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CN104428865A - X射线管 - Google Patents

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CN104428865A
CN104428865A CN201380035466.9A CN201380035466A CN104428865A CN 104428865 A CN104428865 A CN 104428865A CN 201380035466 A CN201380035466 A CN 201380035466A CN 104428865 A CN104428865 A CN 104428865A
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ray tube
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石原智成
赤堀直纪
阿武秀郎
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Canon Electron Tubes and Devices Co Ltd
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Toshiba Corp
Toshiba Electron Tubes and Devices Co Ltd
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Abstract

X射线管具有阳极靶、阴极(10)、以及真空外围器。阴极(10)具有灯丝和包括槽部(16)的收敛电极。槽部(16)具有一对第1底面(S1)、以及一对第2底面(S2)。灯丝位于与一对第1底面(S1)相同的平面上，且该一对第1底面(S1)在槽部(16)的宽度方向上夹住灯丝。一对第2底面(S2)在槽部(16)的长度方向上夹住灯丝和一对第1底面(S1)，且与一对第1底面(S1)相比，位于更靠近开口(16a)一侧的位置。

Description

X射线管
技术领域
本发明的实施方式涉及X射线管。
背景技术
X射线管被用于X射线图像诊断、非破坏性检查等用途。作为X射线管，具有固定阳极型的X射线管、旋转阳极型的X射线管，对应于其用途来被使用。X射线管具有阳极靶、阴极、以及真空外围器。阳极靶形成有焦点，该焦点用于通过射入电子束来释放出X射线。
阴极具有灯丝线圈和电子束收敛杯。灯丝线圈能够释放出电子。阳极靶和阴极之间施加有数十至数百kV的较高的管电压。因此，电子束收敛杯能够起到电子透镜的作用，即能够使朝向阳极靶的电子束收敛。
旋转阳极型的X射线管一般被用于医疗诊断用途中。通常X射线管具有如下2个焦点：即，尺寸较大且能够输入大电流的大焦点，以及尺寸较小且能够减小输入、但分辨率较高的小焦点。其中，也有具有3个焦点的X射线管。这些焦点的尺寸取决于灯丝线圈和电子束收敛杯彼此之间的形状和位置关系，通常是固定的。在使用大焦点或小焦点的情况下，根据诊断的用途判断空间分辨率和输入电流(对对比度、噪声的影响)，确定拍摄条件，从而区分使用大焦点和小焦点。
然而，有时因仅使用2个焦点而导致拍摄条件变得不连续且无法得到X射线图像诊断中所需的图像。尤其是当在X射线CT装置中进行螺旋扫描等在轴向上对被拍摄物体连续地进行拍摄时，因不连续的2个焦点而导致输入可变，因而有时无法保证画质的连续性且无法得到正确的图像诊断。因而，已有通过根据电信号使多个电极的电压可变，由此使焦点尺寸可变的方法等。
然而，在这些焦点尺寸可变的方法中，控制和结构变得复杂，且为了调整管电流和焦点尺寸之比需要复杂的控制。另外，虽然利用焦点尺寸对可输入的管电流进行限制，但是如果电流和焦点尺寸的控制是不同的系统，则在电流控制和尺寸控制发生不一致的情况下，有可能产生过电流，导致X射线管破损。
再者，在使焦点尺寸可变的情况下，难以将焦点控制成所希望的尺寸。例如，相对于施加到电子束收敛杯的偏置电压的变化，焦点的长度和宽度的变化量大不相同。因此，难以同时将焦点尺寸的比和电流量调整成适当的量。因而，已提出一种分别准备控制焦点的长度的电极和控制焦点的宽度的电极、从而将焦点控制成所希望的尺寸的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开平4－87299号公报
专利文献2：日本专利特开2005-56843号公报
专利文献3：日本专利特开2009-158138号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，在利用上述技术将焦点控制成所希望的尺寸的情况下，在负的高电压中，需要控制2个或者3个以上的电极的电压。对于电源的负载、到X射线管为止的布线耐压、以及X射线管内的电极结构的耐压等都需要花工夫。X射线管的结构、对其的控制变得复杂。
