以下、図面を参照しながら実施形態に係るＸ線管装置について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態のＸ線管装置１０の一例を示す断面図である。
図１に示すように、第１の実施形態のＸ線管装置１０は、大別すると、ステータコイル８と、ハウジング２０と、Ｘ線管３０と、高電圧絶縁部材３９と、第１の磁気偏向部６０と、リセプタクル３０１、３０２と、Ｘ線遮蔽部５１０、５２０、５３０、５４０とを備えている。例えば、Ｘ線管装置１０は、回転陽極側Ｘ線管装置である。Ｘ線管３０は、例えば、回転陽極型のＸ線管である。例えば、Ｘ線管３０は、中性点接地型の回転陽極型Ｘ線管である。Ｘ線遮蔽部５１０、５２０、５３０、及び５４０は、それぞれ、鉛で形成されている。
Hereinafter, an X-ray tube apparatus according to an embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the X-ray tube apparatus 10 of the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the X-ray tube apparatus 10 of the first embodiment is roughly divided into a stator coil 8, a housing 20, an X-ray tube 30, a high voltage insulating member 39, and a first magnetic field. A deflection unit 60, receptacles 301 and 302, and X-ray shielding units 510, 520, 530, and 540 are provided. For example, the X-ray tube device 10 is a rotating anode side X-ray tube device. The X-ray tube 30 is, for example, a rotary anode type X-ray tube. For example, the X-ray tube 30 is a neutral grounded rotary anode X-ray tube. X-ray shielding portions 510, 520, 530, and 540 are each formed of lead.
Ｘ線管装置１０において、ハウジング２０の内側とＸ線管３０の外側との間に形成される空間には、冷却液である絶縁油９が充填されている。例えば、Ｘ線管装置１０は、この絶縁油９をハウジング２０とホース（図示せず）で接続された循環冷却システム（冷却器）（図示せず）によって循環させて冷却するように構成されている。この場合、ハウジング２０は、絶縁油９の導入口及び排出口を備えている。循環冷却システムは、例えば、ハウジング２０内の絶縁油９を放熱及び循環させる冷却器と、冷却器をハウジング２０の導入口及び排出口に液密及び気密に連結する導管（ホースなど）とを備えている。冷却器は、循環ポンプ及び熱交換器を有している。循環ポンプは、ハウジング２０側から取り入れた絶縁油９を熱交換器に吐出し、絶縁油９の流れをハウジング２０内に作り出す。熱交換器は、ハウジング２０及び循環ポンプ間に連結され、絶縁油９の熱を外部へ放出する。
In the X-ray tube device 10, a space formed between the inside of the housing 20 and the outside of the X-ray tube 30 is filled with insulating oil 9 that is a coolant. For example, the X-ray tube device 10 is configured to circulate and cool the insulating oil 9 by a circulating cooling system (cooler) (not shown) connected to the housing 20 by a hose (not shown). Yes. In this case, the housing 20 includes an inlet and an outlet for the insulating oil 9. The circulating cooling system includes, for example, a cooler that radiates and circulates the insulating oil 9 in the housing 20 and a conduit (such as a hose) that couples the cooler to the inlet and the outlet of the housing 20 in a liquid-tight and air-tight manner. ing. The cooler has a circulation pump and a heat exchanger. The circulation pump discharges the insulating oil 9 taken from the housing 20 side to the heat exchanger, and creates a flow of the insulating oil 9 in the housing 20. The heat exchanger is connected between the housing 20 and the circulation pump, and releases the heat of the insulating oil 9 to the outside.
以下で、図面を参照してＸ線管装置１０の詳細な構成について説明する。
ハウジング２０は、筒状に形成されたハウジング本体２０ｅと、蓋部（側板）２０ｆ、２０ｇ、２０ｈとを備えている。ハウジング本体２０ｅ、及び蓋部２０ｆ、２０ｇ、２０ｈは、アルミニウムを用いた鋳物で形成される。樹脂材料を使用する場合は、ネジ部など強度を必要をとする箇所や、樹脂の射出成形で成形し難い箇所、またハウジング２０の外部への電磁気ノイズの漏えいを防止する遮蔽層（図示せず）など、部分的に金属を併用してもよい。ここで、ハウジング本体２０ｅの円筒の円の中心を通る中心軸を管軸ＴＡとする。
Below, the detailed structure of the X-ray tube apparatus 10 is demonstrated with reference to drawings.
The housing 20 includes a housing body 20e formed in a cylindrical shape, and lid portions (side plates) 20f, 20g, and 20h. The housing body 20e and the lid portions 20f, 20g, and 20h are formed of a casting using aluminum. In the case of using a resin material, a shielding layer (not shown) that prevents the leakage of electromagnetic noise to the outside of the housing 20, such as a screw portion or the like that requires strength, a location that is difficult to be molded by resin injection molding, or the like. ) And the like may be partially used in combination. Here, the central axis passing through the center of the cylindrical circle of the housing body 20e is defined as a tube axis TA.
ハウジング本体２０ｅの開口部には、環状の段差部がハウジング本体２０ｅの肉厚よりも薄肉厚の内周面として形成されている。この段差部の内周に沿って環状の溝部が形成されている。ハウジング本体２０ｅの溝部は、段差部の段差から管軸ＴＡに沿って外側方向へ所定の長さの位置に切削されて形成されている。ここで、所定の長さは、例えば、蓋部２０ｆの厚さとほぼ同等の長さである。ハウジング本体２０ｅの溝部には、Ｃ形止め輪２０ｉが嵌合されている。すなわち、ハウジング本体２０ｅの開口部は、蓋部２０ｆ及びＣ形止め輪２０ｉなどにより液密に閉塞されている。
An annular stepped portion is formed in the opening of the housing body 20e as an inner peripheral surface that is thinner than the thickness of the housing body 20e. An annular groove is formed along the inner periphery of the step. The groove portion of the housing main body 20e is formed by being cut from the step portion of the step portion to a position of a predetermined length in the outer direction along the tube axis TA. Here, the predetermined length is, for example, a length substantially equal to the thickness of the lid 20f. A C-shaped retaining ring 20i is fitted in the groove portion of the housing body 20e. That is, the opening of the housing body 20e is liquid-tightly closed by the lid 20f and the C-shaped retaining ring 20i.
蓋部２０ｆは、円盤形状で形成されている。蓋部２０ｆは、外周部に沿ってゴム部材２ａが設けられ、ハウジング本体２０ｅの開口部に形成された段差部に嵌合されている。
ゴム部材２ａは、例えば、Ｏリング状に形成されている。前述のように、ゴム部材２ａは、ハウジング本体２０ｅと蓋部２０ｆとの間に設けられ、これらの間を液密にシールしている。Ｘ線管装置１０の管軸ＴＡに沿った方向において、蓋部２０ｆの周縁部は、ハウジング本体２０ｅの段差部に接触している。
The lid portion 20f is formed in a disk shape. The lid portion 20f is provided with a rubber member 2a along the outer peripheral portion, and is fitted to a step portion formed in the opening of the housing body 20e.
The rubber member 2a is formed in an O-ring shape, for example. As described above, the rubber member 2a is provided between the housing main body 20e and the lid portion 20f, and seals between them in a liquid-tight manner. In the direction along the tube axis TA of the X-ray tube apparatus 10, the peripheral edge portion of the lid portion 20f is in contact with the step portion of the housing body 20e.
Ｃ形止め輪２０ｉは、固定部材である。Ｃ形止め輪２０ｉは、蓋部２０ｆの管軸ＴＡに沿った方向へ動きを制止するために、前述のようにハウジング本体２０ｅの溝部に嵌合され、蓋部２０ｆを固定する。
The C-shaped retaining ring 20i is a fixing member. The C-shaped retaining ring 20i is fitted into the groove portion of the housing body 20e as described above in order to stop the movement of the lid portion 20f in the direction along the tube axis TA, and fixes the lid portion 20f.
蓋部２０ｆの設置されたハウジング本体２０ｅの開口部と反対側の開口部とには、蓋部２０ｇ及び蓋部２０ｈが嵌合されている。すなわち、蓋部２０ｇ及び蓋部２０ｈは、それぞれ、蓋部２０ｆの設置されたハウジング本体２０ｅの端部の反対側の端部で、蓋部２０ｆと平行に、且つ互いに対向して設置されている。蓋部２０ｇは、ハウジング本体２０ｅの内側の所定の位置に嵌合して、液密に設けられている。ハウジング本体２０ｅの蓋部２０ｈが設置されている端部において、蓋部２０ｈの設置位置に隣接する外側の内周部には、環状の溝部が形成されている。蓋部２０ｇ及び蓋部２０ｈの間には、ゴム部材２ｂが伸縮可能に液密を保持するように設置されている。この蓋部２０ｈは、ハウジング本体２０ｅにおいて、蓋部２０ｇよりも外側に設けられている。この蓋部２０ｈの設置の近傍に形成される溝部には、Ｃ形止め輪２０ｊが嵌合されている。すなわち、ハウジング本体２０ｅの開口部は、蓋部２０ｇ、蓋部２０ｈ、Ｃ形止め輪２０ｊ及びゴム部材２ｂなどにより液密に閉塞されている。
A lid portion 20g and a lid portion 20h are fitted into the opening portion on the opposite side of the opening portion of the housing main body 20e where the lid portion 20f is installed. That is, the lid portion 20g and the lid portion 20h are respectively installed at the end opposite to the end portion of the housing body 20e where the lid portion 20f is installed, in parallel with the lid portion 20f and facing each other. . The lid part 20g is fitted in a predetermined position inside the housing body 20e and is provided in a liquid-tight manner. At the end of the housing body 20e where the lid portion 20h is installed, an annular groove is formed in the outer peripheral portion adjacent to the installation position of the lid portion 20h. Between the lid part 20g and the lid part 20h, the rubber member 2b is installed so as to be able to expand and contract and maintain liquid tightness. The lid portion 20h is provided outside the lid portion 20g in the housing body 20e. A C-shaped retaining ring 20j is fitted in a groove formed near the installation of the lid 20h. That is, the opening of the housing body 20e is liquid-tightly closed by the lid 20g, the lid 20h, the C-shaped retaining ring 20j, the rubber member 2b, and the like.
蓋部２０ｇは、ハウジング本体２０ｅの内周とほぼ同径の円形形状で形成されている。蓋部２０ｇは、絶縁油９を注入及び排出するための開口部２０ｋを備えている。
蓋部２０ｈは、ハウジング本体２０ｅの内周とほぼ同径の円形形状に形成されている。蓋部２０ｈは、雰囲気としての空気が出入りする通気孔２０ｍが形成されている。
The lid 20g is formed in a circular shape having substantially the same diameter as the inner periphery of the housing body 20e. The lid 20g includes an opening 20k for injecting and discharging the insulating oil 9.
The lid portion 20h is formed in a circular shape having substantially the same diameter as the inner periphery of the housing body 20e. The lid 20h is formed with a vent 20m through which air as an atmosphere enters and exits.
Ｃ形止め輪２０ｊは、蓋部２０ｈがゴム部材２ｂの周縁部（シール部）へ圧着されている状態を保持する固定部材である。
ゴム部材２ｂは、ゴムベローズ（ゴム膜）である。ゴム部材２ｂは、円形形状に形成されている。また、ゴム部材２ｂの周縁部（シール部）は、Ｏリング状に形成されている。ゴム部材２ｂは、ハウジング本体２０ｅと蓋部２０ｇと蓋部２０ｈとの間に設けられ、これらの間を液密にシールしている。ゴム部材２ｂは、ハウジング本体２０ｅの端部の内周に沿って設置されている。すなわち、ゴム部材２ｂは、ハウジング内の一部分の空間を分離するように設けられる。本実施形態において、ゴム部材２ｂは、蓋部２０ｇと蓋部２０ｈとで包囲される空間に設置され、この空間を２つに液密に分離する。ここで、蓋部２０ｇ側の空間を第1の空間と称し、蓋部２０ｈ側の空間を第２の空間と称する。第１の空間は、絶縁油９が充填されているハウジング本体２０ｅの内側の空間と開口部２０ｋを介して繋がっている。そのため、第１の空間は、絶縁油９で満たされている。第２の空間は、外部空間と通気孔２０ｍを介して繋がっている。そのため、第２の空間は、空気雰囲気である。
The C-shaped retaining ring 20j is a fixing member that maintains a state in which the lid portion 20h is pressure-bonded to the peripheral edge portion (seal portion) of the rubber member 2b.
The rubber member 2b is a rubber bellows (rubber film). The rubber member 2b is formed in a circular shape. Moreover, the peripheral part (seal part) of the rubber member 2b is formed in an O-ring shape. The rubber member 2b is provided between the housing main body 20e, the lid portion 20g, and the lid portion 20h, and seals these components in a liquid-tight manner. The rubber member 2b is installed along the inner periphery of the end portion of the housing body 20e. That is, the rubber member 2b is provided so as to separate a part of the space in the housing. In the present embodiment, the rubber member 2b is installed in a space surrounded by the lid portion 20g and the lid portion 20h, and this space is liquid-tightly separated into two. Here, the space on the lid 20g side is referred to as a first space, and the space on the lid 20h side is referred to as a second space. The first space is connected to the space inside the housing body 20e filled with the insulating oil 9 via the opening 20k. Therefore, the first space is filled with the insulating oil 9. The second space is connected to the external space via the vent hole 20m. Therefore, the second space is an air atmosphere.
ハウジング本体２０ｅは、一部に貫通する開口部２０ｏが形成されている。開口部２０ｏには、Ｘ線放射窓２０ｗ及びＸ線遮蔽部５４０が設置されている。開口部２０ｏは、これらＸ線放射窓２０ｗ及びＸ線遮蔽部５４０によって液密に閉塞されている。詳細には後述するが、Ｘ線遮蔽部５２０及び５４０は、開口部２０ｏにおけるハウジング２０の外部へのＸ線放射を遮蔽するために設置されている。
The housing body 20e is formed with an opening 20o penetrating in part. An X-ray radiation window 20w and an X-ray shield 540 are installed in the opening 20o. The opening 20o is liquid-tightly closed by the X-ray radiation window 20w and the X-ray shield 540. As will be described in detail later, the X-ray shields 520 and 540 are installed to shield X-ray radiation to the outside of the housing 20 at the opening 20o.
Ｘ線放射窓２０ｗは、Ｘ線を透過する部材で形成されている。例えば、Ｘ線放射窓２０ｗは、Ｘ線を透過する金属で形成されている。
Ｘ線遮蔽部５１０、５２０、５３０、及び５４０は、少なくとも鉛を含むＸ線不透過材で形成されていればよく、鉛合金等で形成されていてもよい。
The X-ray emission window 20w is formed of a member that transmits X-rays. For example, the X-ray emission window 20w is formed of a metal that transmits X-rays.
