X射线管装置的制造方法_3

文档序号:9922803阅读:来源:国知局
069]真空管壳31密封成真空(真空气密),内部收纳有固定轴11、旋转体12、轴承13、转子14、阳极靶35、阴极36、高电压供给端子54以及KOV部件55。构成真空管壳31—部分的真空容器32包围阳极靶35以及阴极36。
[0070]真空容器32真空气密且具有X射线透过窗384射线透过窗38设于与阴极36和阳极靶35之间的区域相对的真空管壳31(真空容器32)的壁部。X射线透过窗38由例如铍或者钛、不锈钢和铝等金属形成,且设于与X射线辐射窗20w相对的部分。例如,真空容器32通过作为可透过X射线的部件的由铍形成的X射线透过窗38被气密地封闭。在真空管壳31的外侧,从高电压供给端子44侧至阳极靶35周围配置有高电压绝缘部件39。高电压绝缘部件39由电绝缘性的树脂形成。
[0071]真空容器32具有凹陷部32a、32b。凹陷部32a、32b形成于真空容器32的与阴极36相对的部分。该部分至少包含在沿管轴TA的方向上与阴极36相对的真空容器32的表面。凹陷部32a、32b是用于收纳后述的磁偏转部60的磁极68a、68b的形成于真空容器32的局部的凹陷,且是包围该凹陷的真空容器32的一部分。例如,凹陷部32a、32b通过以夹着阴极的方式从外部使真空容器32凹陷而形成。即,从真空容器32的内部观测的情况下,凹陷部32a、32b以朝向阴极36突出的方式形成有壁面。为了防止放电等,凹陷部32a、32b以不过分靠近阳极靶35的表面以及阴极36的表面的方式形成。例如,凹陷部32a形成为在沿管轴TA的方向上凹陷至比与阳极靶35的表面相对的阴极36的表面更远离阳极靶35的表面的位置。或者,凹陷部32a形成为在沿管轴TA的方向上凹陷至同与阳极靶35的表面相对的阴极36的表面相同的位置,或者凹陷至比与阳极靶35的表面相对的阴极36的表面稍微靠近阳极靶35的表面的位置。
[0072]此外,在凹陷部32a、32b中,为了远离阳极靶35的靶表面以及阴极36的表面以防止放电等,朝向阳极靶35侧突出的角部以倾斜的方式形成。例如,凹陷部32a的角部形成为沿后述的磁极68a的端面的倾斜角度的倾斜角度。同样地,凹陷部32b的角部形成为沿后述的磁极68b的端面的倾斜角度的倾斜角度。此外,凹陷部32a、32b的角部也可以分别形成为平滑地弯曲。例如,凹陷部32a、32b的角部分别形成为具有规定的直径。此外,凹陷部32a、32b的向阳极靶35侧突出的角部也可以不形成为具有倾斜以及直径。此外,凹陷部既可以在阴极36的周围沿旋转方向一体地形成为一个,也可以对应后述磁极的个数而形成多个。
[0073]此外,真空容器32捕获从阳极靶35反射出来的反冲电子。因此,真空容器32由即使受到反冲电子冲击温度也不易上升的铜等热传导率高的部件形成。但是,本实施方式中,真空容器32受后述的磁极68a、68b所产生的交流磁场的影响,因而优选用不产生反磁场的部件构成。例如,真空容器32由非磁性体的金属部件形成。非磁性体的金属部件例如是铜、钼、非磁性不锈钢、铬镍铁合金、铬镍铁合金X、钛、导电陶瓷、表面由金属薄膜覆盖的非导电陶瓷等。为了避免因交流电而产生过电流,真空容器32优选用非磁性体的高电阻部件形成。更优选的是,在真空容器32中,凹陷部32a、32b用非磁性体的高电阻部件形成,凹陷部32a、32b以外的部分则用铜等热传导率高的非磁性体部件形成。
