JPH01281644A - モリブデンターゲットを有するx線管 - Google Patents
モリブデンターゲットを有するx線管Info
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- JPH01281644A JPH01281644A JP63287498A JP28749888A JPH01281644A JP H01281644 A JPH01281644 A JP H01281644A JP 63287498 A JP63287498 A JP 63287498A JP 28749888 A JP28749888 A JP 28749888A JP H01281644 A JPH01281644 A JP H01281644A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/02—Details
- H01J35/04—Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
- H01J35/08—Anodes; Anti cathodes
- H01J35/10—Rotary anodes; Arrangements for rotating anodes; Cooling rotary anodes
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、X線管、特にマンモグラフィー用のX線管に
関するものであり、さらに詳細には、モリブデンからな
るアノードターゲットに関する。
関するものであり、さらに詳細には、モリブデンからな
るアノードターゲットに関する。
従来の技術
X線管では、アノード上に支持されている、あるいはア
ノード自体で形成されているターゲットを電子で叩くこ
とによりX線が得られる。ターゲット上では、小さな面
積が電子により叩かれてX線源を形成する。X線の特徴
は、入射電子ビームと、ターゲットを形成している材料
の性質とに依存して決まる。
ノード自体で形成されているターゲットを電子で叩くこ
とによりX線が得られる。ターゲット上では、小さな面
積が電子により叩かれてX線源を形成する。X線の特徴
は、入射電子ビームと、ターゲットを形成している材料
の性質とに依存して決まる。
モリブデンターゲットは、マンモグラフィー用のX線管
のアノードに広く使用されている。
のアノードに広く使用されている。
マンモグラフィーにおけるモリブデンターゲットの有効
性は、発生するX線のエネルギスペクトルが特にこのよ
うな検査に適している点にある。
性は、発生するX線のエネルギスペクトルが特にこのよ
うな検査に適している点にある。
というのは、***はX線をあまり吸収しない性質があり
、しかも探している異常は密度がその周囲の組織の密度
と極めて似通っているからである。
、しかも探している異常は密度がその周囲の組織の密度
と極めて似通っているからである。
X線像において異常とその周囲の組織の間に現れるコン
トラストは、使用するX線がモリブデンの特性X線を含
む狭いエネンルギバンドを有する場合に著しく向上する
。
トラストは、使用するX線がモリブデンの特性X線を含
む狭いエネンルギバンドを有する場合に著しく向上する
。
一般に、モリブデンターゲットはモリブデン粉末を焼結
することによって得られる。最も多いのは、アノード自
体が焼結させたモリブデン粉末からなる場合である。タ
ーゲットはこのアノードの一部である。アノードは、固
定タイプと回転夕不ブがある。CVD法や電着を始めと
する他の標準的な方法を利用すると、モリブデン層をア
ノード上に堆積させてアノードの全表面上、または回転
アノードの場合には、例えば焦点線に沿ってアノード表
面その一部の上にターゲットを形成するこができる。
することによって得られる。最も多いのは、アノード自
体が焼結させたモリブデン粉末からなる場合である。タ
ーゲットはこのアノードの一部である。アノードは、固
定タイプと回転夕不ブがある。CVD法や電着を始めと
する他の標準的な方法を利用すると、モリブデン層をア
ノード上に堆積させてアノードの全表面上、または回転
アノードの場合には、例えば焦点線に沿ってアノード表
面その一部の上にターゲットを形成するこができる。
発明が解決しようとする課題
モリブデンターゲットが電子によって繰り返し叩かれる
と、ターゲットに熱機械的応力が発生してモリブデンに
亀裂が入る。この亀裂は、電子線に曝されるほど数が増