The X-ray shielding portions 510, 520, 530, and 540 may be formed of an X-ray opaque material containing at least lead, and may be formed of a lead alloy or the like.
Ｘ線遮蔽部５１０は、蓋部２０ｇの内側の面に設けられている。Ｘ線遮蔽部５１０は、Ｘ線管３０から放射されるＸ線を遮蔽するものである。Ｘ線遮蔽部５１０は、第１の遮蔽部５１１及び第２の遮蔽部５１２を備えている。第１の遮蔽部５１１は、蓋部２０ｇの内側の面に接合されている。第１の遮蔽部５１１は、蓋部２０ｇの内側の表面全体を覆うように設置される。また、第２の遮蔽部５１２は、一端部が第１の遮蔽部５１１の内側の面に積層され、他端部が開口部２０ｋに対して管軸ＴＡに沿う方向のハウジング本体２０ｅの内側に間隔をあけて配置されるように設置される。すなわち、第２の遮蔽部５１２は、開口部２０ｋを介して絶縁油９が出入り可能なように設置されている。
The X-ray shielding part 510 is provided on the inner surface of the lid part 20g. The X-ray shielding unit 510 shields X-rays emitted from the X-ray tube 30. The X-ray shielding unit 510 includes a first shielding unit 511 and a second shielding unit 512. The first shielding part 511 is joined to the inner surface of the lid part 20g. The first shielding part 511 is installed so as to cover the entire inner surface of the lid part 20g. The second shielding part 512 has one end laminated on the inner surface of the first shielding part 511 and the other end inside the housing body 20e in the direction along the tube axis TA with respect to the opening 20k. Installed so as to be spaced apart. That is, the 2nd shielding part 512 is installed so that the insulating oil 9 can go in and out through the opening part 20k.
Ｘ線遮蔽部５２０は、略円筒状に形成されている。Ｘ線遮蔽部５２０は、ハウジング本体２０ｅの内周部の一部に設置されている。Ｘ線遮蔽部５２０の一端部は、第１の遮蔽部５１１に近接している。このため、Ｘ線遮蔽部５１０及びＸ線遮蔽部５２０の間の隙間から出射する虞れのあるＸ線を遮蔽することができる。Ｘ線遮蔽部５２０は、筒状に形成され、管軸に沿って第１の遮蔽部５１１からステータコイル８の付近まで延出している。この実施形態において、Ｘ線遮蔽部５２０は、第１の遮蔽部５１１からステータコイル８の手前まで延出している。Ｘ線遮蔽部５２０は、必要に応じてハウジング２０に固定されている。
The X-ray shielding part 520 is formed in a substantially cylindrical shape. The X-ray shielding part 520 is installed on a part of the inner peripheral part of the housing body 20e. One end of the X-ray shield 520 is close to the first shield 511. For this reason, it is possible to shield X-rays that may be emitted from the gap between the X-ray shielding unit 510 and the X-ray shielding unit 520. The X-ray shielding part 520 is formed in a cylindrical shape, and extends from the first shielding part 511 to the vicinity of the stator coil 8 along the tube axis. In this embodiment, the X-ray shielding part 520 extends from the first shielding part 511 to the front of the stator coil 8. The X-ray shielding part 520 is fixed to the housing 20 as necessary.
Ｘ線遮蔽部５３０は、筒形状に形成され、ハウジング２０内部の後述のリセプタクル３０２の外周に沿って嵌め込まれている。Ｘ線遮蔽部５３０は、円筒の一端部がハウジング本体２０ｅの壁面に接するように設けられる。このとき、Ｘ線遮蔽部５２０には、Ｘ線遮蔽部５３０の一端部を通すための孔が形成されている。Ｘ線遮蔽部５３０は、後述のリセプタクル３０２の外周に必要に応じて固定されている。
The X-ray shielding part 530 is formed in a cylindrical shape and is fitted along the outer periphery of a later-described receptacle 302 inside the housing 20. The X-ray shield 530 is provided so that one end of the cylinder is in contact with the wall surface of the housing body 20e. At this time, the X-ray shield 520 is formed with a hole through which one end of the X-ray shield 530 passes. The X-ray shielding unit 530 is fixed to the outer periphery of a later-described receptacle 302 as necessary.
Ｘ線遮蔽部５４０は、枠状に形成され、ハウジング２０の開口部２０ｏの側縁に設けられている。Ｘ線遮蔽部５４０は、開口部２０ｏの内壁に沿って設置されている。ハウジング本体２０ｅの内側のＸ線遮蔽部５４０の端部は、Ｘ線遮蔽部５２０に接している。Ｘ線遮蔽部５４０は、必要に応じて開口部２０ｏの側縁に固定されている。
The X-ray shielding part 540 is formed in a frame shape and is provided on the side edge of the opening 20 o of the housing 20. The X-ray shielding part 540 is installed along the inner wall of the opening 20o. An end portion of the X-ray shielding part 540 inside the housing body 20 e is in contact with the X-ray shielding part 520. The X-ray shielding part 540 is fixed to the side edge of the opening 20o as necessary.
陽極用のリセプタクル３０１及び陰極用のリセプタクル３０２は、それぞれ、ハウジング本体２０ｅに接続されている。リセプタクル３０１、３０２は、それぞれ、開口部を備える有底の筒状に形成されている。リセプタクル３０１、３０２は、それぞれ、底部がハウジング２０の内部に設置され、且つ開口部が外側に向かって開口している。例えば、リセプタクル３０１、３０２は、相互に、ハウジング本体２０ｅにおいて所定の間隔を空けて設置され、且つ開口部が同じ方向を向いて設置されている。
The anode receptacle 301 and the cathode receptacle 302 are each connected to the housing body 20e. The receptacles 301 and 302 are each formed in a bottomed cylindrical shape having an opening. Each of the receptacles 301 and 302 has a bottom portion installed inside the housing 20 and an opening portion opening outward. For example, the receptacles 301 and 302 are installed at a predetermined interval from each other in the housing body 20e, and the openings are installed in the same direction.
リセプタクル３０１及びリセプタクル３０１に挿入されるプラグ（図示せず）は、非面圧式であり、着脱可能に形成されている。プラグをリセプタクル３０１に連結した状態で、プラグから端子２０１に高電圧（例えば、＋７０〜＋８０ｋＶ）が供給される。
The receptacle 301 and a plug (not shown) inserted into the receptacle 301 are non-surface pressure type and are detachable. With the plug connected to the receptacle 301, a high voltage (for example, +70 to +80 kV) is supplied from the plug to the terminal 201.
リセプタクル３０１は、ハウジング２０において蓋部２０ｆ側で、且つ蓋部２０ｆよりも内側に設置されている。リセプタクル３０１は、電気絶縁部材としてのハウジング３２１と、高電圧供給端子としての端子２０１とを有している。
The receptacle 301 is installed on the lid 20f side in the housing 20 and on the inner side of the lid 20f. The receptacle 301 has a housing 321 as an electrical insulating member and a terminal 201 as a high voltage supply terminal.
ハウジング３２１は、絶縁性の材料として、例えば、樹脂で形成されている。ハウジング３２１は、プラグ差込口が外側に開口する有底の円筒形状に形成されている。ハウジング３２１は、底部に端子２０１を備えている。ハウジング３２１は、開口側の端部において、外面に環状の突出部が形成されている。このハウジング３２１の突出部は、ハウジング本体２０ｅの突出部の端部に形成された段差である段差部２０ｅａに嵌合するように形成される。端子２０１は、ハウジング３２１の底部に液密に取り付けられ、上記底部を貫通している。端子２０１は、絶縁被覆配線を介して後述する高電圧供給端子４４と接続されている。
The housing 321 is made of, for example, resin as an insulating material. The housing 321 is formed in a bottomed cylindrical shape with a plug insertion opening opened to the outside. The housing 321 includes a terminal 201 at the bottom. The housing 321 has an annular protrusion on the outer surface at the end on the opening side. The protruding portion of the housing 321 is formed so as to fit into a stepped portion 20ea that is a step formed at the end of the protruding portion of the housing main body 20e. The terminal 201 is liquid-tightly attached to the bottom of the housing 321 and penetrates the bottom. The terminal 201 is connected to a high voltage supply terminal 44 to be described later via an insulating coating.
また、ハウジング３２１の突出部とハウジング本体２０ｅとの間には、ゴム部材２ｆが設けられている。ゴム部材２ｆは、ハウジング３２１の突出部と段差部２０ｅａの段差部分との間に設置され、ハウジング３２１の突出部とハウジング本体２０ｅとの間を液密にシールしている。この実施形態において、ゴム部材２ｆは、Ｏリングで形成されている。ゴム部材２ｆは、ハウジング２０外部への絶縁油９の漏れを防止する。ゴム部材２ｆは、例えば、硫黄加硫ゴムで形成されている。
A rubber member 2f is provided between the protruding portion of the housing 321 and the housing body 20e. The rubber member 2f is installed between the protruding portion of the housing 321 and the stepped portion of the stepped portion 20ea, and seals between the protruding portion of the housing 321 and the housing main body 20e in a liquid-tight manner. In this embodiment, the rubber member 2f is formed of an O-ring. The rubber member 2 f prevents the insulating oil 9 from leaking to the outside of the housing 20. The rubber member 2f is made of, for example, sulfur vulcanized rubber.
ハウジング３２１は、リングナット３１１によって固定されている。リングナット３１１は、外周部にネジ溝が形成されている。例えば、リングナット３１１の外周部が雄ネジに加工され、段差部２０ｅａの内周部が雌ネジに加工されている。したがって、リングナット３１１が螺合されることによって、ハウジング３２１の突出部は、ゴム部材２ｆを介して段差部２０ｅａに押し付けられる。その結果、ハウジング３２１は、ハウジング本体２０ｅに固定される。
The housing 321 is fixed by a ring nut 311. The ring nut 311 has a thread groove on the outer periphery. For example, the outer peripheral portion of the ring nut 311 is processed into a male screw, and the inner peripheral portion of the stepped portion 20ea is processed into a female screw. Therefore, when the ring nut 311 is screwed, the protruding portion of the housing 321 is pressed against the stepped portion 20ea via the rubber member 2f. As a result, the housing 321 is fixed to the housing body 20e.
リセプタクル３０２は、ハウジング２０において蓋部２０ｇ側で、且つ蓋部２０ｇよりも内側に設置されている。リセプタクル３０２は、リセプタクル３０１とほぼ同等に形成されている。リセプタクル３０２は、電気絶縁部材としてのハウジング３２２と、高電圧供給端子としての端子２０２とを有している。
The receptacle 302 is installed on the side of the lid 20g in the housing 20 and inside the lid 20g. The receptacle 302 is formed substantially the same as the receptacle 301. The receptacle 302 has a housing 322 as an electrical insulating member and a terminal 202 as a high voltage supply terminal.
ハウジング３２２は、絶縁性の材料として、例えば、樹脂で形成されている。ハウジング３２２は、プラグ差込口が外側に開口する有底の円筒形状に形成されている。ハウジング３２２は、底部に端子２０１を備えている。ハウジング３２２は、開口側の端部において、外面に環状の突出部が形成されている。このハウジング３２２の突出部は、ハウジング本体２０ｅの突出部の端部に形成された段差である段差部２０ｅｂに嵌合するように形成される。端子２０２は、ハウジング３２１の底部に液密に取り付けられ、上記底部を貫通している。端子２０２は、絶縁被覆配線を介して後述する高電圧供給端子５４と接続されている。
The housing 322 is made of, for example, resin as an insulating material. The housing 322 is formed in a bottomed cylindrical shape with a plug insertion opening opened to the outside. The housing 322 includes a terminal 201 at the bottom. The housing 322 has an annular protrusion on the outer surface at the end on the opening side. The protruding portion of the housing 322 is formed so as to be fitted to a stepped portion 20eb which is a step formed at the end of the protruding portion of the housing main body 20e. The terminal 202 is liquid-tightly attached to the bottom of the housing 321 and penetrates the bottom. The terminal 202 is connected to a high voltage supply terminal 54 to be described later via an insulating coating.
また、ハウジング３２２の突出部とハウジング本体２０ｅとの間には、ゴム部材２ｇが設けられている。ゴム部材２ｇは、ハウジング３２２の突出部と段差部２０ｅｂの段差部分との間に設置され、ハウジング３２１の突出部とハウジング本体２０ｅとの間を液密にシールしている。この実施形態において、ゴム部材２ｇは、Ｏリングで形成されている。ゴム部材２ｇは、ハウジング２０外部への絶縁油９の漏れを防止する。ゴム部材２ｇは、例えば、硫黄加硫ゴムで形成されている。
A rubber member 2g is provided between the protruding portion of the housing 322 and the housing body 20e. The rubber member 2g is installed between the protruding portion of the housing 322 and the stepped portion of the stepped portion 20eb, and liquid-tightly seals between the protruding portion of the housing 321 and the housing main body 20e. In this embodiment, the rubber member 2g is formed of an O-ring. The rubber member 2g prevents the insulating oil 9 from leaking to the outside of the housing 20. The rubber member 2g is made of, for example, sulfur vulcanized rubber.
ハウジング３２２は、リングナット３１２によって固定されている。リングナット３１２は、外周部にネジ溝が形成されている。例えば、リングナット３１２の外周部が雄ネジに加工され、段差部２０ｅｂの内周部が雌ネジに加工されている。したがって、リングナット３１２が螺合されることによって、ハウジング３２２の突出部は、ゴム部材２ｇを介して段差部２０ｅｂに押し付けられる。その結果、ハウジング３２２は、ハウジング本体２０ｅに固定される。
The housing 322 is fixed by a ring nut 312. The ring nut 312 has a thread groove on the outer periphery. For example, the outer peripheral portion of the ring nut 312 is processed into a male screw, and the inner peripheral portion of the stepped portion 20eb is processed into a female screw. Therefore, when the ring nut 312 is screwed, the protruding portion of the housing 322 is pressed against the stepped portion 20eb via the rubber member 2g. As a result, the housing 322 is fixed to the housing body 20e.
図２Ａは、Ｘ線管３０の概要を示す断面図であり、図２Ｂは、図２ＡのＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図であり、図２Ｃは、図２ＢのＩＩＢ−ＩＩＢに沿った断面図である。図２Ｃにおいて、管軸ＴＡに直交する直線を直線Ｌ１とし、管軸ＴＡ及び直線Ｌ１に直交する直線を直線Ｌ２とする。
2A is a cross-sectional view showing an outline of the X-ray tube 30, FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 2A, and FIG. 2C is a cross-sectional view taken along the line IIB-IIB in FIG. FIG. In FIG. 2C, a straight line orthogonal to the tube axis TA is a straight line L1, and a straight line orthogonal to the tube axis TA and the straight line L1 is a straight line L2.
