JP2011049108A - X線管及びそれを用いたx線ct装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】コイルフィラメント111と、アノード102と、電子ビームの経路上に孔を備えたコイルフィラメント111を収納するウエネルト112と、ウエネルト112の開口に設けられたアパーチャ113と、電子ビームの経路を挟んで所定方向に相互に対向して溝の開口の近傍に配置された1対のXエレクトロード114と、所定方向に直交する方向に相互に対向し且つXエレクトロード114と同一面上に配置された1対のYエレクトロード115と、を備え、Xエレクトロード114の電圧及びYエレクトロード115の電圧を制御することにより、照射領域のサイズの変更、及び電子ビームの経路の移動を制御する。
【選択図】図1
Description
以下、この発明の第1の実施形態に係るX線管及びそのX線管を用いたX線CT装置について説明する。以下では、まずX線管の構成を説明し、その後X線CT装置全体の説明をする。以下の説明では、後述するコイルフィラメントの長手方向(コイルの円の法線方向)、すなわち図1の紙面に向かって上下方向をX方向、X線管の電子工学系から出射される電子ビームが進む方向、すなわち図1の紙面に向かって左右方向をZ方向、XとZと直交する方向、すなわち図1の紙面の法線方向をY方向として説明する。
図1は、本実施形態に係るX線管のX線を照射している状態のXZ方向の断面図である。また、図2は、本実施形態に係るX線管のX線を照射している状態のYZ方向の断面図である。
以下、この発明の第2の実施形態に係るX線管について説明する。本実施形態に係るX線管はウエネルト及びアパーチャに対しコイルフィラメントの電圧よりも高い電圧を印加することが可能な構成であることが第1の実施形態と異なるものである。そこで、以下ではアパーチャに対する高電圧の印加及びその効果について主に説明する。以下の説明では、第1の実施形態と同一の符号を付された機能部は特に説明のない限り同じ機能を有するものとする。
以下、この発明の第3の実施形態に係るX線管について説明する。本実施形態に係るX線管は電子ビームの経路の移動用の電磁偏向器を設けた構成であることが第1の実施形態と異なるものである。そこで、以下では電子ビームの経路の移動用の電磁偏向器の構成及び作用について主に説明する。図14は本実施形態に係るX線管のX線を照射している状態のXZ方向の断面図であり、図15は本実施形態に係るX線管のX線を照射している状態のYZ方向の断面図である。以下の説明では、第1の実施形態と同一の符号を付された機能部は特に説明のない限り同じ機能を有するものとする。
011 回転架台
012 検出器
013 高電圧発生装置
014 駆動装置
015 回転駆動装置
016 データ収集装置
017 コリメータ
020 寝台装置
021 寝台天板
022 寝台駆動装置
030 処理ユニット
031 スキャン制御部
032 前処理部
033 投影データ記憶部
034 再構成処理部
035 画像記憶部
036 画像処理部
037 表示装置
038 入力装置
100 X線管
102 アノード
103 回転部材
104 シーリングユニット
105 窓
110 電子銃(コイルフィラメント式電子銃)
111 コイルフィラメント
112 ウエネルト
113 アパーチャ
114a、114b Xエレクトロード
115a,115b Yエレクトロード
700 電磁偏向器
Claims (7)
- 通電によって電子ビームを放出するフィラメントと、
前記電子ビームが入射することによりX線を出射するアノードと、
前記フィラメントを収容する溝を有し、該溝の前記アノード側に面する開口から前記電子ビーム通過させる収納部材と、
前記電子ビームの経路を挟んで所定方向に相互に対向して前記溝の前記開口の前記アノード側の近傍に配置され、それぞれに電圧が印加される1対の第1電極部材と、
前記所定方向に直交する方向に相互に対向し且つ前記1対の第1電極部材を含む面と同一面上に配置され、それぞれに電圧が印加される1対の第2電極部材と、
前記第1電極部材及び前記第2電極部材に印加する電圧を制御する電圧制御手段と、
を備え、
前記収納部材の前記溝の前記開口の前記所定方向と直交する方向の幅は、
前記フィラメントが収容されている部分の前記所定方向と直交する方向の幅よりも狭く、
前記電圧制御手段は、
前記第1電極部材の前記電圧を制御することにより、前記電子ビームの前記アノードに対する照射範囲の前記所定方向のサイズの変更、及び前記電子ビームの前記所定方向への移動を制御し、
前記第2電極部材の前記電圧を制御することにより、前記電子ビームの前記アノードに対する照射範囲の前記所定方向と直交する方向のサイズの変更、及び前記電子ビームの前記所定方向と直交する方向への移動を制御する、
ことを特徴とするX線管。 - 前記フィラメントは、コイルフィラメントであり、コイルの直径方向を含む面が前記所定方向と直交する方向を含むように配置され、前記コイルの前記所定方向の長さが前記コイルの直径と比べて長く構成されていることを特徴とする請求項1に記載のX線管。