え、しかもサイズが大きくなる。亀裂が存在していると
X線管のX線の効率が低下する。このことは、亀裂内に
入る電子がX線を発生させるが、その大部分がアノード
自体に吸収されることによって説明がつく。
と、ターゲットに熱機械的応力が発生してモリブデンに
亀裂が入る。この亀裂は、電子線に曝されるほど数が増
え、しかもサイズが大きくなる。亀裂が存在していると
X線管のX線の効率が低下する。このことは、亀裂内に
入る電子がX線を発生させるが、その大部分がアノード
自体に吸収されることによって説明がつく。
X線の効率が低下すると、特に、以下の2つの問題点が
現れる。この2つの問題点は、マンモグラフィーでは特
に重要である。
現れる。この2つの問題点は、マンモグラフィーでは特
に重要である。
1、画像の質の低下。これは、X線の効率が低下する結
果として、必要な露出時間が長くなるために動きのぼけ
が大きくなることと、X線照射範囲内で像の密度が不均
一になることで説明される。
果として、必要な露出時間が長くなるために動きのぼけ
が大きくなることと、X線照射範囲内で像の密度が不均
一になることで説明される。
2、マンモグラフィーで使用されるフィルム/スクリー
ン対のいわゆる相反関係からのずれに起因して患者が受
ける被爆線量が増加する。実際、被爆物(フィルム/ス
クリーン)の非相反性のために、フィルムを感光させる
のに必要とされるフォトンの債が露出時間の増加ととも
に多くなる。
ン対のいわゆる相反関係からのずれに起因して患者が受
ける被爆線量が増加する。実際、被爆物(フィルム/ス
クリーン)の非相反性のために、フィルムを感光させる
のに必要とされるフォトンの債が露出時間の増加ととも
に多くなる。
例えば、X線強度が最大の方向に近い方向では、X線強
度はX線管を3力月正常動作させた後には約20%低下
し、アノード面に近い面内では約40%低下する。
度はX線管を3力月正常動作させた後には約20%低下
し、アノード面に近い面内では約40%低下する。
本発明は、固定タイプまたは回転タイプのアノードを備
えており、このアノードは上記の亀裂の問題がないか、
この問題があっても従来のモリブデンターゲットを用い
る場合と比べてはるかに長い動作時間の後にはるかに小
さな程度しかこの問題が現れない、特にマンモグラフィ
ーに使用されるが用途がこれには限定されない、X線管
に関する。
えており、このアノードは上記の亀裂の問題がないか、
この問題があっても従来のモリブデンターゲットを用い
る場合と比べてはるかに長い動作時間の後にはるかに小
さな程度しかこの問題が現れない、特にマンモグラフィ
ーに使用されるが用途がこれには限定されない、X線管
に関する。
課題を解決するための手段
これは、モリブデンにドーピングを施すことによって得
られる。このドーピングは、粒子間とモリブデン粒子自
体の結合を強化し、モリブデンをより弾性的なものにす
るという効果を有すると考えられる。
られる。このドーピングは、粒子間とモリブデン粒子自
体の結合を強化し、モリブデンをより弾性的なものにす
るという効果を有すると考えられる。
本発明によれば、電子ビームを発生させるカソ−ドと、
この電子ビームによって表面を叩かれてX線源を構成す
るモリブデンターゲットを有するアノードとを備えるX
線管であって、モリブデンターゲットがバナジウムを含
むモリブデン合金で形成されていることを特徴とするX
線管が提供される。
この電子ビームによって表面を叩かれてX線源を構成す
るモリブデンターゲットを有するアノードとを備えるX
線管であって、モリブデンターゲットがバナジウムを含
むモリブデン合金で形成されていることを特徴とするX
線管が提供される。
作用
さらに、モリブデンにタングステンをドープすることに
は、マンモグラフィーに用いられるX線管の場合に大き
な利点があることを確認した。この利点は、電子の衝撃
によって発生するバナジウムの特性X線を、X線管から
発生するX線用の標準的なフィルタで完全に除去するこ
とができることにある。この結果、X線スペクトルはバ
ナジウムが存在していても変化しない。
は、マンモグラフィーに用いられるX線管の場合に大き
な利点があることを確認した。この利点は、電子の衝撃
によって発生するバナジウムの特性X線を、X線管から
発生するX線用の標準的なフィルタで完全に除去するこ
とができることにある。この結果、X線スペクトルはバ
ナジウムが存在していても変化しない。
本発明は、添付の図面を参照した以下の説明によりさら
によく理解できよう。なお、図面は単に実施例を示した