Ｘ線管３０は、固定軸１１と、回転体１２と、軸受け１３と、ロータ１４と、真空外囲器３１と、真空容器３２と、陽極ターゲット３５と、陰極３６と、高電圧供給端子４４と、高電圧供給端子５４と、ＫＯＶ部材５５と、を備えている。
The X-ray tube 30 includes a fixed shaft 11, a rotating body 12, a bearing 13, a rotor 14, a vacuum envelope 31, a vacuum vessel 32, an anode target 35, a cathode 36, and a high voltage supply terminal 44. And a high voltage supply terminal 54 and a KOV member 55.
固定軸１１は、円柱状に形成されている。固定軸１１は、軸受け１３を介して回転体１２を回転可能に支持する。固定軸１１は、一方の端部に真空外囲器３１に気密に取り付けられている突出部を備える。固定軸１１は、突出部が高電圧絶縁部材３９に固定されている。このとき、固定軸１１の突出部の先端部は、高電圧絶縁部材３９を貫通している。固定軸１１の突出部は、この先端部に高電圧供給端子４４が電気的に接続されている。
The fixed shaft 11 is formed in a cylindrical shape. The fixed shaft 11 rotatably supports the rotating body 12 via the bearing 13. The fixed shaft 11 includes a protruding portion that is airtightly attached to the vacuum envelope 31 at one end. The protrusion of the fixed shaft 11 is fixed to the high voltage insulating member 39. At this time, the tip of the protruding portion of the fixed shaft 11 passes through the high voltage insulating member 39. The protruding portion of the fixed shaft 11 is electrically connected to the high voltage supply terminal 44 at the tip.
回転体１２は、有底の筒状に形成されている。回転体１２は、内部に固定軸１１が挿入され、この固定軸１１と同軸で設置されている。回転体１２は、底部側の先端部で後述する陽極ターゲット３５と接続され、陽極ターゲット３５とともに回転可能に設けられている。
軸受け１３は、回転体の内周部及び固定軸１１の外周部の間に設置されている。
ロータ１４は、円筒状に形成されたステータコイル８の内側に配置されるように設けられている。
高電圧供給端子４４は、固定軸１１、回転体１２及び軸受け１３を介して陽極ターゲット３５に相対的に正の電圧を印加する。高電圧供給端子４４は、リセプタクル３０１に接続され、図示しないプラグ等の高電圧供給源がリセプタクル３０１に接続された場合に電流を供給される。高電圧供給端子４４は、金属端子である。
The rotating body 12 is formed in a bottomed cylindrical shape. The rotating body 12 has a fixed shaft 11 inserted therein and is installed coaxially with the fixed shaft 11. The rotating body 12 is connected to an anode target 35 to be described later at the tip on the bottom side, and is provided so as to be rotatable together with the anode target 35.
The bearing 13 is installed between the inner periphery of the rotating body and the outer periphery of the fixed shaft 11.
The rotor 14 is provided so as to be disposed inside the stator coil 8 formed in a cylindrical shape.
The high voltage supply terminal 44 applies a relatively positive voltage to the anode target 35 via the fixed shaft 11, the rotating body 12 and the bearing 13. The high voltage supply terminal 44 is connected to the receptacle 301 and supplied with a current when a high voltage supply source such as a plug (not shown) is connected to the receptacle 301. The high voltage supply terminal 44 is a metal terminal.
陽極ターゲット３５は、円盤状に形成されている。陽極ターゲット３５は、回転体１２の底部側の先端部に回転体１２と同軸に接続されている。例えば、回転体１２及び陽極ターゲット３５は、中心軸が管軸ＴＡに沿って設置される。すなわち、回転体１２及び陽極ターゲット３５の軸線は、管軸ＴＡと平行である。この場合、回転体１２及び陽極ターゲット３５は、管軸ＴＡを中心に回転自在に設けられている。
The anode target 35 is formed in a disc shape. The anode target 35 is coaxially connected to the rotating body 12 at the tip of the rotating body 12 on the bottom side. For example, the rotating body 12 and the anode target 35 are installed such that the central axis is along the tube axis TA. That is, the axis of the rotator 12 and the anode target 35 is parallel to the tube axis TA. In this case, the rotating body 12 and the anode target 35 are provided so as to be rotatable about the tube axis TA.
陽極ターゲット３５は、この陽極ターゲットの外面の一部に設けられた傘状のターゲット層３５ａを備えている。ターゲット層３５ａは、陰極３６から射出される電子が衝撃することによってＸ線を放出する。陽極ターゲット３５の外側面や、陽極ターゲット３５のターゲット層３５ａと反対側の表面には、黒色化処理が施されている。陽極ターゲット３５は、非磁性体、且つ電気伝導度（電気伝導性）が高い部材で形成されている。例えば、陽極ターゲット３５は、銅、タングステン、モリブデン、ニオブ、タンタル、非磁性ステンレス鋼等の非磁性体、且つ電気伝導度の高い金属部材（第２の金属部材）で形成されている。なお、陽極ターゲット３５は、少なくとも表面部分に非磁性体、且つ電気伝導度が高い金属部材で形成されている構成でもよい。または、陽極ターゲット３５は、表面部分を非磁性体、且つ電気伝導度が高い金属部材で形成された被覆部材で被覆されている構成でもよい。なお、図２Ａに示すように、傘状部分に形成された陽極ターゲット３５の外周から中心部の***部分に向かう傾斜部分の角度をθとする。
The anode target 35 includes an umbrella-shaped target layer 35a provided on a part of the outer surface of the anode target. The target layer 35a emits X-rays when electrons emitted from the cathode 36 are bombarded. The outer surface of the anode target 35 and the surface of the anode target 35 opposite to the target layer 35a are subjected to blackening treatment. The anode target 35 is formed of a non-magnetic material and a member having high electric conductivity (electric conductivity). For example, the anode target 35 is formed of a nonmagnetic material such as copper, tungsten, molybdenum, niobium, tantalum, and nonmagnetic stainless steel, and a metal member (second metal member) having high electrical conductivity. The anode target 35 may have a configuration in which at least a surface portion is formed of a non-magnetic material and a metal member having high electrical conductivity. Alternatively, the anode target 35 may be configured such that the surface portion is covered with a covering member formed of a nonmagnetic material and a metal member having high electrical conductivity. As shown in FIG. 2A, the angle of the inclined portion from the outer periphery of the anode target 35 formed in the umbrella-shaped portion toward the raised portion at the center is defined as θ.
陰極３６は、電子（電子ビーム）を射出するフィラメント（電子発生源）を含む。陰極３６は、ターゲット層３５ａに対向する位置に設けられている。陰極３６は、陽極ターゲット３５に電子を射出する。例えば、陰極３６は、円柱状に形成され、その円の中心に設けられるフィラメントから陽極ターゲット３５の表面に電子を射出する。このとき、陰極３６の中心を通る直線は、管軸ＴＡと平行である。以下で、陰極３６から射出される電子の方向とその軌道を“電子軌道”と記載する場合もある。陰極３６には相対的に負の電圧が印加される。陰極３６は、後述する陰極支持部（陰極支持体、陰極支持部材）３７に取り付けられ、陰極支持部３７の内部を通る高電圧供給端子５４と接続されている。なお、陰極３６を電子発生源と称する場合もある。
The cathode 36 includes a filament (electron generation source) that emits electrons (electron beam). The cathode 36 is provided at a position facing the target layer 35a. The cathode 36 emits electrons to the anode target 35. For example, the cathode 36 is formed in a cylindrical shape, and emits electrons to the surface of the anode target 35 from a filament provided at the center of the circle. At this time, a straight line passing through the center of the cathode 36 is parallel to the tube axis TA. Hereinafter, the direction and trajectory of electrons emitted from the cathode 36 may be referred to as “electron trajectory”. A relatively negative voltage is applied to the cathode 36. The cathode 36 is attached to a cathode support portion (cathode support body, cathode support member) 37 described later, and is connected to a high voltage supply terminal 54 that passes through the inside of the cathode support portion 37. The cathode 36 may be referred to as an electron generation source.
また、陰極３６は、外周全体を覆う非磁性体カバーを備えている。この非磁性体カバーは、陰極３６の周囲を囲むように円筒状に設けられている。非磁性体カバーは、例えば、銅、タングステン、モリブデン、ニオブ、タンタル、非磁性ステンレス鋼のいずれか、またはこれらのいずれかを主成分とする金属材料などの非磁性金属部材で形成されている。好適には、非磁性体カバーは、電気伝導度が高い部材（第１の金属部材）で形成される。非磁性体カバーは、交流磁界内に配置された場合に、電気伝導度が低い場合よりも高い場合の方がより強力に渦電流に基づく反対向きの交流磁界の作用による磁力線に歪みを生じさせることができる。このように磁力線が歪められることによって、陰極支持部３７の周囲に沿って磁力線が流れるようになり、陰極３６の表面近くの磁界（交流磁界）が強められる。その結果、陰極３６は、後述する第１の磁気偏向部６０の電子に対する偏向力を高めることできる。なお、陰極３６は、少なくとも表面部分を高い電気伝導度且つ非磁性体の金属部材で形成されていればよい。したがって、例えば、陰極３６は、全体が高い電気伝導度且つ非磁性体の金属部材で形成されていてもよい。
さらに、陰極３６は、外周部を取り囲む非磁性体カバーを備えるとしたが、一体構造で全て非磁性体又は電気伝導度の高い非磁性体の金属から構成されていてもよい。
The cathode 36 includes a nonmagnetic cover that covers the entire outer periphery. The nonmagnetic cover is provided in a cylindrical shape so as to surround the periphery of the cathode 36. The nonmagnetic cover is made of, for example, a nonmagnetic metal member such as copper, tungsten, molybdenum, niobium, tantalum, nonmagnetic stainless steel, or a metal material containing any of these as a main component. Preferably, the nonmagnetic cover is formed of a member having high electrical conductivity (first metal member). When placed in an alternating magnetic field, the non-magnetic cover more strongly distorts the magnetic lines of force due to the action of an alternating alternating magnetic field based on eddy currents when the electrical conductivity is high than when the electrical conductivity is low. be able to. As the magnetic field lines are distorted in this way, the magnetic field lines flow along the periphery of the cathode support portion 37, and the magnetic field (alternating magnetic field) near the surface of the cathode 36 is strengthened. As a result, the cathode 36 can increase the deflection force with respect to electrons of the first magnetic deflection unit 60 described later. The cathode 36 only needs to be formed of a metal member having a high electrical conductivity and a nonmagnetic material at least on the surface. Therefore, for example, the cathode 36 may be formed of a metal member having a high electrical conductivity and a nonmagnetic material as a whole.
Furthermore, although the cathode 36 is provided with a nonmagnetic cover that surrounds the outer peripheral portion, it may be made of a nonmagnetic material or a nonmagnetic metal having a high electrical conductivity in an integral structure.
陰極支持部３７は、一端部に陰極３６を備え、他端部にはＫＯＶ部材５５を備えている。また、陰極支持部３７は、内部に高電圧供給端子５４を備えている。図２Ａに示すように、陰極支持部３７は、管軸ＴＡ周辺に設けられたＫＯＶ部材５５から陽極ターゲット３５の外周近傍まで延長するように設置されている。また、陰極支持部３７は、陽極ターゲット３５に略平行に所定の間隔を空けて設置されている。このとき、陰極支持部３７は、陽極ターゲット３５の外周側の端部に陰極３６を備えている。なお、陰極支持部３７は、非磁性体カバーで周囲を覆われていてもよいし、または、少なくとも表面部分が高い電気伝導度且つ非磁性体の金属部材で形成されていてもよい。
The cathode support portion 37 includes a cathode 36 at one end and a KOV member 55 at the other end. The cathode support portion 37 includes a high voltage supply terminal 54 inside. As shown in FIG. 2A, the cathode support portion 37 is installed so as to extend from the KOV member 55 provided around the tube axis TA to the vicinity of the outer periphery of the anode target 35. Further, the cathode support portion 37 is installed at a predetermined interval substantially parallel to the anode target 35. At this time, the cathode support portion 37 includes a cathode 36 at the outer peripheral end of the anode target 35. Note that the cathode support portion 37 may be covered with a nonmagnetic cover, or at least the surface portion may be formed of a metal member having a high electrical conductivity and a nonmagnetic material.
ＫＯＶ部材５５は、低膨張合金で形成されている。ＫＯＶ部材５５は、一端部が陰極支持部３７にろう付けによって接合され、他端部が高電圧絶縁部材５０にろう付けによって接合されている。ＫＯＶ部材５５は、後述する真空外囲器３１内で高電圧供給端子５４を覆っている。
The KOV member 55 is made of a low expansion alloy. One end portion of the KOV member 55 is joined to the cathode support portion 37 by brazing, and the other end portion is joined to the high voltage insulating member 50 by brazing. The KOV member 55 covers the high voltage supply terminal 54 in the vacuum envelope 31 described later.
高電圧供給端子５４及びＫＯＶ部材５５は、高電圧絶縁部材５０にろう付けによって接合されている。高電圧供給端子５４は、後述する真空容器３２を貫通して、真空外囲器３１の内部に挿入されている。このとき、高電圧供給端子５４は、挿入部が真空気密に密閉されて真空外囲器３１の内部に挿入されている。
The high voltage supply terminal 54 and the KOV member 55 are joined to the high voltage insulating member 50 by brazing. The high voltage supply terminal 54 passes through the vacuum vessel 32 described later and is inserted into the vacuum envelope 31. At this time, the high voltage supply terminal 54 is inserted into the vacuum envelope 31 with the insertion portion sealed in a vacuum-tight manner.
高電圧供給端子５４は、陰極支持部３７の内部を通って陰極３６に接続されている。高電圧供給端子５４は、陰極３６に相対的に負の電圧を印加するとともに陰極３６の図示しないフィラメント（電子放出源）にフィラメント電流を供給する。高電圧供給端子５４は、リセプタクル３０２に接続され、図示しないプラグ等の高電圧供給源がリセプタクル３０２に接続された場合に電流を供給される。高電圧供給端子５４は、金属端子である。
The high voltage supply terminal 54 is connected to the cathode 36 through the inside of the cathode support portion 37. The high voltage supply terminal 54 applies a relatively negative voltage to the cathode 36 and supplies a filament current to a filament (electron emission source) (not shown) of the cathode 36. The high voltage supply terminal 54 is connected to the receptacle 302 and is supplied with a current when a high voltage supply source such as a plug (not shown) is connected to the receptacle 302. The high voltage supply terminal 54 is a metal terminal.
真空外囲器３１は、真空雰囲気（真空気密）に密閉され、内部に固定軸１１、回転体１２、軸受け１３と、ロータ１４と、真空容器３２と、陽極ターゲット３５と、陰極３６と、高電圧供給端子５４と、ＫＯＶ部材５５と、を収納する。
The vacuum envelope 31 is hermetically sealed in a vacuum atmosphere (vacuum hermetic), and has a fixed shaft 11, a rotating body 12, a bearing 13, a rotor 14, a vacuum vessel 32, an anode target 35, a cathode 36, The voltage supply terminal 54 and the KOV member 55 are accommodated.