- 前記電圧制御手段は、
既に前記第1電極部材及び前記第2電極部材に電圧を印加している状態で、
前記第1電極部材のそれぞれに同電位状態で印加する電圧を変更することで前記所定方向の前記電子ビームの前記アノードに対する照射範囲のサイズを変更し、
前記第2電極部材のそれぞれに同電位状態で印加する電圧を変更することで前記所定方向と直交する方向の前記電子ビームの前記アノードに対する照射範囲のサイズを変更する、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のX線管。 - 前記電圧制御手段は、
既に前記第1電極部材及び前記第2電極部材に電圧を印加している状態で、
前記第1電極部材の一方の現在印加している電圧から所定電圧上げて、他方に現在印加している電圧から前記所定電圧下げることで、前記第1電極部材の一方又は他方のいずれかの方向に電子ビームを移動させ、
前記第2電極部材の一方の現在印加している電圧から所定電圧上げて、他方に現在印加している電圧から前記所定電圧下げることで、前記第2電極部材の一方又は他方のいずれかの方向に電子ビームの焦点を移動させる、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一つに記載のX線管。 - 前記収納部材の前記溝を形成する部材は電圧を印加可能に構成されており、
前記電圧制御手段は、前記溝を形成する部材に対し、前記フィラメントに印加されている電圧と比較して低い電圧を印加し、前記フィラメントから放出された前記電子ビームの前記アノードへの入射をカットオフする、
ことを特徴とする、請求項1乃至請求項4のいずれか1つに記載のX線管。 - 通電によって電子ビームを放出するフィラメントと、
前記電子ビームが入射することによりX線を出射するアノードと、
前記フィラメントを収容する溝を有し、該溝の前記アノード側に面する開口から前記電子ビーム通過させる収納部材と、
前記電子ビームの経路を挟んで所定方向に相互に対向して前記溝の前記開口の前記アノード側の近傍に配置され、それぞれに電圧が印加される1対の第1電極部材と、
前記所定方向に直交する方向に相互に対向し且つ前記1対の第1電極部材を含む面と同一面上に配置され、それぞれに電圧が印加される1対の第2電極部材と、
前記第1電極部材及び前記第2電極部材に印加する電圧を制御する電圧制御手段と、
前記電子ビームの経路上で前記第1電極部材及び前記第2電極部材と前記アノードとの間に、前記電子ビームの経路を囲うように配置された前記電子ビームの経路を偏向する電磁偏向器と、
を備え、
前記収納部材の前記溝の前記開口の前記所定方向と直交する方向の幅は、
前記フィラメントが収容されている部分の前記所定方向と直交する方向の幅よりも狭く、
前記電圧制御手段は、
前記第1電極部材の前記電圧を制御することにより、前記電子ビームの前記アノードに対する照射範囲の前記所定方向のサイズの変更を制御し、
前記第2電極部材の前記電圧を制御することにより、前記電子ビームの前記アノードに対する照射範囲の前記所定方向と直交する方向のサイズの変更を制御する、
ことを特徴とするX線管。 - X線を曝射するX線管と、前記X線管から曝射されたX線を検出する検出器と、前記検出器の検出に基づく前記投影データから画像を再構成する再構成手段と、前記X線管の制御を含む前記X線の検出によるスキャンの制御を行う制御手段と、を備えるX線CT装置であって、
前記X線管は、
通電によって電子ビームを放出するフィラメントと、
前記電子ビームが入射することによりX線を出射するアノードと、
前記フィラメントを収容する溝を有し、該溝の前記アノード側に面する開口から前記電子ビーム通過させる収納部材と、
前記電子ビームの経路を挟んで所定方向に相互に対向して前記溝の前記開口の前記アノード側の近傍に配置され、それぞれに電圧が印加される1対の第1電極部材と、
前記所定方向に直交する方向に相互に対向し且つ前記1対の第1電極部材を含む面と同一面上に配置され、それぞれに電圧が印加される1対の第2電極部材と、
を備え、
前記収納部材の前記溝の前記開口の前記所定方向と直交する方向の幅は、
前記フィラメントが収容されている部分の前記所定方向と直交する方向の幅よりも狭く、
前記制御手段は、
前記第1電極部材の前記電圧を制御することにより、前記電子ビームの前記アノードに対する照射範囲の前記所定方向のサイズの変更、及び前記電子ビームの前記所定方向への移動を制御し、前記第2電極部材の前記電圧を制御することにより、前記電子ビームの前記アノードに対する照射範囲の前記所定方向と直交する方向のサイズの変更、及び前記電子ビームの前記所定方向と直交する方向への移動を制御する電圧制御手段を備える、
ことを特徴とするX線CT装置。
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