一つを主とする材料が使用される。

【００４５】この場合、図２に示したように、たとえば
軌道面１８上に形成されるＸ線焦点Ｆに接する面をＳ、
電子の中心ビームがＸ線焦点Ｆに入射する入射方位ベク
トルをｅ、Ｘ線を取り出すＸ線出力方位ベクトルをｘ、
面ＳのＸ線焦点Ｆに垂直な垂直方位ベクトルをｓとした
場合に、垂直方位ベクトルｓと入射方位ベクトルｅがな
す角度θはターゲット角度ψ以上に設定されている。ま
た、入射方位ベクトルｅの面Ｓへの投影ｅ0 とＸ線出力
方位ベクトルｘの面Ｓへの投影ｘ0 とのなす角度φが９
０°以上に設定されている。

【００４６】この場合、図１の構造に比べてＸ線窓に向
う反跳電子の量が多くなる。しかし、Ｘ線窓の前に位置
する反跳電子トラップ６７によって反跳電子が捕捉さ
れ、Ｘ線窓の加熱が防止される。また、反跳電子トラッ
プ６７は回転する構造になっているため、反跳電子の衝
撃を受ける面積が実質的に増加したと等価になり、反跳
電子トラップ６７表面の温度上昇が抑えられる。

【００４７】また、Ｘ線窓の前方に反跳電子トラップ６
７が位置している。そのため、Ｘ線窓に対する反跳電子
の衝撃が回避される。

【００４８】なお、入射方位ベクトルｅの面Ｓへの投影
ｅ0 とＸ線出力方位ベクトルｘの面Ｓへの投影ｘ0 との
なす角度φを１８０°、あるいは、この近傍に設定すれ
ばＸ線窓方向に向うＸ線が増大しＸ線出力が大きくな
る。

【００４９】次に、本発明の他の実施形態について図７
を参照して説明する。図７は図６に対応する部分には同
じ符号を付し重複する説明を一部省略する。

【００５０】この実施形態の場合、陰極構体２４は図４
の場合と同様、集束電極４１などから構成されている。
集束電極４１の前面４３は全体が平坦に形成されてい
る。また、前面４３の一部に集束溝４４が設けられ、集
束溝４４の内部にフィラメント４２が配置されている。
この場合、集束電極４１の前面４３は軌道面１８とほぼ
平行し、回転体１３の図示上部に、図１の反跳電子トラ
ップとほぼ同様の構造の陰極側反跳電子トラップ７１が
たとえばねじ７２で固定されている。

【００５１】上記した構成の場合、陽極ターゲット１１
に衝突し後方に散乱される反跳電子は、回転する反跳電
子トラップ６７および回転する陰極側反跳電子トラップ
７１の両方で補足される。

【００５２】次に、本発明の他の実施形態について図８
を参照して説明する。図８は図７に対応する部分には同
じ符号を付し重複する説明を一部省略する。

【００５３】この実施形態は、反跳電子トラップ６７が
陽極ターゲット１１の外周部に固定されている。この場
合も、回転する反跳電子トラップ６７および回転する陰
極側反跳電子トラップ７１の両方で反跳電子が補足され
る。

【００５４】次に、本発明の他の実施形態について図９
を参照して説明する。図９は図７に対応する部分に同じ
符号を付し重複する説明を一部省略する。

【００５５】この実施形態は、支持部材６１の円板部６
２が陽極ターゲット１１の裏面たとえば陰極構体２４と
反対側の面に接合されている。この場合も、回転する反
跳電子トラップ６７および回転する陰極側反跳電子トラ
ップ７１の両方で反跳電子が補足される。

【００５６】また、上記した各実施形態の場合、反跳電
子トラップの外周部たとえば反跳電子が衝突する近傍は
熱交換チャンバが設けられない実質的に中実の構造にな
っている。そのため反跳電子トラップの構造が簡単にな
る。

【００５７】また、上記の各実施形態の場合、動作時、
陰極に陰極電圧を印加し、真空容器に金属容器電圧を印
加し、反跳電子トラップおよび陽極ターゲットに陽極電
圧が印加される。この場合、陰極電圧を−７０ｋＶ、金
属容器電圧を０ｋＶ、陽極電圧を＋７０ｋＶに設定する
中性点接地、あるいは、陰極電圧を−１４０ｋＶ、金属
容器電圧を０ｋＶ、陽極電圧を０ｋＶに設定する陽極接
地が採用される。

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば、反跳電子による加熱を
抑え、良好な回転特性を有する回転陽極型Ｘ線管が実現
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を説明するための概略の断面
図である。