真空容器３２は、真空気密でＸ線透過窓３８を備えている。Ｘ線透過窓３８は、陰極３６と陽極ターゲット３５との間の領域に対向する真空外囲器３１（真空容器３２）の壁部に設けられている。Ｘ線透過窓３８は、例えば、ベリリウム、又はチタン、ステンレス及びアルミニウム等の金属で形成され、Ｘ線放射窓２０ｗに対向する部分に設けられている。例えば、真空容器３２は、Ｘ線を透過する部材としてのベリリウムで形成されたＸ線透過窓３８で気密に閉塞されている。真空外囲器３１は、高電圧供給端子４４側から陽極ターゲット３５周囲まで高電圧絶縁部材３９が配置されている。高電圧絶縁部材３９は、電気絶縁性の樹脂で形成されている。
The vacuum vessel 32 is vacuum-tight and includes an X-ray transmission window 38. The X-ray transmission window 38 is provided on the wall portion of the vacuum envelope 31 (vacuum vessel 32) facing the region between the cathode 36 and the anode target 35. The X-ray transmission window 38 is formed of, for example, beryllium or a metal such as titanium, stainless steel, and aluminum, and is provided at a portion facing the X-ray emission window 20w. For example, the vacuum vessel 32 is hermetically closed by an X-ray transmission window 38 formed of beryllium as a member that transmits X-rays. In the vacuum envelope 31, a high voltage insulating member 39 is disposed from the high voltage supply terminal 44 side to the periphery of the anode target 35. The high voltage insulating member 39 is made of an electrically insulating resin.
真空外囲器３１（真空容器３２）は、窪み部３２ａ、３２ｂを備える。窪み部３２ａ、３２ｂは、真空外囲器３１（真空容器３２）の一部に形成されている。窪み部３２ａ、３２ｂは、後述する第１の磁気偏向部６０の磁極６８ａ、６８ｂを収納するための真空外囲器３１の一部に形成された窪みであり、その窪みを包囲する真空外囲器３１の一部である。例えば、窪み部３２ａ、３２ｂは、陰極を挟むように外部から真空外囲器３１（真空容器３２）が窪まされて形成される。すなわち、真空外囲器３１（真空容器３２）の内部から観測した場合には、窪み部３２ａ、３２ｂは、陰極３６に向かって突出するように壁面が形成されている。窪み部３２ａ、３２ｂは、放電等を防止するために陽極ターゲット３５の表面および陰極３６の表面に近接し過ぎないように形成される。例えば、窪み部３２ａは、管軸ＴＡに沿った方向で、陽極ターゲット３５の表面に対向する陰極３６の表面よりも陽極ターゲット３５の表面から遠い位置まで窪まされて形成される。または、窪み部３２ａは、管軸ＴＡに沿った方向で、陽極ターゲット３５の表面に対向する陰極３６の表面と同じ位置または陽極ターゲット３５の表面に対向する陰極３６の表面よりも僅かに陽極ターゲット３５の表面に近い位置までに窪まされて形成される。
The vacuum envelope 31 (vacuum container 32) includes hollow portions 32a and 32b. The depressions 32a and 32b are formed in a part of the vacuum envelope 31 (vacuum container 32). The recesses 32a and 32b are recesses formed in a part of the vacuum envelope 31 for housing magnetic poles 68a and 68b of the first magnetic deflection unit 60 described later, and a vacuum envelope surrounding the recesses. It is a part of the vessel 31. For example, the recesses 32a and 32b are formed by recessing the vacuum envelope 31 (vacuum container 32) from the outside so as to sandwich the cathode. That is, when observed from the inside of the vacuum envelope 31 (vacuum vessel 32), the recess portions 32a and 32b are formed with wall surfaces so as to protrude toward the cathode 36. The depressions 32a and 32b are formed so as not to be too close to the surface of the anode target 35 and the surface of the cathode 36 in order to prevent discharge or the like. For example, the recess 32 a is formed to be recessed in a direction along the tube axis TA to a position farther from the surface of the anode target 35 than the surface of the cathode 36 facing the surface of the anode target 35. Alternatively, the recessed portion 32a is located in the same direction as the surface of the cathode 36 facing the surface of the anode target 35 in the direction along the tube axis TA or slightly more than the surface of the cathode 36 facing the surface of the anode target 35. It is formed to be recessed to a position close to the surface of 35.
また、窪み部３２ａ、３２ｂにおいて、放電等を防止するために陽極ターゲット３５のターゲット表面および陰極３６の表面から離すために、陽極ターゲット３５側に突出する角部は、傾斜するように形成されている。例えば、窪み部３２ａの角部は、後述する磁極６８ａの端面の傾斜角度に沿った傾斜角度で形成されている。同様に、窪み部３２ｂの角部は、後述する磁極６８ｂの端面の傾斜角度に沿った傾斜角度で形成されている。なお、窪み部３２ａ、３２ｂの角部は、それぞれ、滑らかに湾曲して形成されていてもよい。例えば、窪み部３２ａ、３２ｂの角部は、それぞれ、定の径を有するように形成される。なお、窪み部３２ａ、３２ｂは、陽極ターゲット３５側に突出する角部は、傾斜及び径を有するように形成されていなくともよい。また、窪み部は、陰極３６の周囲で回転方向に一体として１つで形成されてもよいし、後述する磁極の数に対応して複数個形成されていてもよい。
In addition, in the depressions 32a and 32b, the corners protruding toward the anode target 35 are formed to be inclined so as to be separated from the target surface of the anode target 35 and the surface of the cathode 36 in order to prevent discharge and the like. Yes. For example, the corner of the recess 32a is formed at an inclination angle along the inclination angle of the end face of the magnetic pole 68a described later. Similarly, the corner of the recess 32b is formed at an inclination angle along the inclination angle of the end face of the magnetic pole 68b described later. In addition, each corner | angular part of the hollow parts 32a and 32b may be smoothly curved and formed. For example, the corners of the recesses 32a and 32b are each formed to have a constant diameter. In addition, the hollow part 32a, 32b does not need to be formed so that the corner | angular part which protrudes in the anode target 35 side may have an inclination and a diameter. Moreover, the hollow part may be formed in one piece around the cathode 36 in the rotation direction, or a plurality of hollow parts may be formed corresponding to the number of magnetic poles described later.
また、真空外囲器３１は、陽極ターゲット３５から反射される反跳電子を捕獲する。そのため、真空外囲器３１は、反跳電子の衝撃を受けて温度が上昇し易く、通常、銅などの熱伝導度が高い部材で形成される。しかし、本実施形態において、真空外囲器３１は、後述する磁極６８ａ、６８ｂで発生する交流磁界の影響を受けるため、反磁界を発生しない部材で構成されることが望ましい。例えば、真空外囲器３１は、非磁性体の金属部材で形成される。好適には、真空外囲器３１は、交流電流によって過電流を発生させないために非磁性体の高電気抵抗部材で形成される。非磁性体の高電気抵抗部材は、例えば、非磁性ステンレス鋼、インコネル、インコネルＸ、チタン、導電性セラミクス、表面を金属薄膜でコーティングした非導電性セラミクスなどである。さらに好適には、真空外囲器３１において、窪み部３２ａ、３２ｂは、非磁性体の高電気抵抗部材で形成され、窪み部３２ａ、３２ｂ以外の部分は、銅などの熱伝導度が高い非磁性部材で形成される。
The vacuum envelope 31 captures recoil electrons reflected from the anode target 35. For this reason, the vacuum envelope 31 is likely to rise in temperature due to the impact of recoil electrons, and is usually formed of a member having high thermal conductivity such as copper. However, in this embodiment, the vacuum envelope 31 is preferably made of a member that does not generate a demagnetizing field because it is affected by an alternating magnetic field generated by magnetic poles 68a and 68b described later. For example, the vacuum envelope 31 is formed of a nonmagnetic metal member. Preferably, the vacuum envelope 31 is formed of a non-magnetic high electrical resistance member so as not to generate an overcurrent due to an alternating current. Nonmagnetic high electrical resistance members include, for example, nonmagnetic stainless steel, Inconel, Inconel X, titanium, conductive ceramics, and nonconductive ceramics whose surface is coated with a metal thin film. More preferably, in the vacuum envelope 31, the recesses 32a and 32b are formed of non-magnetic high electrical resistance members, and the portions other than the recesses 32a and 32b are non-conductive with high thermal conductivity such as copper. It is formed of a magnetic member.
高電圧絶縁部材３９は、一端が円錐形をし、他端が閉塞した環状に形成されている。高電圧絶縁部材３９は、ハウジング２０に、直接又は後述のステータコイル８などを介して間接的に固定されている。高電圧絶縁部材３９は、固定軸１１と、ハウジング２０及びステータコイル８との間を電気的に絶縁する。そのため、高電圧絶縁部材３９は、ステータコイル８と固定軸１１との間に設置されている。すなわち、高電圧絶縁部材３９は、Ｘ線管３０の固定軸１１の突出部側のＸ線管３０（真空容器３２）を内側に収納するように設置される。
The high voltage insulating member 39 is formed in an annular shape with one end having a conical shape and the other end closed. The high voltage insulating member 39 is fixed to the housing 20 directly or indirectly via a stator coil 8 described later. The high voltage insulating member 39 electrically insulates the fixed shaft 11 from the housing 20 and the stator coil 8. Therefore, the high voltage insulating member 39 is installed between the stator coil 8 and the fixed shaft 11. That is, the high voltage insulating member 39 is installed so as to accommodate the X-ray tube 30 (vacuum container 32) on the protruding portion side of the fixed shaft 11 of the X-ray tube 30 inside.
図１に戻って、ステータコイル８は、複数個所でハウジング２０に固定されている。ステータコイル８は、ロータ１４及び高電圧絶縁部材３９の外周部を包囲するように設置されている。ステータコイル８は、ロータ１４、回転体１２及び陽極ターゲット３５を回転させる。ステータコイル８に所定の電流が供給されることでロータ１４に与える磁界を発生するため、陽極ターゲット３５などを所定の速度で回転させる。すなわち、回転駆動装置であるステータコイル８に電流を供給することによって、ロータ１４が回転し、ロータ１４の回転に従って陽極ターゲット３５が回転する。
Returning to FIG. 1, the stator coil 8 is fixed to the housing 20 at a plurality of locations. The stator coil 8 is installed so as to surround the outer periphery of the rotor 14 and the high-voltage insulating member 39. The stator coil 8 rotates the rotor 14, the rotating body 12, and the anode target 35. In order to generate a magnetic field applied to the rotor 14 by supplying a predetermined current to the stator coil 8, the anode target 35 and the like are rotated at a predetermined speed. That is, by supplying current to the stator coil 8 that is a rotational drive device, the rotor 14 rotates, and the anode target 35 rotates according to the rotation of the rotor 14.
絶縁油９は、ハウジング２０の内部で、ゴムベローズ２ｂ、ハウジング本体２０ｅ、蓋部２０ｆ、リセプタクル３０１及びリセプタクル３０２で包囲される空間に充填されている。絶縁油９は、Ｘ線管３０が発生する熱の少なくとも一部を吸収するものである。
The insulating oil 9 is filled in the space surrounded by the rubber bellows 2 b, the housing body 20 e, the lid 20 f, the receptacle 301 and the receptacle 302 inside the housing 20. The insulating oil 9 absorbs at least a part of the heat generated by the X-ray tube 30.
図２Ａ乃至図２Ｃに戻って、第１の磁気偏向部６０について説明する。
図２Ｂに示すように、第１の磁気偏向部６０は、コイル６４と、ヨーク６６と、磁極６８ａ及び磁極６８ｂとを備えている。第１の磁気偏向部６０は、陰極３６に含まれるフィラメントから発生する電子の軌道を間欠的または連続的に偏向する磁界を生成する。第１の磁気偏向部６０は、陰極３６から放出される電子（ビーム）を陽極ターゲット３５の径方向に沿った方向に偏向させる。詳細は後述するが、第１の磁気偏向部６０は、ヨーク６６の両端の各々に対となる磁極６８ａ、６８ｂの各々が形成されている。なお、第１の磁気偏向部６０は、複数の磁極を含んでいてもよい。ここで、複数の磁極は、互いの間に磁界を生成し、双極子として対となる磁極を少なくとも一対含んでいる。以下で、間に磁界を生成し、双極子として対となる磁極をまとめて磁極対と記載する場合もある。
2A to 2C, the first magnetic deflection unit 60 will be described.
As shown in FIG. 2B, the first magnetic deflection unit 60 includes a coil 64, a yoke 66, a magnetic pole 68a, and a magnetic pole 68b. The first magnetic deflection unit 60 generates a magnetic field that deflects the orbit of electrons generated from the filament included in the cathode 36 intermittently or continuously. The first magnetic deflection unit 60 deflects electrons (beams) emitted from the cathode 36 in a direction along the radial direction of the anode target 35. As will be described in detail later, each of the magnetic poles 68 a and 68 b to be paired is formed on each end of the yoke 66 in the first magnetic deflection unit 60. Note that the first magnetic deflection unit 60 may include a plurality of magnetic poles. Here, the plurality of magnetic poles generate at least one magnetic field between them, and include at least one pair of magnetic poles that are paired as dipoles. Hereinafter, a magnetic field is generated between them, and the paired magnetic poles may be collectively referred to as a magnetic pole pair.
また、第１の磁気偏向部６０は、偏向電源制御部（図示せず）によって偏向電源（図示せず）から供給される電流が制御されている。第１の磁気偏向部６０は、供給される電流が制御されることによって、電子（ビーム）が衝撃する点である焦点の位置を陽極ターゲット３５の面上で間欠的又は連続的に移動させることができる。本実施形態において、第１の磁気偏向部６０は、図示しない偏向電源から交流電流を供給されている。この場合、第１の磁気偏向部６０は、交流磁界（交流磁場）を発生させる。例えば、図２Ｂに示すように、第１の磁気偏向部６０は、交流磁界ＭＧ１を生成する。
In the first magnetic deflection unit 60, a current supplied from a deflection power source (not shown) is controlled by a deflection power source control unit (not shown). The first magnetic deflection unit 60 moves the position of the focal point, which is the point of impact of electrons (beam), intermittently or continuously on the surface of the anode target 35 by controlling the supplied current. Can do. In the present embodiment, the first magnetic deflection unit 60 is supplied with an alternating current from a deflection power source (not shown). In this case, the first magnetic deflection unit 60 generates an alternating magnetic field (alternating magnetic field). For example, as shown in FIG. 2B, the first magnetic deflection unit 60 generates an alternating magnetic field MG1.
