固定阳极型x射线管的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实施方式涉及一种固定阳极型X射线管。
【背景技术】
[0002] 固定阳极型X射线管具有：阴极（阴电极），该阴极包括放射电子束的丝极；阳极 (阳电极），该阳极包括接受所放射出的电子而反射X射线的阳极靶；以及真空管壳，该真空 管壳以真空气密的方式将阴极和阳极包括在其中。真空管壳由玻璃和/或陶瓷形成。从丝 极放射出的电子束通过阴极的聚焦电极聚焦而射入靶中，并从阳极放射出X射线。射入电 子的一部分因弹性散射而作为反冲电子朝阴极侧散射。另外，上述反冲电子的一部分与真 空管壳碰撞。与真空管壳碰撞时的电子的能量通常为数十KeV。因而，一旦长时间连续使 用，可能会在真空管壳上产生裂纹。
[0003] 在日本公开实用新型公报（日本专利实开平3-110753号公报）中，为了防止真空 管壳的裂纹，在阳极靶的周围设置阳极罩，以使反冲电子不会飞到真空管壳。但是，因阳极 罩的形状及尺寸的不同，存在反冲电子从阳极罩飞出而与真空管壳碰撞的可能性。在产生 裂纹的情况下，因从裂纹处产生的气体而存在X射线管的真空度变差、容易产生放电、玻璃 片附着于阴极表面等、耐电压性降低的可能性。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种能在长时间连续使用时维持耐电压性 的固定阳极型X射线管。
[0005] 本实施方式的固定阳极型X射线管具有：阴极，该阴极具有放射电子束的电子放 射源；阳极靶，该阳极靶与阴极相对设置，且因电子束射入而放射X射线；圆筒状的第一屏 蔽构件，该第一屏蔽构件与阳极靶相同电位，且包围阳极靶；第二屏蔽构件，该第二屏蔽构 件呈盖状地形成于第一屏蔽构件的与阴极相对的前端部，并具有开口部，该开口部是供从 阴极向阳极靶放射出的上述电子束通过的通孔；以及真空管壳，该真空管壳将阴极、阳极 靶、第一屏蔽构件及第二屏蔽构件以真空气密状态保持在内部。
【附图说明】
[0006] 图1A是实施方式的X射线管的内部结构的示意图。
[0007] 图1B是沿着图1A的A - A线的剖视图。
[0008] 图2是实施方式的阳电极盖的放大图。
[0009] 图3A是表不具有用于屏蔽反冲电子的最小突出长度的阳电极盖的图。
[0010] 图3B是具有用于屏蔽反冲电子的最小突出长度的阳电极盖的原理的说明图。
[0011] 图4A是表示变形例的X射线管的沿着A - A线的剖视图。
[0012] 图4B是图4A所示的阳电极盖的截面的放大图。
[0013] 图5是X射线管的沿着A - A线的剖视图。
[0014] 图6是与变形例相关的X射线管的不意图。
【具体实施方式】
[0015] 以下，参照附图，对实施方式进行说明。
[0016] (第一实施方式）
[0017] 图1A是实施方式的X射线管1的内部结构的示意图。图1B是沿着图1A的A - A线的剖视图。如图1A所示，X射线管1包括：阴极（阴电极）10,该阴极10放射电子束； 阳极（阳电极）20,该阳极20与阴极10相对配置；以及筒状的真空管壳30,该真空管壳30 密闭在真空气氛中。X射线管1是固定阳极型X射线管。X射线管1形成为以管轴TA为中 心轴的大致圆柱形状。阴极10及阳极20收纳在密闭于真空气氛中的筒状的真空管壳30 内。此外，外部电源、例如高电压插头（未图示）等与阴极10及阳极20连接，而在阴极10 与阳极20之间施加高电压（管电压）。X射线管1也可以包括用于对在动作时处于高温的 阳极20进行冷却的冷却机构。