ものであって、本発明を限定することはない。
によく理解できよう。なお、図面は単に実施例を示した
ものであって、本発明を限定することはない。
実施例
図面は、特にマンモグラフィーに用いられる本発明のX
線管1の一例を示している。しかし、実施例がこれだけ
に限定されることはない。
線管1の一例を示している。しかし、実施例がこれだけ
に限定されることはない。
X線管lは、従来と同様にしてケーシング2内に収容さ
れている。このX線管1は、例えばガラスからなる閉じ
たエンベロープ3を備えており、その中にはカソード4
とアノード5が含まれている。本実施例では、アノード
5は全体の形状が円板である回転アノードであり、回転
子8に固定された支持シャフト7によって円板の中央に
支持されている。回転子8は、円板状アノード5の対称
軸線9に沿って配置されている。この回転子8は、エン
ベロープ3に固定された支持体lOによって従来と同様
にして支持されている。固定子11はエンベロープ3の
外側に配置されていて回転子8を回転させ、その結果と
してアノード5を対称軸線9のまわりに回転させる。カ
ソード4もエンベロープ3に従来と同様にして支持され
て、円板状アノード5の端部12と対向している。
れている。このX線管1は、例えばガラスからなる閉じ
たエンベロープ3を備えており、その中にはカソード4
とアノード5が含まれている。本実施例では、アノード
5は全体の形状が円板である回転アノードであり、回転
子8に固定された支持シャフト7によって円板の中央に
支持されている。回転子8は、円板状アノード5の対称
軸線9に沿って配置されている。この回転子8は、エン
ベロープ3に固定された支持体lOによって従来と同様
にして支持されている。固定子11はエンベロープ3の
外側に配置されていて回転子8を回転させ、その結果と
してアノード5を対称軸線9のまわりに回転させる。カ
ソード4もエンベロープ3に従来と同様にして支持され
て、円板状アノード5の端部12と対向している。
カソード4は電子ビーム13を発生させ、本実施例では
この電子ビーム13が端部12の上に形成されたターゲ
ット30を叩く。アノード5は回転アノードであるため
、ターゲット30は端部12に沿って対称軸線9のまわ
りに焦点線を構成する。電子ビーム13はターゲットの
限定された部分15を叩く。この部分15は焦点と呼ば
れ、X線源を構成する。
この電子ビーム13が端部12の上に形成されたターゲ
ット30を叩く。アノード5は回転アノードであるため
、ターゲット30は端部12に沿って対称軸線9のまわ
りに焦点線を構成する。電子ビーム13はターゲットの
限定された部分15を叩く。この部分15は焦点と呼ば
れ、X線源を構成する。
本発明の1つの特徴によれば、電子ビーム13で叩かれ
るターゲット30は、少なくとも0.5重量%のバナジ
ウムと合金した、またはバナジウムをドープされたモリ
ブデンからなる。このようにすると、ターゲット30が
電子ビーム13で叩かれることによる先に説明した劣化
および亀裂を著しく遅らせたり減らしたりすることがで
きる。バナジウムの量が0.5重量%を越えると大きな
改善が観察される。最適条件は、バナジウムがモリブデ
ンに対して2.5〜3.5重量%の割合で混合されるこ
とである。バナジウムが過剰(例えば7重量%以上)に
なると、X線のエネルギスペクトルがモリブデンの特性
X線を含む比較的狭いバンドをカバーするようにするた
めにX線管1から放射されるX線をフィルタした後には
、X線の強度が無視できない程度に低下する可能性があ
る。
るターゲット30は、少なくとも0.5重量%のバナジ
ウムと合金した、またはバナジウムをドープされたモリ
ブデンからなる。このようにすると、ターゲット30が
電子ビーム13で叩かれることによる先に説明した劣化
および亀裂を著しく遅らせたり減らしたりすることがで
きる。バナジウムの量が0.5重量%を越えると大きな
改善が観察される。最適条件は、バナジウムがモリブデ
ンに対して2.5〜3.5重量%の割合で混合されるこ
とである。バナジウムが過剰(例えば7重量%以上)に
なると、X線のエネルギスペクトルがモリブデンの特性
X線を含む比較的狭いバンドをカバーするようにするた
めにX線管1から放射されるX線をフィルタした後には
、X線の強度が無視できない程度に低下する可能性があ
る。
本実施例では、このフィルタ操作は、出力窓33におい
てなされる。X線は、まずX線をほとんど吸収しない第
1の出力窓32を通ってX線管1から外に出た後、ケー
シング2からは出力窓33を通って外に出る。第1の出