コイル６４は、第１の磁気偏向部６０のための偏向電源（図示せず）から電流を供給され、磁場を発生する。コイル６４は、ヨーク６６の一部の周囲に巻かれている。例えば、コイル６４は、ヨーク６６の中心から左右対称に巻かれている。
The coil 64 is supplied with a current from a deflection power source (not shown) for the first magnetic deflection unit 60 and generates a magnetic field. The coil 64 is wound around a part of the yoke 66. For example, the coil 64 is wound symmetrically from the center of the yoke 66.
ヨーク６６は、コ字形状を成すように形成されている。例えば、ヨーク６６は、管軸ＴＡに沿う直線が中心を通るように設置されている。本実施形態において、ヨーク６６は、２つの先端部の各々が窪み部３２ａ、３２ｂの近傍に設置される。このとき、ヨーク６６は、２つの先端部の間で陰極３６を挟むように配置されている。また、ヨーク６６は、一部の周囲にコイル６４が巻かれている。
The yoke 66 is formed to have a U shape. For example, the yoke 66 is installed such that a straight line along the tube axis TA passes through the center. In the present embodiment, each of the two tip portions of the yoke 66 is installed in the vicinity of the recessed portions 32a and 32b. At this time, the yoke 66 is disposed so as to sandwich the cathode 36 between the two tip portions. The yoke 66 has a coil 64 wound around a part thereof.
ヨーク６６は、軟磁性体、且つ交流磁界によって渦電流が発生し難い高電気抵抗体で形成される。ヨーク６６は、例えば、Ｆｅ−Ｓｉ合金（珪素鋼）、Ｆｅ−Ａｌ合金、電磁ステンレス鋼、パーマロイなどのＦｅ−Ｎｉ高透磁率合金、Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｃｒ合金などからなる薄板を電気絶縁膜で挟んで積層させた積層体や、これら材料からなる線材を電気絶縁膜で覆ってから束にして固めた集合体等で形成されている。または、ヨーク６６は、前述のこれら材料を１μｍ程度の微細な粉末にしてその表面を電気絶縁膜で覆ってから圧縮成形により形成した成形体等で形成されてもよい。さらに、ヨーク６６は、ソフトフェライト等で形成されていてもよい。
The yoke 66 is formed of a soft magnetic material and a high electrical resistance material that hardly generates eddy currents due to an alternating magnetic field. The yoke 66 is, for example, an Fe—Si alloy (silicon steel), Fe—Al alloy, electromagnetic stainless steel, permalloy or other Fe—Ni high permeability alloy, Ni—Cr alloy, Fe—Ni—Cr alloy, Fe—Ni. -A laminate in which thin plates made of a Co alloy, an Fe-Cr alloy, etc. are sandwiched between electrical insulating films, or an assembly in which wires made of these materials are covered with an electrical insulating film and then bundled into a bundle, etc. ing. Alternatively, the yoke 66 may be formed of a molded body or the like formed by compression molding after converting the above-described material into a fine powder of about 1 μm and covering the surface with an electric insulating film. Further, the yoke 66 may be formed of soft ferrite or the like.
磁極６８ａ、６８ｂは、それぞれ、ヨーク６６の端部に設けられている。磁極６８ａ及び磁極６８ｂは、互いの間に陰極３６を挟むように配置されている。すなわち、第１の磁気偏向部６０において、磁極６８ａ及び磁極６８ｂは、それぞれ、陰極３６に含まれるフィラメントから射出される電子の射出方向に対して垂直な方向に沿った直線上に配置されている。
The magnetic poles 68 a and 68 b are provided at the ends of the yoke 66, respectively. The magnetic pole 68a and the magnetic pole 68b are disposed so as to sandwich the cathode 36 therebetween. That is, in the first magnetic deflection unit 60, the magnetic pole 68a and the magnetic pole 68b are respectively arranged on straight lines along a direction perpendicular to the emission direction of electrons emitted from the filament included in the cathode 36. .
好適には、磁束密度を高めるために、磁極６８ａ及び磁極６８ｂは、それぞれ、陰極３６に含まれるフィラメントから射出される電子の射出方向（電子軌道）に近づけて設置される。すなわち、磁極６８ａは、窪み部３２ａの角部近傍に配置され、磁極６８ｂは、窪み部３２ｂの角部近傍に配置されている。例えば、磁極６８ａは、窪み部３２ａの陽極ターゲット３５側に突出する角部の傾斜に沿って端部の表面（端面）を形成される。この場合、磁極６８ａは、窪み部３２ａの角部の傾斜に端面が沿うように設置される。同様に、磁極６８ｂは、窪み部３２ｂの陽極ターゲット３５側に突出する角部の傾斜に沿って端面を形成される。この場合、磁極６８ｂは、窪み部３２ｂの角部の傾斜に端面が沿うように設置される。
Preferably, in order to increase the magnetic flux density, the magnetic pole 68a and the magnetic pole 68b are respectively placed close to the emission direction (electron trajectory) of electrons emitted from the filament included in the cathode 36. That is, the magnetic pole 68a is disposed in the vicinity of the corner of the recess 32a, and the magnetic pole 68b is disposed in the vicinity of the corner of the recess 32b. For example, the magnetic pole 68a has an end surface (end surface) formed along a slope of a corner protruding toward the anode target 35 of the recess 32a. In this case, the magnetic pole 68a is installed such that the end face is along the inclination of the corner of the recess 32a. Similarly, the end face of the magnetic pole 68b is formed along the inclination of the corner protruding from the recess 32b toward the anode target 35. In this case, the magnetic pole 68b is installed so that the end face is along the inclination of the corner of the recess 32b.
磁極対６８ａ、６８ｂ（第１の磁極対）は、略同形状で形成されている。磁極対６８ａ、６８ｂは、互いに対となる双磁極子である。磁極対６８ａ、６８ｂは、陽極ターゲット３５に近づき過ぎずに陰極３６から射出される電子を偏向させるために、互いに陰極３６の電子の射出方向に対して表面（端面）を向けて設置されている。すなわち、磁極６８ａは、電子の射出方向に沿う直線上に向かうように傾斜を持って表面が形成されている。同様に、磁極６８ｂは、電子の射出方向に沿う直線上に向かうように傾斜を持って表面が形成されている。例えば、陰極３６の電子ビームの射出方向は、管軸ＴＡに沿った方向である。このとき、磁極６８ａ及び磁極６８ｂは、互いに電子の射出方向に対して同じ角度の傾斜で配置される。図２Ｂに示すように、管軸ＴＡに沿う電子の射出方向から磁極６８ａの表面までの角度をγ１とし、同様に電子の射出方向から磁極６８ｂの表面までの角度をγ２とする。したがって、例えば、磁極６８ａ及び磁極６８ｂが同じ傾斜で設置されている場合、γ１＝γ２となる。また、磁極６８ａ及び磁極６８ｂの電子の射出方向に対する傾斜角度γ（γ１、及びγ２）は、０°＜γ＜９０°の範囲で設定される。このとき、磁極６８ａ及び磁極６８ｂは、それぞれ、傾斜角度γが０°＜γ＜９０°の範囲で形成される。例えば、磁極６８ａ及び磁極６８ｂの傾斜角度γ１＝γ２である場合、磁極対６８ａ、６８ｂの傾斜角度γ１、γ２は、それぞれ、３０°≦γ≦６０°の範囲で形成される。さらに、磁極対６８ａ、６８ｂの傾斜角度γ１、γ２は、それぞれ、電子の射出方向に対して４５°になるように形成されてもよい。なお、第１の磁気偏向部６０において、磁極対は複数個設置されていてもよい。
The magnetic pole pairs 68a and 68b (first magnetic pole pair) are formed in substantially the same shape. The magnetic pole pairs 68a and 68b are dipoles that are paired with each other. The magnetic pole pairs 68a and 68b are disposed with their surfaces (end faces) facing each other with respect to the electron emission direction of the cathode 36 in order to deflect electrons emitted from the cathode 36 without being too close to the anode target 35. . That is, the surface of the magnetic pole 68a is formed with an inclination so as to be directed on a straight line along the electron emission direction. Similarly, the surface of the magnetic pole 68b is formed with an inclination so as to be directed on a straight line along the electron emission direction. For example, the electron beam emission direction of the cathode 36 is a direction along the tube axis TA. At this time, the magnetic pole 68a and the magnetic pole 68b are arranged at an inclination of the same angle with respect to the electron emission direction. As shown in FIG. 2B, the angle from the electron emission direction along the tube axis TA to the surface of the magnetic pole 68a is γ1, and similarly the angle from the electron emission direction to the surface of the magnetic pole 68b is γ2. Therefore, for example, when the magnetic pole 68a and the magnetic pole 68b are installed with the same inclination, γ1 = γ2. In addition, the inclination angle γ (γ1 and γ2) of the magnetic pole 68a and the magnetic pole 68b with respect to the electron emission direction is set in a range of 0 ° <γ <90 °. At this time, the magnetic pole 68a and the magnetic pole 68b are formed in a range where the inclination angle γ is 0 ° <γ <90 °, respectively. For example, when the inclination angles γ1 = γ2 of the magnetic pole 68a and the magnetic pole 68b, the inclination angles γ1, γ2 of the magnetic pole pairs 68a, 68b are formed in a range of 30 ° ≦ γ ≦ 60 °, respectively. Furthermore, the inclination angles γ1 and γ2 of the magnetic pole pairs 68a and 68b may be formed to be 45 ° with respect to the electron emission direction, respectively. In the first magnetic deflection unit 60, a plurality of magnetic pole pairs may be provided.
本実施形態では、Ｘ線管装置１が駆動された場合に、陰極３６に含まれるフィラメントから陽極ターゲット３５の電子の焦点に向けて電子が射出される。ここで、電子が射出される方向は、陰極３６の中心と通る直線に沿っているものとする。また、図２Ｂに示される第１の磁気偏向部６０の磁極対６８ａ、６８ｂの傾斜角度γ１、γ２は、互いに同一である。第１の磁気偏向部６０は、図示されない偏向電源から交流電流が供給される。偏向電源から交流電流が供給されると、第１の磁気偏向部６０は、双極子である磁極対６８ａ、６８ｂの間に磁界（磁場）を発生させる。本実施形態において、磁極対６８ａ、６８ｂは、陰極３６と陽極ターゲット３５との間に磁界を発生させるように設置されている。すなわち、第１の磁気偏向部６０は、陰極３６と陽極ターゲット３５との間に磁界を発生させる。陰極３６から射出される電子は、管軸ＴＡに沿って陰極３６と陽極ターゲット３５との間に生成される磁界を横切るように陽極ターゲット３５へ衝撃する。
In the present embodiment, when the X-ray tube apparatus 1 is driven, electrons are emitted from the filament included in the cathode 36 toward the focal point of electrons of the anode target 35. Here, it is assumed that the direction in which electrons are emitted is along a straight line passing through the center of the cathode 36. Also, the inclination angles γ1 and γ2 of the magnetic pole pairs 68a and 68b of the first magnetic deflection unit 60 shown in FIG. 2B are the same. The first magnetic deflection unit 60 is supplied with an alternating current from a deflection power source (not shown). When an alternating current is supplied from the deflection power supply, the first magnetic deflection unit 60 generates a magnetic field (magnetic field) between the magnetic pole pairs 68a and 68b that are dipoles. In the present embodiment, the magnetic pole pairs 68 a and 68 b are installed so as to generate a magnetic field between the cathode 36 and the anode target 35. That is, the first magnetic deflection unit 60 generates a magnetic field between the cathode 36 and the anode target 35. The electrons emitted from the cathode 36 impact the anode target 35 so as to cross the magnetic field generated between the cathode 36 and the anode target 35 along the tube axis TA.
第１の磁気偏向部６０は、偏向電源（図示せず）から供給される交流電流が制御されることによって磁界を通る電子ビームを間欠的又は連続的に移動させることができる。偏向電源制御部（図示せず）によって供給される電流を制御することで、第１の磁気偏向部６０は、陰極３６から放出される電子（ビーム）を陽極ターゲット３５の径方向に沿った方向に偏向させる。つまり、第１の磁気偏向部６０は、偏向電源制御部（図示せず）によって供給される電流を制御することで、陽極ターゲット３５の面上で電子が衝撃する点である焦点の位置を移動させることができる。本実施形態において、第１の磁気偏向部６０は、磁界に対して電子ビームを垂直方向に移動させることができる。例えば、図２Ｃに示す方向Ｄ１のように、第１の磁気偏向部６０は、電子ビームを交流磁界ＭＧ１に対して垂直な方向に沿って２方向へ移動させる。
The first magnetic deflection unit 60 can move the electron beam passing through the magnetic field intermittently or continuously by controlling an alternating current supplied from a deflection power source (not shown). By controlling the current supplied by a deflection power supply control unit (not shown), the first magnetic deflection unit 60 causes electrons (beams) emitted from the cathode 36 to travel in the direction along the radial direction of the anode target 35. To deflect. That is, the first magnetic deflection unit 60 moves the focal point, which is the point where electrons impact on the surface of the anode target 35, by controlling the current supplied by the deflection power supply control unit (not shown). Can be made. In the present embodiment, the first magnetic deflection unit 60 can move the electron beam in a direction perpendicular to the magnetic field. For example, as in a direction D1 illustrated in FIG. 2C, the first magnetic deflection unit 60 moves the electron beam in two directions along a direction perpendicular to the AC magnetic field MG1.
第１の磁気偏向部６０が交流磁界ＭＧ１を発生させている際には、陰極３６の非磁性体カバーは、電気伝導度が高い非磁性体で形成されているために、渦電流に基づいて交流磁界ＭＧ１に対して反対向きの磁界を発生させる。同様に、陽極ターゲット３５は、電気伝導度が高い非磁性体で形成されているために、渦電流に基づいて交流磁界ＭＧ１に対して反対向きの磁界を発生させる。これらの非磁性体カバー及び陽極ターゲット３５から生じるそれぞれの反対向きの磁界の作用によって交流磁界ＭＧ１が歪められる。このように交流磁界ＭＧ１が歪められることによって、図２Ｂに示すように、交流磁界ＭＧ１は、陽極ターゲット３５の表面と陰極３６の表面との間で電子の射出方向に略垂直の方向に流れる。また、このように交流磁界ＭＧ１が歪められることによって、陽極ターゲット３５の表面と陰極３６の表面との間の近傍の領域の交流磁界ＭＧ１の強さ（磁束密度）が強められる。その結果、第１の磁気偏向部６０は、交流磁界ＭＧ１の磁束密度が強められることによって電子（ビーム）に対する偏向力が強められ、電子（ビーム）を効率的に偏向することができる。
When the first magnetic deflecting unit 60 generates the alternating magnetic field MG1, the nonmagnetic cover of the cathode 36 is formed of a nonmagnetic material having a high electrical conductivity. A magnetic field opposite to the AC magnetic field MG1 is generated. Similarly, since the anode target 35 is formed of a nonmagnetic material having high electrical conductivity, the anode target 35 generates a magnetic field opposite to the AC magnetic field MG1 based on the eddy current. The AC magnetic field MG <b> 1 is distorted by the action of the opposite magnetic fields generated from the nonmagnetic cover and the anode target 35. As the AC magnetic field MG1 is distorted as described above, the AC magnetic field MG1 flows between the surface of the anode target 35 and the surface of the cathode 36 in a direction substantially perpendicular to the electron emission direction, as shown in FIG. 2B. In addition, since the AC magnetic field MG1 is distorted in this manner, the strength (magnetic flux density) of the AC magnetic field MG1 in a region in the vicinity between the surface of the anode target 35 and the surface of the cathode 36 is increased. As a result, the first magnetic deflecting unit 60 can efficiently deflect the electron (beam) by increasing the magnetic flux density of the alternating magnetic field MG1 and thereby increasing the deflection force with respect to the electron (beam).
