JP5468911B2 - X線管装置及びそれを用いたx線ct装置 - Google Patents
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Description
〈全体構成〉
図1は本発明の実施形態1のX線管装置の概略構成を説明するための断面図であり、以下、図1に基づいて、実施形態1のX線管装置の全体構成を説明する。なお、以下の説明では、回転陽極ターゲット14と反跳電子捕捉構造体12とが接地電位となる、いわゆる陽極接地型のX線管装置に本発明を適用した場合について説明するが、これに限定されることはない。例えば、反跳電子捕捉構造体12を接地電位とし、回転陽極ターゲット14をプラス電位、陰極11をマイナス電位とする、いわゆる中性点接地型のX線管装置にも適用可能である。
次に、図1に基づいて、実施形態1のX線管装置の詳細構成及び動作を説明する。図1に示す実施形態1のX線管装置1では、陰極11は図示しないフィラメントを有しており、陰極11と回転陽極ターゲット14間には所定の電圧が印可される構成となっている。この電位差によって、陰極11から放出された電子(熱電子)が加速され、電子ビームとして回転陽極ターゲット14の焦点面に衝突し、X線に変換される。
図2は本発明の実施形態1のX線管装置における反跳電子の軌道の一例を説明するための図であり、特に、陰極11から照射され回転陽極ターゲット14の表面で反跳された後に他の構造部材で吸収され消滅する場合の反跳電子の軌道を示すものである。また、図2においては、陰極11から出射される電子(熱電子)の一例として1つの電子31を示したが、実際の電子ビームの照射では多数の電子が陰極11から回転陽極ターゲット14に出射される。
図3は本発明の実施形態2のX線管装置の概略構成を説明するための断面図であり、以下、図3に基づいて、実施形態2のX線管装置の全体構成を説明する。ただし、実施形態2のX線管装置では、回転陽極ターゲット14に形成されるフィン構造体21の形成方法及び段差を設けない構成が異なるのみで、他の構成は実施形態1のX線管装置と同様の構成となる。従って、以下の説明では、フィン構造体21の構成について詳細に説明する。
図4は本発明の実施形態3のX線管装置の概略構成を説明するための断面図であり、以下、図4に基づいて、実施形態3のX線管装置の全体構成を説明する。ただし、実施形態3のX線管装置では、回転陽極ターゲット14に形成されるフィン構造体21を形成するフィンの形状及び段差を設けない構成が異なるのみで、他の構成は実施形態1のX線管装置と同様の構成となる。従って、以下の説明では、フィン構造体21の構成について詳細に説明する。
図5は本発明の実施形態4のX線管装置の概略構成を説明するための断面図であり、以下、図5に基づいて、実施形態4のX線管装置の全体構成を説明する。ただし、実施形態4のX線管装置では、図5中に明示する陰極51の構成及び該陰極51を覆う反跳電子捕捉構造体52の構成並びにフィン構造体21の構成が大きく異なるのみで、他の基本的な構成は実施形態2のX線管装置と同様の構成となる。従って、以下の説明では、陰極51の構成及び反跳電子捕捉構造体52の構成並びにフィン構造体21の構成について詳細に説明する。なお、実施形態4の陰極51及び反跳電子捕捉構造体52の構成は、他の実施形態にも適用可能である。
図7は本発明の実施形態5のX線管装置の概略構成を説明するための断面図であり、以下、図7に基づいて、実施形態5のX線管装置の全体構成を説明する。ただし、実施形態5のX線管装置では、回転陽極ターゲット14を支持する両持軸受を構成する回転支持機構16、71、フィン構造体21、22、及び回転陽極支持構造体15の構成を除く、他の構成は実施形態4のX線管装置と同様の構成となる。従って、以下の説明では、回転陽極ターゲット14を支持する両持軸受を構成する回転支持機構16、71、フィン構造体21、22、及び回転陽極支持構造体15の構成について詳細に説明する。なお、実施形態5の回転支持機構16、71、フィン構造体21、22、及び回転陽極支持構造体15の構成は、他の実施形態1〜3にも適用可能である。
図9は本発明の実施形態6のX線CT装置の概略構成を説明するための図である。図9に示すX線CT装置は、X線管装置901を除く他の構成は従来のX線CT装置と同様の構成となる。なお、本発明のX線管装置の適用範囲はX線CT装置に限定されることはなく、他のX線撮影装置にも適用可能である。
12、52……反跳電子捕捉構造体(コレクタ)、13……放射窓
14……回転陽極ターゲット、15……回転陽極支持構造体
16、71……回転支持機構、17……ステータ、21、22……フィン構造体
23……段差、24……溝部、31……電子、32……等電位線
33、34……矢印(反跳電子軌道)、35……矢印(電子ビーム軌道)
53……最外周のフィン、901……X線管装置、902……X線検出器
903……回転体、904、905……電源、906……錘、907……筐体
908……モータ、909……架台、910……画像処理装置、911……モニタ
912……被検者
Claims (5)
- 電子ビームを放出する陰極と、前記電子ビームを衝突させ、該衝突した位置を焦点位置とするX線を発生させる陽極ターゲットと、前記陽極ターゲットを回転させる回転機構部と、前記陰極及び前記陽極ターゲットを真空に保持する外囲器とを備えたX線管装置であって、
前記外囲器の内壁面側に形成され、前記陽極ターゲットの電子ビーム衝突面側に突出する第1の凹凸部を備えることを特徴とするX線管装置。 - 請求項1に記載のX線管装置において、
前記陽極ターゲットの電子ビーム衝突面側の領域であり、少なくとも電子ビーム衝突領域を除く領域に形成され、前記外囲器の内壁面側に突出する第2の凹凸部をさらに備え、
前記第1の凹凸部と前記第2の凹凸部との凹凸が相互に組み合わされて配置されることを特徴とするX線管装置。 - 請求項2に記載のX線管装置において、
前記第2の凹凸部と前記電子ビーム衝突領域との間に段差を備えることを特徴とするX線管装置。 - 請求項2に記載のX線管装置において、 前記第2の凹凸部のうち最外周に形成される部分が前記陽極ターゲットの外周方向に突出する形状であることを特徴とするX線管装置。
- 被検体にX線を照射する請求項1乃至4の何れか1項に記載のX線管装置と、
前記X線管装置に対向配置され前記被検体を透過したX線を検出するX線検出器と、
前記X線管装置と前記X線検出器を搭載し前記被検体の周囲を回転するスキャナと、
前記X線検出器で検出した投影データを前記2つの焦点位置毎に収集するデータ収集部と、
前記データ収集部で収集した投影データに基づき前記被検体の断層像を再構成する画像再構成装置と、
前記画像再構成装置で再構成した断層像を表示する画像表示装置とを備えたことを特徴とするX線CT装置。
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