[0074]高电压绝缘部件39形成为一端呈圆锥形、另一端封闭的环状。高电压绝缘部件39直接或经由后述的定子线圈8等间接地固定于外壳20。高电压绝缘部件39使固定轴11与外壳20以及定子线圈8之间电绝缘。因此,高电压绝缘部件39设置于定子线圈8与固定轴11之间。即,高电压绝缘部件39以将固定轴11的突出部侧收纳于内侧的方式设置。
[0075]回到图1,定子线圈8在多处固定于外壳20。定子线圈8以包围转子14以及高电压绝缘部件39的外周部的方式设置。定子线圈8使转子14、旋转体12以及阳极靶35旋转。通过供给定子线圈8规定的电流,可对转子14产生磁场,因此能够使阳极革El 3 5等按规定的速度旋转。即,通过向作为旋转驱动装置的定子线圈8供给电流,使转子14旋转,从而使阳极靶35跟着转子14的旋转而旋转。
[0076]绝缘油9在外壳20的内部填充至被橡胶部件2b、外壳主体20e、盖部20f、插座301以及插座302包围的空间。绝缘油9吸收X射线管30产生的热量的至少一部分。
[0077]回到图2A-图2C,说明第一磁偏转部60。
[0078]如图2B所示,第一磁偏转部60具有线圈64、磁轭66、磁极68a以及磁极68b。第一磁偏转部60形成使从阴极36所包含的灯丝产生的电子的轨道间歇性地或连续性地偏转的磁场。第一磁偏转部60将从阴极36放出的电子(束)朝向沿阳极靶35的径向的方向偏转。后面会进行详细说明,第一磁偏转部60的磁轭66的两端分别形成有成对的磁极68a、68b中的一个。此外,第一磁偏转部60也可以包含多个磁极。在此,多个磁极至少包含一对相互之间产生磁场且作为偶极子成对的磁极。以下,也有将相互间产生磁场且作为偶极子成对的磁极统一记作磁极对的情况。
[0079]此外,第一磁偏转部60利用偏转电源控制部(未图示)控制从偏转电源(未图示)供给的电流。通过控制供给的电流,第一磁偏转部60能够使电子(束)碰撞的点即焦点的位置在阳极靶35的表面上间歇性地或者连续性地移动。在本实施方式中,第一磁偏转部60从未图示的偏转电源获得交流电流的供给。这种情况下,第一磁偏转部60产生交流磁场。例如,如图2B所示,第一磁偏转部60产生交流磁场MGl。
[0080]线圈64从第一磁偏转部60用的偏转电源(未图示)获得电流的供给,产生磁场。线圈64卷绕在磁轭66的局部的周围。例如,线圈64从磁轭66中心起左右对称地卷绕。
[0081 ]磁轭66形成为3字形状。例如,磁轭66以沿管轴TA的直线穿过中心的方式设置。本实施方式中,磁轭66的两个前端部分别设置在凹陷部32a、32b的附近。此时,磁轭66以用两个前端部将阴极36夹在中间的方式配置。此外,线圈64卷绕在磁轭66的局部的周围。
[0082]磁轭66由软磁体且不易因交流磁场而产生涡电流的高电阻形成。磁轭66例如由将Fe-Si合金(硅钢)、Fe-Al合金、电磁不锈钢、坡莫合金等Fe-Ni高磁导率合金、N1-Cr合金、Fe-N1-Cr合金、Fe-N1-Co合金、Fe-Cr合金等形成的薄板用电绝缘膜夹着层叠的层叠体形成,或由将这些材料形成的线材用电绝缘膜覆盖后固定为束的集合体等形成。此外,磁轭66也可以由将上述的这些材料制成Iym左右的微细粉末后在其表面覆盖绝缘膜、然后压缩成形而成的成形体等形成。此外,磁轭66也可以用软磁铁氧体等形成。
[0083]磁极68a、68b分别设在磁轭66的端部。磁极68a以及磁极68b以相互之间夹着阴极36的方式配置。即,在第一磁偏转部60中,磁极68a以及磁极68b分别配置于沿与从阴极36所包含的灯丝射出的电子的射出方向垂直的方向的直线上。