本发明是基于上述问题而设计的，其目的在于提供一种X射线管，能够简便且稳定地进行焦点尺寸的可变控制和管电流控制。
解决技术问题所采用的技术方案
一个实施方式所涉及的X射线管具有：
阳极靶，该阳极靶通过射入电子束来释放出X射线；
阴极，该阴极具有灯丝和收敛电极，该收敛电极具有用于收纳所述灯丝的槽部，且使从所述灯丝通过所述槽部的开口朝向所述阳极靶的电子束收敛；以及
真空外围器，该真空外围器收纳有所述阳极靶和所述阴极，
若将所述槽部的长度方向设为沿着所述灯丝的长轴的方向，将所述槽部的宽度方向设为与所述槽部的深度方向及长度方向垂直的方向，则
所述槽部具有：
一对第1底面，所述灯丝位于与该一对第1底面相同的平面上，且该一对第1底面在所述宽度方向上夹住所述灯丝；以及
一对第2底面，该一对第2底面在所述长度方向上夹住所述灯丝和所述一对第1底面，且所述一对第2底面与所述一对第1底面相比，位于更靠近所述开口一侧。
附图说明
图1是表示一个实施方式所涉及的X射线管装置的剖视图。
图2是放大显示上述实施方式的实施例所涉及的阴极而得到的图，图2(a)是俯视图，图2(b)是剖视图，图2(c)是其它的剖视图。
图3是从与X射线管的管轴垂直的2个方向观察上述实施例所涉及的阴极和阳极靶而得到的概要图，是表示在使施加到电子束收敛杯的偏置电压与灯丝等压同为0V的情况下、从灯丝线圈向阳极靶照射电子束的状态的图。
图4是从与X射线管的管轴垂直的2个方向观察上述实施例所涉及的阴极和阳极靶而得到的概要图，是表示在对电子束收敛杯施加与灯丝电压相比为负的偏置电压的情况下、从灯丝线圈向阳极靶照射电子束的状态的图。
图5是用曲线表示上述实施例所涉及的焦点尺寸相对于偏置电压的变化的图。其中，将灯丝电压设为0V。
图6是放大显示上述实施方式所涉及的阴极的变形例而得到的图，图6(a)是俯视图，图6(b)是剖面图，图6(c)是其它的剖面图，图6(d)是其它的剖面图。
图7是放大显示上述实施方式所涉及的阴极的其它变形例而得到的图，图7(a)是俯视图，图7(b)是剖视图，图7(c)是其它的剖视图。
图8是放大显示上述实施方式所涉及的X射线管的变形例的阴极和电极而得到的图，图8(a)是俯视图，图8(b)是剖视图，图8(c)是其它的剖视图。
图9是表示上述实施方式所涉及的阴极的其它变形例的立体图，是表示阴极的一部分的立体图，是表示平板灯丝以及支承部的图。
图10是放大显示上述比较例所涉及的阴极而得到的图，图10(a)是俯视图，图10(b)是剖视图，图10(c)是其它的剖视图。
图11是从与X射线管的管轴垂直的2个方向观察上述比较例所涉及的阴极和阳极靶而得到的概要图，是表示在使施加到电子束收敛杯的偏置电压与灯丝电压同为0V的情况下、从灯丝线圈向阳极靶照射电子束的状态的图。
图12是从与X射线管的管轴垂直的2个方向观察上述比较例所涉及的阴极和阳极靶而得到的概要图，是表示在对电子束收敛杯施加与灯丝电压相比为负的偏置电压的情况下、从灯丝线圈向阳极靶照射电子束的状态的图。
图13是用曲线表示上述比较例所涉及的焦点尺寸相对于偏置电压的变化的图。其中，将灯丝电压设为0V。
具体实施方式
下面，参照附图对一个实施方式所涉及的X射线管装置进行详细说明。在该实施方式中，X射线管装置是旋转阳极型的X射线管装置。
如图1所示，X射线管具有旋转阳极型的X射线管1，作为产生磁场的线圈的定子线圈2，收纳X射线管和定子线圈的框体3，填充于框体内的作为冷却液的绝缘油4，以及控制部5。
X射线管1具有阴极(阴极电子枪)10，滑动轴承单元20，阳极靶60，以及真空外围器70。
滑动轴承单元20具有旋转体30、作为固定体的固定轴40、以及作为润滑材料的未图示的金属润滑材料，且使用滑动轴承。
旋转体30形成为圆筒状，且其一个端部被封闭。旋转体30沿着成为该旋转体的旋转动作的中心轴的旋转轴进行延伸。在该实施方式中，上述旋转轴与X射线管1的管轴a1相同，下面作为管轴a1进行说明。旋转体30能够以管轴a1为中心进行旋转。旋转体30具有位于其一个端部的连接部31。旋转体30用Fe(铁)或Mo(锰)等材料来形成。
固定轴40形成为尺寸比旋转体30要小的圆柱形。固定轴40设置为与旋转体30同轴，且沿着管轴a1进行延伸。固定轴40嵌合在旋转体30的内部。固定轴40用Fe或Mo等材料来形成。固定轴40的一个端部露出至旋转体30的外部。固定轴40以旋转体30能够旋转的方式对其进行支承。
金属润滑材料填充在旋转体30和固定轴40之间的间隙中。
阳极靶60在沿着管轴a1的方向上，以与固定轴40的另一个端部相对的方式进行配置。阳极靶60具有阳极主体61，以及设置在该阳极主体的外表面的局部的靶层62。