力窓32は、例えば従来と同様にベリリウムからなり、
第2の出力窓33はモリブデンからなる。
てなされる。X線は、まずX線をほとんど吸収しない第
1の出力窓32を通ってX線管1から外に出た後、ケー
シング2からは出力窓33を通って外に出る。第1の出
力窓32は、例えば従来と同様にベリリウムからなり、
第2の出力窓33はモリブデンからなる。
ターゲットとなる端部12は様々な方法で製造される。
−ターゲット30は、例えばアノード5そのもので直接
に構成することができる。このアノード5は、モリブデ
ンにバナジウムを上記の割合でドープしたものである。
に構成することができる。このアノード5は、モリブデ
ンにバナジウムを上記の割合でドープしたものである。
この場合には、アノード5は例えばバナジウムを混合し
たモリブデンを焼結するという公知の方法で製造するこ
とができる。
たモリブデンを焼結するという公知の方法で製造するこ
とができる。
−しかし、ターゲット30は、モリブデン−バナジウム
混合物の層40の形態にすることもできる。
混合物の層40の形態にすることもできる。
この層40は、本実施例において例えばモリブデンで形
成された基体を構成する円板状アノード5の所望の位置
に堆積される。モリブデン−バナジウム層40は、公知
の方法、例えば電着法またはCVD法によって数ミクロ
ンの厚さEに堆積される。
成された基体を構成する円板状アノード5の所望の位置
に堆積される。モリブデン−バナジウム層40は、公知
の方法、例えば電着法またはCVD法によって数ミクロ
ンの厚さEに堆積される。
CVD法では、反応の運動特性(温度、圧力、ガスの導
入速度など)を考慮して、モリブデンとバナジウムの気
相混合物を、堆積がなされる位置で所望の割合になるよ
うに構成する。
入速度など)を考慮して、モリブデンとバナジウムの気
相混合物を、堆積がなされる位置で所望の割合になるよ
うに構成する。
ケーシング2から出たX線は、従来と同様にしてコリメ
ータ41を通過し、境界45.46の範囲内の有効X線
43を構成する。カソード4側に位置する第1の境界4
5は、マンモグラフィーにおいては一般に患者(図示せ
ず)の胸郭の側に位置する。これに対してアノード5側
の第2の境界46は、検査する***の先端すなわち乳頭
の側に位置する。第2の境界46は、端部12により構
成されるアノード面との間に比較的小さな約2度という
角度αをなす。先に説明した効率の低下は、境界45と
46の間でのX線の特徴である。すなわち、X線の強度
は、第2の境界46から第1の境界45まで増加して乳
頭と胸郭の間で***(図示せず)の厚さに違いがあるの
を相殺する。
ータ41を通過し、境界45.46の範囲内の有効X線
43を構成する。カソード4側に位置する第1の境界4
5は、マンモグラフィーにおいては一般に患者(図示せ
ず)の胸郭の側に位置する。これに対してアノード5側
の第2の境界46は、検査する***の先端すなわち乳頭
の側に位置する。第2の境界46は、端部12により構
成されるアノード面との間に比較的小さな約2度という
角度αをなす。先に説明した効率の低下は、境界45と
46の間でのX線の特徴である。すなわち、X線の強度
は、第2の境界46から第1の境界45まで増加して乳
頭と胸郭の間で***(図示せず)の厚さに違いがあるの
を相殺する。
曲線50は、2つの境界45.46の間のX線の強度変
化の一例である。この曲線50は、第1の境界45に沿
った方向のX線の最大強度の変化率を表す。
化の一例である。この曲線50は、第1の境界45に沿
った方向のX線の最大強度の変化率を表す。
この曲線50をたどると、第1の境界45において10
0%であるX線の強度は、次第に減少速度を増しながら
第2の境界46の位置で約65%に達する。
0%であるX線の強度は、次第に減少速度を増しながら
第2の境界46の位置で約65%に達する。
これは、ターゲットが本発明に従ってバナジウムをドー
プされたモリブデンで構成されているために、あるいは
このターゲットがほとんど電子で叩かれていないモリブ
デンで製造されているためにこのターゲットがほとんど
亀裂をもたない場合に対応している。
プされたモリブデンで構成されているために、あるいは
このターゲットがほとんど電子で叩かれていないモリブ
デンで製造されているためにこのターゲットがほとんど
亀裂をもたない場合に対応している。
点線で示した第2の曲線51は、上記したのと同じ条件
ではあるが従来のモリブデン製ターゲットの場合のX線