【図２】陽極ターゲットの軌道面における電子ビームお
よびＸ線出力などの関係を説明するための模式図であ
る。

【図３】陽極ターゲットで発生する反跳電子の分布を説
明するための特性図である。

【図４】本発明の他の実施形態を説明するための概略の
断面図である。

【図５】本発明の他の実施形態を説明するための概略の
断面図である。

【図６】本発明の他の実施形態を説明するための概略の
断面図である。

【図７】本発明の他の実施形態を説明するための概略の
断面図である。

【図８】本発明の他の実施形態を説明するための概略の
断面図である。

【図９】本発明の他の実施形態を説明するための概略の
断面図である。

【符号の説明】

１０…真空容器１０ａ…Ｘ線窓１１…陽極ターゲット１２…回転支持機構１３…回転体１４…固定体１５…陽極ターゲットの薄肉部１６…回転体の突出部１７…ねじ１８…軌道面１９…反跳電子トラップ２０…ねじ２１Ｒ…ラジアル方向の動圧式すべり軸受２１Ｓ…スラスト方向の動圧式すべり軸受２２…穴２３…パイプｅ…電子ビームｍ…管軸Ｓ…陽極ターゲット上の軌道面に接する面ｓ…面Ｓに対する垂直線Ｆ…Ｘ線焦点Ｘ…Ｘ線出力Ｅ…反跳電子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空容器内に配置した陰極構体と、この
陰極構体から放射する電子ビームが軌道面上の焦点に入
射しＸ線を放出する陽極ターゲットと、この陽極ターゲ
ットと一体に回転する回転体と、この回転体とともに前
記陽極ターゲットを回転可能に支持し、前記回転体との
間に軸受が設けられた固定体とを具備した回転陽極型Ｘ
線管において、前記陽極ターゲットおよび前記回転体と
一体に回転し前記軌道面の内側に位置する反跳電子トラ
ップを、管軸方向にみて前記陽極ターゲットよりも前記
陰極構体側に設けたことを特徴とする回転陽極型Ｘ線
管。
【請求項２】真空容器内に配置した陰極構体と、この
陰極構体から放射する電子ビームが軌道面上の焦点に入
射しＸ線を放出する陽極ターゲットと、この陽極ターゲ
ットと一体に回転する回転体と、この回転体とともに前
記陽極ターゲットを回転可能に支持し、前記回転体との
間に軸受が設けられた固定体とを具備した回転陽極型Ｘ
線管において、前記陽極ターゲットおよび前記回転体と
一体で回転する反跳電子トラップを前記軌道面の外側に
設けたことを特徴とする回転陽極型Ｘ線管。
【請求項３】反跳電子トラップが、陽極ターゲットの
軌道面と真空容器に設けたＸ線窓とを結ぶ出力Ｘ線の進
路上に位置する請求項２記載の回転陽極型Ｘ線管。
【請求項４】反跳電子トラップが陽極ターゲットの軌
道面を囲む筒状部分を有する請求項２記載の回転陽極型
Ｘ線管。
【請求項５】反跳電子トラップがＸ線を透過する材料
で形成されている請求項２ないし請求項４のいずれか１
つに記載の回転陽極型Ｘ線管。
【請求項６】Ｘ線を透過する材料は、グラファイトお
よびＣＦＣ、ベリリウム、ベリリア、Ｂ、ＢＮ、Ｂ4 Ｃ
の中の１つを主とする材料である請求項５記載の回転陽
極型Ｘ線管。
【請求項７】管軸方向にみて陽極ターゲットよりも陰
極構体側に、前記陽極ターゲットおよび回転体と一体で
回転する反跳電子トラップを軌道面の内側に設けた請求
項２記載の回転陽極型Ｘ線管。
【請求項８】軌道面上に形成されるＸ線焦点に接する
面をＳ、電子ビームの中心が前記Ｘ線焦点に入射する入
射方位ベクトルをｅ、Ｘ線を取り出す出力方位ベクトル
をｘ、Ｘ線焦点における面Ｓに垂直に落下する垂直方位
ベクトルをｓとした場合に、入射方位ベクトルｅの面Ｓ
への投影ｅ0 と出力方位ベクトルｘの面Ｓへの投影ｘ0
とのなす角度φが９０°以下である請求項１記載の回転
陽極型Ｘ線管。
【請求項９】反跳電子トラップは実質的に中実である
請求項１ないし請求項８のいずれか１つに記載の回転陽
極型Ｘ線管。
【請求項１０】軌道面上に形成されるＸ線焦点に接す
る面をＳ、電子ビームの中心が前記Ｘ線焦点に入射する
入射方位ベクトルをｅ、Ｘ線を取り出す出力方位ベクト
ルをｘ、Ｘ線焦点における面Ｓに垂直に落下する垂直方
位ベクトルをｓとした場合に、入射方位ベクトルｅの面
Ｓへの投影ｅ0 と出力方位ベクトルｘの面Ｓへの投影ｘ
0 とのなす角度φが９０°以上である請求項２ないし請
求項７のいずれか１つに記載の回転陽極型Ｘ線管。
【請求項１１】入射方位ベクトルｅと垂直方位ベクト
ルｓがなす角度θが出力方位ベクトルｘと面Ｓがなすタ
ーゲット角度以上である請求項８または請求項１０のい
ずれか１つに記載の回転陽極型Ｘ線管。
【請求項１２】固定体の内部に冷却媒体が流れる流路
が形成されている請求項１ないし請求項１１のいずれか
１つに記載の回転陽極型Ｘ線管。