[0084]为了提高磁通密度,磁极68a以及磁极68b优选分别设置成靠近从阴极36所包含的灯丝射出的电子的射出方向(电子轨道)。即,磁极68a配置于凹陷部32a的角部附近,磁极68b配置于凹陷部32b的角部附近。例如,磁极68a沿凹陷部32a的朝阳极靶35侧突出的角部的倾斜形成端部的表面(端面)。这种情况下,磁极68a设置成使端面沿凹陷部32a的角部的倾斜。同样地,磁极68b沿凹陷部32b的朝阳极靶35侧突出的角部的倾斜形成端部的表面(端面)。这种情况下,磁极68b设置成使端面沿凹陷部32ab的角部的倾斜。
[0085]磁极对68a、68b (第一磁极对)形成为大致相同形状。磁极对68a、68b是相互成对的偶极子。为了在不过分靠近阳极靶35的情况下使从阴极36射出的电子偏转,磁极对68a、68b设置成相互使表面(端面)朝向阴极36的电子的射出方向。即,磁极68a以朝向沿电子射出方向的直线上的方式倾斜地形成有表面。同样地,磁极68b以朝向沿电子射出方向的直线上的方式倾斜地形成有表面。例如,阴极36的电子束射出的方向是沿管轴TA的方向。此时,磁极68a以及68b相互以相对电子射出方向成相同角度倾斜的方式配置。如图2B所示,以从沿管轴TA的电子射出方向到磁极68a的表面的角度为γ I,同样地以从沿管轴TA的电子射出方向到磁极68b的表面的角度为γ 2。因此,例如在磁极68a以及磁极68b以相同的倾斜度设置的情况下,T 1= γ2。此外,磁极68a以及磁极68b相对于电子射出方向的倾斜角度γ ( γ I以及γ 2)设定范围为0° < γ <90°。此时,磁极68a以及68b的倾斜角度γ分别形成在0° < γ <90°的范围内。例如,在磁极68a以及磁极68b的倾斜角度γ 1= γ 2的情况下,磁极对68a、68b的倾斜角度γ 1、γ 2分别形成在30° < γ <60°的范围。此外,也可以是磁极对68a、68b的倾斜角度γ 1、γ 2分别以相对电子的射出方向成45°的方式形成。此外,在第一磁偏转部60中也可以设置多个磁极对。
[0086]本实施方式中,在驱动X射线管装置10的情况下,从阴极36所包含的灯丝朝向阳极靶35的电子的焦点射出电子。此时,电子射出的方向为沿通过阴极36的中心的直线。此外,图2Β所示的第一磁偏转部60的磁极对68a、68b的倾斜角度γ 1、γ 2彼此相同。第一磁偏转部60从未图示的偏转电源获得交流电流的供给。从偏转电源供给交流电流时,第一磁偏转部60在作为偶极子的磁极对68a、68b之间产生磁场。本实施方式中,磁极对68a、68b以在阴极36与阳极革E135之间产生磁场的方式设置。即,第一磁偏转部60在阴极36与阳极革E135之间产生磁场。从阴极36射出的电子沿管轴TA以横穿阴极36与阳极革[135之间产生的磁场的方式撞向阳极革巴35。
[OO87 ]第一磁偏转部6 O能够通过控制由偏转电源(未图示)供给的交流电流来使穿过磁场的电子束间歇性地或连续性地移动。
[0088]通过利用偏转电源控制部(未图示)控制供给来的电流,第一磁偏转部60使从阴极36放出的电子(束)朝向沿阳极靶35的径向的方向偏转。
[0089]也就是说,第一磁偏转部60通过利用偏转电源控制部(未图示)控制供给来的电流,能够在阳极靶35的表面上移动电子碰撞的点即焦点的位置。在本实施方式中,第一磁偏转部60
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