本実施形態によれば、Ｘ線管装置１は、窪み部３２ａ、３２ｂを備えるＸ線管３０と、Ｘ線管３０で射出される電子を偏向する第１の磁気偏向部６０とを備えている。第１の磁気偏向部６０は、磁極６８ａおよび磁極６８ｂによって陰極３６と陽極ターゲット３５との間に磁界を生じさせる。磁極６８ａおよび６８ｂは、それぞれ、陽極ターゲット３５と陰極３６との間で陰極３６から射出される電子を偏向させるために、電子の射出方向に対して所定の傾斜で表面が向けられている。Ｘ線管３０の真空外囲器３１の内部において、陰極３６は、周辺部に電気伝導度の高い非磁性体の金属部材で形成される非磁性体カバーを備えている。また、陽極ターゲット３５も、電気伝導度の高い非磁性体の金属部材で形成されている。したがって、第１の磁気偏向部６０に交流電流が提供された場合、第１の磁気偏向部６０が発生させる交流磁界ＭＧ１の一部が強められる。その結果、第１の磁気偏向部６０は、陰極３６から射出される電子を確実に偏向することができる。
According to the present embodiment, the X-ray tube apparatus 1 includes the X-ray tube 30 including the recessed portions 32a and 32b, and the first magnetic deflection unit 60 that deflects electrons emitted from the X-ray tube 30. Yes. The first magnetic deflection unit 60 generates a magnetic field between the cathode 36 and the anode target 35 by the magnetic pole 68a and the magnetic pole 68b. The surfaces of the magnetic poles 68a and 68b are directed at a predetermined inclination with respect to the electron emission direction in order to deflect the electrons emitted from the cathode 36 between the anode target 35 and the cathode 36, respectively. Inside the vacuum envelope 31 of the X-ray tube 30, the cathode 36 includes a nonmagnetic cover formed of a nonmagnetic metal member having high electrical conductivity at the periphery. The anode target 35 is also formed of a nonmagnetic metal member having high electrical conductivity. Therefore, when an alternating current is provided to the first magnetic deflection unit 60, a part of the alternating magnetic field MG1 generated by the first magnetic deflection unit 60 is strengthened. As a result, the first magnetic deflection unit 60 can reliably deflect electrons emitted from the cathode 36.
また、Ｘ線管装置１は、陽極ターゲット３５と陰極３６との間に小径部を設けていないために陽極ターゲット３５と陰極３６との距離を近づけることができる。その結果、本実施形態のＸ線管装置１は、Ｘ線焦点の拡大、ぼけ、歪みや、陰極３６の電子放出量の低下などの発生を低減することができる。
Further, since the X-ray tube apparatus 1 does not have a small diameter portion between the anode target 35 and the cathode 36, the distance between the anode target 35 and the cathode 36 can be reduced. As a result, the X-ray tube apparatus 1 of the present embodiment can reduce the occurrence of enlargement, blurring, distortion of the X-ray focus, and a decrease in the amount of electron emission from the cathode 36.
次に他の実施形態に係るＸ線管装置について説明する。他の実施形態において、前述した第１の実施形態と同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
（第２の実施形態）
第２の実施形態のＸ線管装置１は、窪み部３２ａ、３２ｂと、第１の磁気偏向部６０と、が第１の実施形態のＸ線管装置１と異なる。
図３は、第２の実施形態のＸ線管３０の概要を示す断面図である。図３において、管軸ＴＡに直交する直線を直線Ｌ１とし、管軸ＴＡ及び直線Ｌ１に直交する直線を直線Ｌ２とし、電子の射出方向に沿う直線及び直線Ｌ１に直交、且つ直線Ｌ２に平行な直線を直線Ｌ３とする。また、直線Ｌ３に対して電子の射出方向に沿う直線の周りに角度α０で傾斜させて引かれた直線を直線Ｌ４とする。電子の射出方向に沿う直線が陰極３６の中心を通るものとする。
図３に示すように、第２の実施形態のＸ線管３０において、窪み部３２ａ、３２ｂは、それぞれ、陰極３６を包囲するように“く”の字形状の壁部を備えている。窪み部３２ａ及び窪み部３２ｂの壁部は、電子の射出方向に沿う直線に対して直交する直線上で互いに対向するように壁部を備える。なお、窪み部３２ａ、３２ｂの壁部は、それぞれ、陰極３６を包囲するような形状であれば“く”の字形状でなくともよい。
Next, an X-ray tube apparatus according to another embodiment will be described. In other embodiments, the same parts as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
(Second Embodiment)
The X-ray tube apparatus 1 of the second embodiment is different from the X-ray tube apparatus 1 of the first embodiment in the recessed portions 32a and 32b and the first magnetic deflection unit 60.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an outline of the X-ray tube 30 of the second embodiment. In FIG. 3, a straight line orthogonal to the tube axis TA is a straight line L1, a straight line orthogonal to the tube axis TA and the straight line L1 is a straight line L2, a straight line along the electron emission direction and the straight line L1, and a straight line are parallel to the straight line L2. The straight line is defined as a straight line L3. Further, a straight line drawn with an angle α0 around a straight line along the electron emission direction with respect to the straight line L3 is defined as a straight line L4. A straight line along the electron emission direction passes through the center of the cathode 36.
As shown in FIG. 3, in the X-ray tube 30 of the second embodiment, each of the recesses 32 a and 32 b includes a “<”-shaped wall so as to surround the cathode 36. The wall portions of the recess portion 32a and the recess portion 32b are provided with wall portions so as to face each other on a straight line orthogonal to a straight line along the electron emission direction. The wall portions of the recesses 32 a and 32 b do not have to be “<” shape as long as each of the walls surrounds the cathode 36.
例えば、図３に示すように、窪み部３２ａは、直線Ｌ４に垂直な交わり、陰極３６に対向する壁部を備える。同様に、窪み部３２ｂは、直線Ｌ４に垂直に交わり、陰極３６に対向する壁部を備える。ここで、窪み部３２ａ及び窪み部３２ｂの壁部は、直線Ｌ４上に設けられ、互いに対向して設置されている。
For example, as shown in FIG. 3, the hollow portion 32 a includes a wall portion that intersects perpendicularly to the straight line L4 and faces the cathode 36. Similarly, the hollow portion 32 b includes a wall portion that intersects the straight line L4 perpendicularly and faces the cathode 36. Here, the wall part of the hollow part 32a and the hollow part 32b is provided on the straight line L4, and is installed facing each other.
第１の磁気偏向部６０は、電子ビームの射出方向に沿う直線の周りに所定の角度で回転して配置されている。例えば、図３に示すように、第１の磁気偏向部６０は、直線Ｌ４に平行に傾斜されて設置されている。この場合、第１の磁気偏向部６０の磁極６８ａ及び磁極６８ｂは、それぞれ、直線Ｌ４上で陰極３６を挟むように設置される。
The first magnetic deflection unit 60 is arranged to rotate at a predetermined angle around a straight line along the electron beam emission direction. For example, as shown in FIG. 3, the first magnetic deflection unit 60 is installed to be inclined in parallel with the straight line L4. In this case, the magnetic pole 68a and the magnetic pole 68b of the first magnetic deflection unit 60 are installed so as to sandwich the cathode 36 on the straight line L4.
本実施形態では、対の磁極６８ａ、６８ｂが発生させる交流磁界ＭＧ１によって、第1の磁気偏向部６０は、電子ビームを陽極ターゲット３５の径方向および回転方向に同時に偏向することができる。すなわち、第１の磁気偏向部６０は、電子ビームの焦点を陽極ターゲットの径方向への移動距離に対する回転方向への移動距離の割合ｔａｎηで移動させることができる。例えば、陽極ターゲット３５上で径方向及び回転方向に等しい距離移動させるためには、第１の磁気偏向部６０は、直線Ｌ３に対する直線Ｌ４の角度である角度α０を陽極ターゲット３５の傾斜角度θと等しくして配置する。
In the present embodiment, the first magnetic deflecting unit 60 can simultaneously deflect the electron beam in the radial direction and the rotational direction of the anode target 35 by the alternating magnetic field MG1 generated by the pair of magnetic poles 68a and 68b. In other words, the first magnetic deflection unit 60 can move the focal point of the electron beam at a ratio tanη of the moving distance in the rotational direction with respect to the moving distance in the radial direction of the anode target. For example, in order to move the same distance in the radial direction and the rotational direction on the anode target 35, the first magnetic deflection unit 60 sets the angle α0, which is the angle of the straight line L4 with respect to the straight line L3, to the inclination angle θ of the anode target 35. Place them equally.
本実施形態によれば、第１の磁気偏向部６０は、電子ビームの射出方向に沿う直線の周りに所定の角度で回転して配置される。その結果、第１の磁気偏向部６０は、陰極３６から射出される電子ビームを第１の実施形態とは異なる方向に偏向することができる。
According to the present embodiment, the first magnetic deflection unit 60 is arranged to rotate at a predetermined angle around a straight line along the electron beam emission direction. As a result, the first magnetic deflection unit 60 can deflect the electron beam emitted from the cathode 36 in a direction different from that in the first embodiment.
（第３の実施形態）
第３の実施形態のＸ線管装置１は、さらに第２の磁気偏向部７０を備えることが前述の実施形態のＸ線管装置１と異なる。
第３の実施形態のＸ線管装置１は、第２の実施形態のＸ線管装置１とほぼ同等の構成である。したがって、第３の実施形態において、前述した第２の実施形態と同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
(Third embodiment)
The X-ray tube apparatus 1 of the third embodiment is different from the X-ray tube apparatus 1 of the above-described embodiment in that it further includes a second magnetic deflection unit 70.
The X-ray tube apparatus 1 of the third embodiment has a configuration substantially equivalent to that of the X-ray tube apparatus 1 of the second embodiment. Therefore, in the third embodiment, the same parts as those in the second embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図４Ａは、第３の実施形態のＸ線管３０の概要を示す断面図であり、図４Ｂは、図４ＡのＩＶＡ−ＩＶＡ線に沿った断面図であり、図４Ｃは、図４ＢのＩＶＢ−ＩＶＢに沿った断面図である。図４Ｂにおいて、管軸ＴＡに直交する直線を直線Ｌ１とし、管軸ＴＡ及び直線Ｌ１に直交する直線を直線Ｌ２とし、電子の射出方向に沿う直線及び直線Ｌ１に直交、且つ直線Ｌ２に平行な直線を直線Ｌ３とする。また、直線Ｌ３に対して電子の射出方向に沿う直線の周りに角度α１で傾斜させて引かれた直線を直線Ｌ５とし、直線Ｌ３に対して電子の射出方向に沿う直線の周りに角度α２で傾斜させて引かれた直線を直線Ｌ６とする。電子の射出方向に沿う直線が陰極３６の中心を通るものとする。以下で、説明の便宜上、直線Ｌ５と直線Ｌ６の各々の傾斜角度α１及びα２は、同一の角度であるとする。なお、傾斜角度α１及びα２は、それぞれ、異なる角度であってもよい。
4A is a cross-sectional view showing an outline of the X-ray tube 30 of the third embodiment, FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line IVA-IVA of FIG. 4A, and FIG. 4C is an IVB of FIG. 4B. It is sectional drawing along -IVB. In FIG. 4B, a straight line perpendicular to the tube axis TA is a straight line L1, a straight line perpendicular to the tube axis TA and the straight line L1 is a straight line L2, a straight line along the electron emission direction and a straight line L1, and a straight line are parallel to the straight line L2. The straight line is defined as a straight line L3. In addition, a straight line drawn by being inclined at an angle α1 around a straight line along the electron emission direction with respect to the straight line L3 is defined as a straight line L5, and at an angle α2 around a straight line along the electron emission direction with respect to the straight line L3. A straight line drawn with an inclination is defined as a straight line L6. A straight line along the electron emission direction passes through the center of the cathode 36. Hereinafter, for convenience of explanation, it is assumed that the inclination angles α1 and α2 of the straight line L5 and the straight line L6 are the same angle. The inclination angles α1 and α2 may be different angles.
第３の実施形態のＸ線管装置１は、第２の実施形態のＸ線管装置１の構成に加えて、第２の磁気偏向部７０をさらに備える。第２の磁気偏向部７０は、第１の磁気偏向部６０とほぼ同等の構成である。図４Ｂに示すように、窪み部３２ａは、磁極６８ａ及び後述の磁極７８ａを受けるように形成され、窪み部３２ｂは、磁極６８ｂ及び後述の磁極７８ｂを受けるように形成される。
The X-ray tube apparatus 1 of the third embodiment further includes a second magnetic deflection unit 70 in addition to the configuration of the X-ray tube apparatus 1 of the second embodiment. The second magnetic deflection unit 70 has substantially the same configuration as the first magnetic deflection unit 60. As shown in FIG. 4B, the recess 32a is formed to receive a magnetic pole 68a and a magnetic pole 78a described later, and the recess 32b is formed to receive a magnetic pole 68b and a magnetic pole 78b described later.
第２の磁気偏向部７０は、第１の磁気偏向部６０とほぼ同等の構成であり、その詳細な説明を省略する。
図４Ｃに示すように、第２の磁気偏向部７０は、コイル７４と、ヨーク７６と、磁極対７８ａ、７８ｂとを備えている。また、図４Ｃに示すように、第２の磁気偏向部７０は、陰極３６に含まれるフィラメントから発生する電子の軌道を間欠的または連続的に偏向する交流磁界ＭＧ２を形成する。第２の磁気偏向部７０は、陰極３６から放出される電子（ビーム）を陽極ターゲット３５の径方向に沿った方向に偏向させる。第２の磁気偏向部７０は、ヨーク７６の両端に対の磁極７８ａ、７８ｂが形成された双極子で構成されている。
The second magnetic deflection unit 70 has substantially the same configuration as the first magnetic deflection unit 60, and a detailed description thereof will be omitted.