の強度の変化を示している。このターゲットは、電子で
叩かれて劣化すると亀裂が入る。第1の境界45でのX
線の強度が約80%であること、すなわち強度が約20
%減少することがわかる。第2の曲線51は、X線の強
度が第1の場合よりもより急激に減少して第2の境界4
6で25%に達することを示している。
ではあるが従来のモリブデン製ターゲットの場合のX線
の強度の変化を示している。このターゲットは、電子で
叩かれて劣化すると亀裂が入る。第1の境界45でのX
線の強度が約80%であること、すなわち強度が約20
%減少することがわかる。第2の曲線51は、X線の強
度が第1の場合よりもより急激に減少して第2の境界4
6で25%に達することを示している。
発明の効果
これは、本発明に従ってバナジウムと合金した、または
バナジウムがドープされたモリブデンからなるターゲッ
ト30を用いると、繰り返される電子の衝撃に起因する
ターゲットの亀裂を防ぐと同時に、マンモグラフィーに
使用されるX線管にとっては特に重要な問題であるX線
強度が大きく低下することとX線照射範囲内でのX線強
度の変化を防ぐことができることを示している。
バナジウムがドープされたモリブデンからなるターゲッ
ト30を用いると、繰り返される電子の衝撃に起因する
ターゲットの亀裂を防ぐと同時に、マンモグラフィーに
使用されるX線管にとっては特に重要な問題であるX線
強度が大きく低下することとX線照射範囲内でのX線強
度の変化を防ぐことができることを示している。
図面は、本発明のX線管の概略図である。
(主な参照番号)
1・・X線管、 2・・ケーシング、3・・エ
ンベロープ、 4・・カソード、5・・アノード、
7・・支持シャフト、8・・回転子、
10・・支持体、11・・固定子、 12
・・端部、13・・電子ビーム、 30・・ターゲ
ット、32.33・・出力窓、 40・・モリブデン−バナジウム層、 41・・コリメータ、 43・・有効X線、45.
46・・境界 特許出願人 ジェネラル エレクトリックセージニー
エール ニス、アー。
ンベロープ、 4・・カソード、5・・アノード、
7・・支持シャフト、8・・回転子、
10・・支持体、11・・固定子、 12
・・端部、13・・電子ビーム、 30・・ターゲ
ット、32.33・・出力窓、 40・・モリブデン−バナジウム層、 41・・コリメータ、 43・・有効X線、45.
46・・境界 特許出願人 ジェネラル エレクトリックセージニー
エール ニス、アー。
Claims (7)
- (1)電子ビームを発生させるカソードと、この電子ビ
ームによって表面を叩かれてX線源を構成するモリブデ
ンターゲットを有するアノードとを備えるX線管であっ
て、前記モリブデンターゲットが、少なくとも0.5重
量%の割合のバナジウムを含むモリブデン合金で形成さ
れていることを特徴とするX線管。 - (2)前記モリブデン合金は、2.5〜3.5重量%の
バナジウムを含有していることを特徴とする請求項1に
記載のX線管。 - (3)上記ターゲットが直接上記アノードによって形成
されており、このアノードは、バナジウムを混合したモ
リブデン粉末の焼結により製造されていることを特徴と
する請求項1または2に記載のX線管。 - (4)上記アノードが基体を備え、この基体上に上記タ
ーゲットが層の形態で堆積されていることを特徴とする
請求項1または2に記載のX線管。 - (5)上記ターゲットを形成する層の堆積がCVD法に
より実施されていることを特徴とする請求項1〜4のい
ずれか1項に記載のX線管。 - (6)上記アノードが回転アノードであることを特徴と
する請求項1〜4のいずれか1項に記載のX線管。 - (7)マンモグラフィー用の装置のX線管を構成するこ
とを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のX
線管。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8715671A FR2623331A1 (fr) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | Tube a rayons x ayant une cible en molybdene |
FR8715671 | 1987-11-13 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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