[0018] 阴极10具有作为放射电子束的电子放射源的丝极11以及用于将放射出的电子朝 向阳极靶聚焦的聚焦电极12。以下，为了便于说明，有时也将电子束称为电子。阴极10形 成为大致圆柱形状，阴极10设置成使管轴TA穿过阴极10的圆的中心。在阴极10上，与阳 极20相对地施加负的管电压。
[0019] 丝极11例如具有两个端子。通过供给电流而对丝极11进行加热，电子（热电子） 从加热后的丝极11朝向后述的阳极靶20放射（热电子放射）。
[0020] 聚焦电极12配置在电子所通过的轨迹的周围，以使从丝极11放射出的电子朝着 阳极靶20聚焦。当将外部电源的端子、例如高电压插头等安装于X射线管1时，对丝极11 及聚焦电极12施加高电压。因所施加的电压而产生的电流按上述方式供给到丝极11，并作 为热电子放射出。接着，上述放射出的电子通过聚焦电极12以与后述的阳极靶21发生碰 撞的方式被聚焦。例如，从阴极10放射出的电子朝向阳极靶21的表面的中心位置聚焦。
[0021] 阳极20具有阳极靶21、阳极母材22、阳极（阳电极）罩（第一屏蔽构件）23。以 下，将阳极罩23记载为阳电极罩23。阳极靶21与阴极10的丝极11相对配置。阳极靶21 在后述的阳极母材22的靠阴极10的方向的前端部处埋入阳极母材22的表面的中心位置。 阳极靶21例如由钼（Mo)或钨（W)形成。在阳极20上，与阴极10相对地施加正的管电压。 因阳极靶21与阴极10之间的电位差，而使从阴极10放射的电子（射入电子）朝向阳极靶 21加速，并通过聚焦电极12聚焦，而与阳极靶21发生碰撞。在加速并聚焦后的电子与阳极 靶21发生碰撞后，通过制动放射，而从阳极靶20放射出X射线。以下，在阳极靶21中，有 时将电子束发生碰撞的点记为焦点。
[0022] 阳极母材22形成为以管轴TA为中心轴的大致圆柱形状。具体来说，阳极母材22 的外周形成为圆形，阳极母材22的与阴极10相对的相对面倾斜地形成。阳极母材22使在 阳极靶21处产生的热释放。阳极母材22由导热率高的铜等形成。例如，阳极母材由铜形 成。
[0023] 阳电极罩23具有阳极（阳电极）盖（第二屏蔽构件）23A和放射窗24。阳电极 罩23由金属构件形成。阳电极罩23对在阳极靶22处散射（或反射）的反冲电子进行屏 蔽。阳极罩23形成为以管轴TA为中心的大致圆筒状，以将阳极20包围。阳电极罩23与 阳极母材22的外周部接合，并形成为从阳极母材22的前端部朝阴极10的方向突出规定的 长度。在阳极20的与阴极10侧的前端面相反一侧的前端面上，接合有金属构件25。金属 构件25由金属形成。金属构件25被阳极母材22和真空管壳30封闭。以下，将阳极盖23A 记为阳电极盖23A。
[0024] 阳电极盖23A呈盖状地形成于阳电极罩23的靠阴极10侧的前端部。如图1B所 不，在从与管轴TA垂直的A - A截面观察时，阳电极盖23A例如形成为盘状。阳电极盖23A 具有以管轴TA为中心轴的圆形的开口部。阳电极盖23A的开口部是供从阴极10放射出的 电子通过的通孔。阳电极盖23A以在阳电极罩23的靠阴极10 -侧的前端部处从阳电极罩 23的外周朝向管轴TA垂直地突出的方式形成。在此，将阳电极盖23A的从阳电极罩23的 外周朝向管轴TA突出的突出长度记为"阳电极盖23A的突出长度"。阳电极盖23A防止在 阳极靶21处的反冲电子散射到后述的真空管壳30。阳电极盖23A的盘状的表面与阴极10 相对地设置。阳电极盖23A形成为具有在阳极靶21处散射的反冲电子无法到达真空管壳 30的突出长度。后面对阳电极盖23A的详细结构进行说明。
[0025] 放射窗24是用于将从阳极革E1 21放射出的X射线从阳电极罩23向外部放射的开 口部。在放射窗24上也可以嵌合有金属构件，以使反冲电子不会飞到真空管壳30。在放射 窗24上例如嵌合有铍板。
[0026] 真空管壳30形成为以管轴TA为中心轴的大致圆筒形状，