As shown in FIG. 4C, the second magnetic deflection unit 70 includes a coil 74, a yoke 76, and magnetic pole pairs 78a and 78b. Further, as shown in FIG. 4C, the second magnetic deflection unit 70 forms an alternating magnetic field MG2 that deflects the orbit of electrons generated from the filament included in the cathode 36 intermittently or continuously. The second magnetic deflection unit 70 deflects electrons (beam) emitted from the cathode 36 in a direction along the radial direction of the anode target 35. The second magnetic deflection unit 70 is composed of a dipole in which a pair of magnetic poles 78 a and 78 b are formed at both ends of the yoke 76.
第２の磁気偏向部７０は、Ｘ線管３０の外側、且つＸ線管３０の窪み部３２ａ、３２ｂの近傍に設置されている。例えば、第１の磁気偏向部６０がＸ線管３０の窪み部３２ａ、３２ｂ側に設置されている場合、第２の磁気偏向部７０は、第１の磁気偏向部６０よりも窪み部３２ａ、３２ｂから離して設置されている。図４Ａに示すように、本実施形態において、第２の磁気偏向部７０は、陰極３６の中心を通る管軸ＴＡに平行な直線上、且つ第１の磁気偏向部６０と同軸で設置されている。このとき、第１の磁気偏向部６０が窪み部３２ａ、３２ｂ側に設置され、第２の磁気偏向部７０が第１の磁気偏向部６０よりも窪み部３２ａ、３２ｂから離れた位置に設置される。また、第２の磁気偏向部７０は、電子の射出方向を通る直線の周りの所定の角度で回転して設置されている。例えば、図４Ｂに示すように、第１の磁気偏向部６０が、直線Ｌ５に沿うように傾斜して配置され、第２の磁気偏向部７０は、直線Ｌ６に沿うように傾斜して配置される。
The second magnetic deflection unit 70 is installed outside the X-ray tube 30 and in the vicinity of the recesses 32 a and 32 b of the X-ray tube 30. For example, when the first magnetic deflection unit 60 is installed on the depressions 32 a and 32 b side of the X-ray tube 30, the second magnetic deflection unit 70 has the depression 32 a and the depression 32 a than the first magnetic deflection unit 60. It is installed away from 32b. As shown in FIG. 4A, in the present embodiment, the second magnetic deflection unit 70 is installed on a straight line parallel to the tube axis TA passing through the center of the cathode 36 and coaxially with the first magnetic deflection unit 60. Yes. At this time, the first magnetic deflection unit 60 is installed on the side of the depressions 32a and 32b, and the second magnetic deflection unit 70 is installed at a position farther from the depressions 32a and 32b than the first magnetic deflection unit 60. The The second magnetic deflection unit 70 is installed by rotating at a predetermined angle around a straight line passing through the electron emission direction. For example, as shown in FIG. 4B, the first magnetic deflection unit 60 is arranged to be inclined along the straight line L5, and the second magnetic deflection unit 70 is arranged to be inclined along the straight line L6. The
第２の磁気偏向部７０は、偏向電源制御部（図示せず）によって偏向電源（図示せず）から供給される電流が制御されている。第２の磁気偏向部７０は、供給される電流が制御されることによって、焦点の位置を陽極ターゲット３５の面上で間欠的又は連続的に移動させることができる。本実施形態において、第２の磁気偏向部７０は、図示しない偏向電源から交流電流を供給されている。この場合、第２の磁気偏向部７０は、交流磁界（交流磁場）を発生させる。なお、偏向電源及び偏向電源制御部は、第１の磁気偏向部６０と同一のものであってもよいし、異なるものであってもよい。
In the second magnetic deflection unit 70, a current supplied from a deflection power source (not shown) is controlled by a deflection power source control unit (not shown). The second magnetic deflection unit 70 can move the focal position intermittently or continuously on the surface of the anode target 35 by controlling the supplied current. In the present embodiment, the second magnetic deflection unit 70 is supplied with an alternating current from a deflection power source (not shown). In this case, the second magnetic deflection unit 70 generates an alternating magnetic field (alternating magnetic field). Note that the deflection power source and the deflection power source control unit may be the same as or different from the first magnetic deflection unit 60.
磁極対７８ａ、７８ｂ（第２の磁極対）は、それぞれ、ヨーク７６の端部に設けられている。磁極対７８ａ、７８ｂは、互いの間に陽極ターゲット３５に対向する陰極３６が配置されるように夫々設置されている。すなわち、第２の磁気偏向部７０において、対となる磁極対７８ａ、７８ｂは、陰極３６に含まれるフィラメントから射出される電子の射出方向に対して垂直な方向に沿った直線、例えば、直線Ｌ６上に配置されている。
The magnetic pole pairs 78a and 78b (second magnetic pole pairs) are provided at the end portions of the yoke 76, respectively. The magnetic pole pairs 78a and 78b are respectively installed such that the cathode 36 facing the anode target 35 is disposed between them. That is, in the second magnetic deflection unit 70, the pair of magnetic poles 78a and 78b is a straight line along a direction perpendicular to the emission direction of electrons emitted from the filament included in the cathode 36, for example, the straight line L6. Is placed on top.
磁極対７８ａ、７８ｂは、略同形状で形成されている。磁極対７８ａ、７８ｂは、互いに対の双磁極子である。磁極対７８ａ、７８ｂは、磁極対６８ａ、６８ｂと同様に、陽極ターゲット３５に近づき過ぎずに陰極３６から射出される電子を偏向させるために、互いに陰極３６の電子の射出方向に対して表面を向けて設置されている。例えば、陰極３６の電子ビームの射出方向は、管軸ＴＡに沿った方向である。このとき、磁極７８ａ及び磁極７８ｂは、互いに電子の射出方向に対して同じ角度の傾斜で形成される。図４Ｃに示すように、管軸ＴＡに沿う電子の射出方向から磁極７８ａの表面までの角度をγ３とし、同様に電子の射出方向から磁極６８ｂの表面までの角度をγ４とする。したがって、例えば、磁極７８ａ及び磁極７８ｂが同じ傾斜で設置されている場合、γ３＝γ４となる。また、磁極７８ａ及び磁極７８ｂの電子の射出方向に対する傾斜角度γ（γ１、γ２、γ３、及びγ４）は、０°＜γ＜９０°の範囲で設定される。このとき、磁極７８ａ及び磁極７８ｂは、それぞれ、傾斜角度γが０°＜γ＜９０°の範囲で形成される。例えば、磁極７８ａ及び磁極７８ｂの傾斜角度γ３＝γ４である場合、磁極対７８ａ、７８ｂの傾斜角度γ３、γ４は、それぞれ、３０°≦γ≦６０°の範囲で形成される。さらに、磁極対７８ａ、７８ｂの傾斜角度γ３、γ４は、それぞれ、電子の射出方向に対して４５°になるように形成されてもよい。なお、第２の磁気偏向部７０において、磁極対は複数個設置されていてもよい。
The magnetic pole pairs 78a and 78b are formed in substantially the same shape. The magnetic pole pairs 78a and 78b are a pair of dipoles. Similarly to the magnetic pole pairs 68a and 68b, the magnetic pole pairs 78a and 78b have their surfaces facing each other with respect to the emission direction of the electrons of the cathode 36 in order to deflect the electrons emitted from the cathode 36 without being too close to the anode target 35. Is installed. For example, the electron beam emission direction of the cathode 36 is a direction along the tube axis TA. At this time, the magnetic pole 78a and the magnetic pole 78b are formed with an inclination of the same angle with respect to the electron emission direction. As shown in FIG. 4C, the angle from the electron emission direction along the tube axis TA to the surface of the magnetic pole 78a is γ3, and similarly the angle from the electron emission direction to the surface of the magnetic pole 68b is γ4. Therefore, for example, when the magnetic pole 78a and the magnetic pole 78b are installed with the same inclination, γ3 = γ4. In addition, the inclination angle γ (γ1, γ2, γ3, and γ4) of the magnetic pole 78a and the magnetic pole 78b with respect to the electron emission direction is set in a range of 0 ° <γ <90 °. At this time, the magnetic pole 78a and the magnetic pole 78b are formed in a range where the inclination angle γ is 0 ° <γ <90 °, respectively. For example, when the inclination angles γ3 = γ4 of the magnetic pole 78a and the magnetic pole 78b, the inclination angles γ3, γ4 of the magnetic pole pairs 78a, 78b are formed in a range of 30 ° ≦ γ ≦ 60 °, respectively. Furthermore, the inclination angles γ3 and γ4 of the magnetic pole pairs 78a and 78b may be formed to be 45 ° with respect to the electron emission direction, respectively. In the second magnetic deflection unit 70, a plurality of magnetic pole pairs may be provided.
本実施形態では、Ｘ線管装置１が駆動された場合に、陰極３６に含まれるフィラメントから陽極ターゲット３５の電子の焦点に向けて電子が射出される。ここで、電子が射出される方向は、陰極３６の中心と通る直線に沿っているものとする。第１の磁気偏向部６０及び第２の磁気偏向部７０は、２組の双極子の対の磁極６８ａ、６８ｂ、及び磁極対７８ａ、７８ｂが陰極３６の中心軸の周りに、直線Ｌ３に対して互いに反対側へ所定の角度α（α１、α２）で回転された位置に配置されている。第１の磁気偏向部６０の磁極対６８ａ、６８ｂは、それぞれ、直線Ｌ３に対して角度α１で回転された直線Ｌ５上に配置されている。第２の磁気偏向部７０の磁極対７８ａ、７８ｂは、それぞれ、直線Ｌ３に対して角度α２で回転された直線Ｌ５上に配置されている。
In the present embodiment, when the X-ray tube apparatus 1 is driven, electrons are emitted from the filament included in the cathode 36 toward the focal point of electrons of the anode target 35. Here, it is assumed that the direction in which electrons are emitted is along a straight line passing through the center of the cathode 36. The first magnetic deflecting unit 60 and the second magnetic deflecting unit 70 have two pairs of dipole magnetic poles 68a and 68b and magnetic pole pairs 78a and 78b around the central axis of the cathode 36 with respect to the straight line L3. Are arranged at positions rotated by a predetermined angle α (α1, α2) to opposite sides. The magnetic pole pairs 68a and 68b of the first magnetic deflection unit 60 are respectively arranged on a straight line L5 rotated at an angle α1 with respect to the straight line L3. The magnetic pole pairs 78a and 78b of the second magnetic deflection unit 70 are respectively arranged on a straight line L5 rotated at an angle α2 with respect to the straight line L3.
また、第１の磁気偏向部６０の磁極対６８ａ、６８ｂの傾斜角度γ１、γ２と第２の磁気偏向部７０の磁極対７８ａ、７８ｂの傾斜角度γ３、γ４とは、同一である。第１の磁気偏向部６０及び第２の磁気偏向部７０は、それぞれ、図示されない偏向電源から交流電流が供給される。偏向電源から交流電流が供給されると、第１の磁気偏向部６０は、双極子である磁極対６８ａ、６８ｂの間に交流磁界ＭＧ１を発生させる。同様に、第２の磁気偏向部７０は、双極子である磁極対７８ａ、７８ｂの間に交流磁界ＭＧ２を発生させる。本実施形態において、磁極対６８ａ、６８ｂと磁極対７８ａ、７８ｂとは、それぞれ、陰極３６と陽極ターゲット３５との間に磁界を発生させるように設置されている。陰極３６から射出される電子は、管軸ＴＡに沿って陰極３６と陽極ターゲット３５との間に生成される交流磁界ＭＧ１及び／又は交流磁界ＭＧ２を横切るように陽極ターゲット３５へ衝撃する。
Further, the inclination angles γ1 and γ2 of the magnetic pole pairs 68a and 68b of the first magnetic deflection unit 60 and the inclination angles γ3 and γ4 of the magnetic pole pairs 78a and 78b of the second magnetic deflection unit 70 are the same. The first magnetic deflection unit 60 and the second magnetic deflection unit 70 are each supplied with an alternating current from a deflection power source (not shown). When an alternating current is supplied from the deflection power supply, the first magnetic deflection unit 60 generates an alternating magnetic field MG1 between the magnetic pole pairs 68a and 68b that are dipoles. Similarly, the second magnetic deflection unit 70 generates an alternating magnetic field MG2 between the magnetic pole pairs 78a and 78b that are dipoles. In the present embodiment, the magnetic pole pairs 68a and 68b and the magnetic pole pairs 78a and 78b are installed so as to generate a magnetic field between the cathode 36 and the anode target 35, respectively. Electrons emitted from the cathode 36 impact the anode target 35 so as to cross the AC magnetic field MG1 and / or the AC magnetic field MG2 generated between the cathode 36 and the anode target 35 along the tube axis TA.
第１の磁気偏向部６０及び第２の磁気偏向部７０は、それぞれ、偏向電源（図示せず）から供給される交流電流が制御されることによって磁界を通る電子ビームを間欠的又は連続的に移動させることができる。
The first magnetic deflection unit 60 and the second magnetic deflection unit 70 each intermittently or continuously transmit an electron beam passing through a magnetic field by controlling an alternating current supplied from a deflection power source (not shown). Can be moved.
本実施形態のＸ線管装置１は、２組の双極子の対の磁極６８ａ、６８ｂ及び磁極７８ａ、７８ｂが生じさせる偏向磁界によって、陽極ターゲット３５上の電子の衝撃する焦点を径方向および回転方向に同時に移動させることができる。
The X-ray tube apparatus 1 according to the present embodiment uses the deflection magnetic field generated by the magnetic poles 68a and 68b and the magnetic poles 78a and 78b of two pairs of dipoles to radially and rotate the focal point on which the electrons are impacted on the anode target 35. Can be moved simultaneously in the direction.
対の磁極６８ａ、６８ｂが発生させる交流磁界ＭＧ１によって、第１の磁気偏向部６０は、電子ビームを陽極ターゲット３５の径方向および回転方向に同時に偏向することができる。また、対の磁極６８ａ、６８ｂが発生させる交流磁界ＭＧ２によって、第２の磁気偏向部７０は、電子ビームを陽極ターゲット３５の径方向および回転方向に同時に偏向することができる。すなわち、第１の磁気偏向部６０及び第２の磁気偏向部７０は、電子ビームの焦点を陽極ターゲット３５の径方向への移動距離に対する回転方向への移動距離の割合ｔａｎηで移動させることができる。本実施形態において、第１の磁気偏向部６０及び第２の磁気偏向部７０は、それぞれの磁界の割合を調整することによって０＜ｔａｎη＜√３で電子ビームの焦点を陽極ターゲット３５上で移動することができる。
The first magnetic deflector 60 can simultaneously deflect the electron beam in the radial direction and the rotational direction of the anode target 35 by the alternating magnetic field MG1 generated by the pair of magnetic poles 68a and 68b. Further, the second magnetic deflection unit 70 can simultaneously deflect the electron beam in the radial direction and the rotation direction of the anode target 35 by the alternating magnetic field MG2 generated by the pair of magnetic poles 68a and 68b. That is, the first magnetic deflection unit 60 and the second magnetic deflection unit 70 can move the focal point of the electron beam at a ratio tan η of the movement distance in the rotation direction to the movement distance in the radial direction of the anode target 35. . In the present embodiment, the first magnetic deflection unit 60 and the second magnetic deflection unit 70 move the focus of the electron beam on the anode target 35 with 0 <tan η <√3 by adjusting the ratio of the respective magnetic fields. can do.
本実施形態によれば、Ｘ線管装置１は、第１の磁気偏向部６０及び第２の磁気偏向部７０を備えている。その結果、第１の磁気偏向部６０及び第２の磁気偏向部７０は、それぞれの磁界の割合を調整することによって、陽極ターゲット３５上における電子ビームの焦点を自由に移動することができる。
According to the present embodiment, the X-ray tube apparatus 1 includes the first magnetic deflection unit 60 and the second magnetic deflection unit 70. As a result, the first magnetic deflection unit 60 and the second magnetic deflection unit 70 can freely move the focus of the electron beam on the anode target 35 by adjusting the ratio of the respective magnetic fields.
（第４の実施形態）
第４の実施形態のＸ線管装置１は、第１の磁気偏向部６０と、第２の磁気偏向部７０との構造が前述の実施形態のＸ線管装置１と異なる。
第４の実施形態のＸ線管装置１は、第４の実施形態のＸ線管装置１とほぼ同等の構成である。したがって、第４の実施形態において、前述した第３の実施形態と同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
(Fourth embodiment)
The X-ray tube apparatus 1 of the fourth embodiment is different from the X-ray tube apparatus 1 of the above-described embodiment in the structure of the first magnetic deflection unit 60 and the second magnetic deflection unit 70.
The X-ray tube apparatus 1 according to the fourth embodiment has a configuration substantially equivalent to that of the X-ray tube apparatus 1 according to the fourth embodiment. Therefore, in the fourth embodiment, the same parts as those in the third embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図５Ａは、第４の実施形態のＸ線管３０の概要を示す断面図であり、図５Ｂは、図５ＡのＶＡ−ＶＡ線に沿った断面図である。図５Ｂにおいて、管軸ＴＡに直交する直線を直線Ｌ１とし、管軸ＴＡ及び直線Ｌ１に直交する直線を直線Ｌ２とし、電子の射出方向に沿う直線及び直線Ｌ１に直交、且つ直線Ｌ２に平行な直線を直線Ｌ３とする。また、直線Ｌ３に対して電子の射出方向に沿う直線の周りに角度β１で傾斜させて引かれた直線を直線Ｌ７とし、直線Ｌ３に対して電子の射出方向に沿う直線の周りに角度β２で傾斜させて引かれた直線を直線Ｌ８とする。電子の射出方向に沿う直線が陰極３６の中心を通るものとする。以下で、説明の便宜上、直線Ｌ７と直線Ｌ８の各々の傾斜角度β１及びβ２は、同一の角度であるとする。なお、傾斜角度β１及びβ２は、それぞれ、異なる角度であってもよい。
FIG. 5A is a cross-sectional view showing an outline of the X-ray tube 30 of the fourth embodiment, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line VA-VA in FIG. 5A. In FIG. 5B, a straight line orthogonal to the tube axis TA is a straight line L1, a straight line orthogonal to the tube axis TA and the straight line L1 is a straight line L2, a straight line along the electron emission direction and a straight line L1, and a straight line are parallel to the straight line L2. The straight line is defined as a straight line L3. In addition, a straight line drawn with an angle β1 around a straight line along the electron emission direction with respect to the straight line L3 is defined as a straight line L7, and a straight line along the electron emission direction with respect to the straight line L3 at an angle β2. A straight line drawn with an inclination is defined as a straight line L8. A straight line along the electron emission direction passes through the center of the cathode 36. Hereinafter, for convenience of explanation, it is assumed that the inclination angles β1 and β2 of the straight line L7 and the straight line L8 are the same angle. The inclination angles β1 and β2 may be different angles.
第４の実施形態のＸ線管装置１において、第１の磁気偏向部６０は、第１の実施形態の第１の磁気偏向部６０の設置に対して９０°回転させたように設置される。例えば、図５Ａに示すように、第１の磁気偏向部６０は、窪み部３２ａにヨーク６６の両端部（磁極６８ａ及び磁極６８ｂ）が収納されるように設置される。同様に、第２の磁気偏向部７０は、窪み部３２ｂにヨーク７６の両端部（磁極７８ａ及び磁極７８ｂ）が収納されるように設置される。
In the X-ray tube apparatus 1 of the fourth embodiment, the first magnetic deflection unit 60 is installed so as to be rotated by 90 ° with respect to the installation of the first magnetic deflection unit 60 of the first embodiment. . For example, as shown in FIG. 5A, the first magnetic deflection unit 60 is installed such that both end portions (the magnetic pole 68a and the magnetic pole 68b) of the yoke 66 are accommodated in the recess 32a. Similarly, the second magnetic deflection unit 70 is installed so that both end portions (the magnetic pole 78a and the magnetic pole 78b) of the yoke 76 are accommodated in the recess 32b.
例えば、図５Ｂに示すように、磁極６８ａ及び磁極６８ｂが直線Ｌ１に平行に沿って配列されて窪み部３２ａに設置され、磁極７８ａ及び磁極７８ｂが直線Ｌ１に平行に沿って配列されて窪み部３２ｂに設置される。このとき、磁極６８ａ及び磁極７８ａは、直線Ｌ７上で陰極３６を挟むように設置され、磁極６８ｂ及び磁極７８ｂは直線Ｌ８上で陰極３６を挟むように設置される。
For example, as shown in FIG. 5B, the magnetic pole 68a and the magnetic pole 68b are arranged in parallel to the straight line L1 and are installed in the hollow portion 32a, and the magnetic pole 78a and the magnetic pole 78b are arranged in parallel to the straight line L1 and the hollow portion. 32b. At this time, the magnetic pole 68a and the magnetic pole 78a are installed so as to sandwich the cathode 36 on the straight line L7, and the magnetic pole 68b and the magnetic pole 78b are installed so as to sandwich the cathode 36 on the straight line L8.
本実施形態では、Ｘ線管装置１が駆動された場合に、陰極３６に含まれるフィラメントから陽極ターゲット３５の電子の焦点に向けて電子が射出される。ここで、電子が射出される方向は、陰極３６の中心と通る直線に沿っているものとする。磁極６８ａ及び磁極６８ｂは、窪み部３２ａに収納されている。同様に、磁極７８ａ及び磁極７８ｂは、窪み部３２ｂに収納されるように設置されている。
In the present embodiment, when the X-ray tube apparatus 1 is driven, electrons are emitted from the filament included in the cathode 36 toward the focal point of electrons of the anode target 35. Here, it is assumed that the direction in which electrons are emitted is along a straight line passing through the center of the cathode 36. The magnetic pole 68a and the magnetic pole 68b are accommodated in the recess 32a. Similarly, the magnetic pole 78a and the magnetic pole 78b are installed so as to be accommodated in the recess 32b.
第１の磁気偏向部６０及び第２の磁気偏向部７０は、それぞれ、図示されない偏向電源から交流電流が供給される。偏向電源から交流電流が供給されると、第１の磁気偏向部６０は、双極子である磁極対６８ａ、６８ｂの間に交流磁界ＭＧ１を発生させる。同様に、第２の磁気偏向部７０は、双極子である磁極対７８ａ、７８ｂの間に交流磁界ＭＧ２を発生させる。このとき、磁極６８ａ及び磁極６８ｂは、陽極ターゲット３５の回転方向に沿った方向に交流磁界ＭＧ３を生成する。磁極７８ａ及び磁極７８ｂは、陰極３６を挟んで磁極６８ａ及び磁極６８ｂと反対側で、陽極ターゲット３５の回転方向に沿った方向に交流磁界ＭＧ４を生成する。本実施形態において、磁極対６８ａ、６８ｂと磁極対７８ａ、７８ｂとは、それぞれ、陰極３６と陽極ターゲット３５との間に磁界を発生させるように設置されている。
The first magnetic deflection unit 60 and the second magnetic deflection unit 70 are each supplied with an alternating current from a deflection power source (not shown). When an alternating current is supplied from the deflection power supply, the first magnetic deflection unit 60 generates an alternating magnetic field MG1 between the magnetic pole pairs 68a and 68b that are dipoles. Similarly, the second magnetic deflection unit 70 generates an alternating magnetic field MG2 between the magnetic pole pairs 78a and 78b that are dipoles. At this time, the magnetic pole 68a and the magnetic pole 68b generate an alternating magnetic field MG3 in a direction along the rotation direction of the anode target 35. The magnetic pole 78a and the magnetic pole 78b generate an alternating magnetic field MG4 in a direction along the rotation direction of the anode target 35 on the opposite side of the magnetic pole 68a and the magnetic pole 68b with the cathode 36 interposed therebetween. In the present embodiment, the magnetic pole pairs 68a and 68b and the magnetic pole pairs 78a and 78b are installed so as to generate a magnetic field between the cathode 36 and the anode target 35, respectively.
第１の磁気偏向部６０及び第２の磁気偏向部７０は、それぞれ、偏向電源（図示せず）から供給される交流電流が制御されることによって磁界を通る電子ビームを間欠的又は連続的に移動させることができる。偏向電源制御部（図示せず）によって供給される電流をそれぞれ制御することによって、第１の磁気偏向部６０及び第２の磁気偏向部７０は、陰極３６から放出される電子（ビーム）を陽極ターゲット３５の回転方向に沿った方向に偏向する。すなわち、第１の磁気偏向部６０及び第２の磁気偏向部７０は、陽極ターゲット３５上の電子ビームの焦点を陽極ターゲット３５の回転方向に沿う方向に移動することができる。
The first magnetic deflection unit 60 and the second magnetic deflection unit 70 each intermittently or continuously transmit an electron beam passing through a magnetic field by controlling an alternating current supplied from a deflection power source (not shown). Can be moved. The first magnetic deflection unit 60 and the second magnetic deflection unit 70 control the current supplied by the deflection power source control unit (not shown), respectively. It deflects in a direction along the rotation direction of the target 35. That is, the first magnetic deflection unit 60 and the second magnetic deflection unit 70 can move the focal point of the electron beam on the anode target 35 in the direction along the rotation direction of the anode target 35.
本実施形態によれば、第１の磁気偏向部６０は、窪み部３２ａに磁極６８ａ及び磁極６８ｂが収納されるように設置される。同様に、第２の磁気偏向部７０は、窪み部３２ｂにヨーク７６の磁極７８ａ及び磁極７８ｂが収納されるように設置される。その結果、第１の磁気偏向部６０及び第２の磁気偏向部７０は、陰極３６から放出される電子（ビーム）を陽極ターゲット３５の回転方向に沿った方向に偏向することができる。
According to the present embodiment, the first magnetic deflection unit 60 is installed so that the magnetic pole 68a and the magnetic pole 68b are accommodated in the recess 32a. Similarly, the second magnetic deflection unit 70 is installed so that the magnetic pole 78a and the magnetic pole 78b of the yoke 76 are accommodated in the recess 32b. As a result, the first magnetic deflection unit 60 and the second magnetic deflection unit 70 can deflect electrons (beams) emitted from the cathode 36 in a direction along the rotation direction of the anode target 35.
前述の実施形態によれば、Ｘ線管装置は、窪み部を備えるＸ線管と、Ｘ線管で射出される電子を偏向する磁気偏向部とを備えている。磁気偏向部は、複数の磁極を備えている。これら複数の磁極は、少なくとも１対の双極子として対となる磁極対を備えている。磁極対は、陰極と陽極ターゲットとの間に磁界を生じさせる。磁極対に含まれる磁極は、それぞれ、陽極ターゲットと陰極との間で陰極から射出される電子を偏向させるために、電子の射出方向に対して表面が向けられている。Ｘ線管の真空外囲器の内部において、陰極は、例えば、周辺部に電気伝導度の高い非磁性体の金属部材で形成される非磁性体カバーを備えている。また、陽極ターゲットも、例えば、電気伝導度の高い非磁性体の金属部材で形成されている。したがって、磁気偏向部に交流電流が提供された場合、磁気偏向部が発生させる磁界の一部が強められる。その結果、磁気偏向部は、陰極から射出される電子を確実に偏向することができる。
According to the above-described embodiment, the X-ray tube apparatus includes the X-ray tube including the depression and the magnetic deflection unit that deflects the electrons emitted from the X-ray tube. The magnetic deflection unit includes a plurality of magnetic poles. The plurality of magnetic poles includes a magnetic pole pair that forms a pair as at least one pair of dipoles. The magnetic pole pair generates a magnetic field between the cathode and the anode target. Each of the magnetic poles included in the magnetic pole pair has a surface directed toward the electron emission direction in order to deflect electrons emitted from the cathode between the anode target and the cathode. In the inside of the vacuum envelope of the X-ray tube, the cathode includes, for example, a nonmagnetic cover formed of a nonmagnetic metal member having high electrical conductivity at the periphery. The anode target is also formed of, for example, a nonmagnetic metal member having high electrical conductivity. Therefore, when an alternating current is provided to the magnetic deflection unit, a part of the magnetic field generated by the magnetic deflection unit is strengthened. As a result, the magnetic deflection unit can reliably deflect electrons emitted from the cathode.
また、Ｘ線管装置は、陽極ターゲットと陰極との間に小径部を設けていないために陽極ターゲットと陰極との距離を近づけることができる。その結果、本実施形態のＸ線管装置１は、Ｘ線焦点の拡大、ぼけ、歪みや、陰極の電子放出量の低下などの発生を低減することができる。
In addition, since the X-ray tube apparatus does not have a small diameter portion between the anode target and the cathode, the distance between the anode target and the cathode can be reduced. As a result, the X-ray tube apparatus 1 according to the present embodiment can reduce the occurrence of expansion, blurring, distortion, and a decrease in the amount of electron emission from the cathode.
なお、前述の実施形態において、Ｘ線管装置１は、回転陽極型Ｘ線管であるとしたが、固定陽極型Ｘ線管であってもよい。
前述の実施形態において、Ｘ線管装置１は、中性点接地型のＸ線管装置であるとしたが、陽極接地型又は陰極接地型のＸ線管装置であってもよい。
In the above-described embodiment, the X-ray tube apparatus 1 is a rotating anode type X-ray tube, but may be a fixed anode type X-ray tube.
In the above-described embodiment, the X-ray tube apparatus 1 is a neutral grounded X-ray tube apparatus, but may be an anode grounded or cathode grounded X-ray tube apparatus.
なお、この発明は、上記実施形態そのものに限定されるものでなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具現化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment itself, In the stage of implementation, it can implement by modifying a component in the range which does not deviate from the summary. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.