阳极主体61通过连接部31固定于旋转体30。阳极主体61的形状为圆盘形，且用Mo等材料来形成。阳极主体61能够以管轴a1为中心进行旋转。靶层62形成为环形。靶层62具有靶面62S，该靶面62S在沿着管轴a1的方向上以与阴极10隔开间隔且相对的方式进行配置。阳极靶60通过向靶面62S射入电子束，由此在靶面62S形成焦点，从而从焦点释放出X射线。
阳极靶60通过固定轴40和旋转体30等与端子91电连接。
如图1和图2所示，阴极10具有1个或多个灯丝线圈，以及作为收敛电极的电子束收敛杯15。在该实施方式中，阴极10具有灯丝线圈11。此处，灯丝线圈11用以钨为主要成分的材料来形成。灯丝线圈11以延伸成直线形的方式来形成。灯丝线圈11和电子束收敛杯15与端子81、82、83电连接。
电子束收敛杯15包括用于收纳灯丝线圈(电子释放源)的1个或多个槽部。在该实施方式中，电子束收敛杯15包括收纳灯丝线圈11的槽部16。灯丝线圈11位于槽部16的内表面(底面)中，且隔开间隙。向灯丝线圈11提供电流(灯丝电流)。由此，灯丝线圈11释放出电子(热电子)。
通过固定轴40和旋转体30等，利用端子91向阳极靶60提供相对为正的电压。利用端子81至83，向灯丝线圈11和电子束收敛杯15提供相对为负的电压。
由于对阳极靶60和阴极之间施加X射线管电压(下面称为管电压)，因此，从灯丝线圈11释放出的电子被加速，且作为电子束射入靶面62S。电子束收敛杯15对从灯丝线圈11通过槽部16的开口16a朝向阳极靶60的电子束进行收敛。
如图1所示，真空外围器70形成为圆筒形。利用玻璃和陶瓷等绝缘材料、金属等的组合来形成真空外围器70。在真空外围器70中，与阳极靶60相对的部位的直径大于与旋转体30相对的部位的直径。真空外围器70具有开口部71。开口部71与固定轴40的一个端部紧贴，以使得真空外围器70保持密封状态。真空外围器70对固定轴40进行固定。将阴极10安装于真空外围器70的内壁。真空外围器70被密封，且收纳有阴极10、滑动轴承单元20以及阳极靶60等。真空外围器70的内部保持真空状态。
以与旋转体30的侧面相对的方式来设置定子线圈2，以使其包围真空外围器70的外侧。定子线圈2的形状为环形。定子线圈2与电流供给端子(未图示)电连接，且通过电流供给端子对定子线圈2进行驱动。
框体3具有X射线透过窗3a，该X射线透过窗3a使X射线透过与阴极10相对的靶层62的附近。在框体3的内部，除了收纳有X射线管1和定子线圈2以外，还填充由绝缘油4。
控制部5通过端子81、82、83与阴极10电连接。控制部5能够驱动灯丝线圈11，且能够控制该灯丝线圈11。
接着，对用于释放出X射线的上述X射线管装置的动作进行说明。
如图1所示，在X射线管动作时，首先通过端子92、93对定子线圈2进行驱动，以使该定子线圈2产生磁场。即，定子线圈2产生提供给旋转体30的旋转转矩。因此，旋转体旋转，阳极靶60也旋转。
接着，控制部5通过端子81至83提供用于驱动灯丝线圈11的电流。于是，向灯丝线圈11和电子束收敛杯15提供相对为负的高电压(公共电压)。作为上述负的高电压，例如为负的数十kV至负的150kV左右。还向灯丝线圈11提供电流。向电子束收敛杯15施加－5kV至0V的偏置电压(以灯丝电压为基准的重叠电压)。通过端子91，对阳极靶60提供相对为正的电压。
由于向灯丝线圈11(阴极10)和阳极靶60之间施加管电压，因此，从灯丝线圈释放出的电子被收敛并加速，冲撞向靶层62。即，从阳极10向靶面62S上的焦点流动X射线管电流(下面称为管电流)。
通过射入电子束以使靶层62释放出X射线，从焦点释放出的X射线通过X射线透过窗3a释放到框体3的外部。此处，通过射入电子束，以使焦点具有与灯丝线圈11的长轴相对应的长度、以及与灯丝线圈11的短轴相对应的宽度。由此，能够实施X射线拍摄。
接着，对本实施方式所涉及的实施例的X射线管装置的结构及其动作、和比较例的X射线管装置的结构及其动作进行说明。在实施例和比较例的X射线管装置中，除了电子束收敛杯15的槽部以外，其它结构均相同。
(实施例)
如图1和图2所示，槽部16的开口16a是具有沿着第1方向da的边、以及沿着第2方向db的边的矩形。第1方向da是槽部16的长边方向，是沿着灯丝线圈11的长轴的方向。第2方向db是槽部16的宽度方向，是与槽部的深度方向及长度方向垂直的方向。槽部16的深度方向是第3方向dc。槽部16具有一对第1底面S1、一对第2底面S2、以及第3底面S3。开口16a、一对第1底面S1、一对第2底面S2、以及第3底面S3相互平行。
第3底面S3在第3方向dc上与灯丝线圈11相对。第3底面S3是具有沿着第1方向da的长边和沿着第2方向db的短边的矩形。在第1方向da和第2方向db上，将第3底面S3形成为大于灯丝线圈11的尺寸。
灯丝线圈11与一对第1底面S1位于同一个平面上。一对第1底面S1在第2方向db上夹着第3底面S3。一对第1底面S1相比于第3底面S3，位于更靠近开口16a一侧的位置。
一对第2底面S2在第1方向da上夹住第3底面S3和一对第1底面S1。一对第2底面S2相比于一对第1底面S1，位于更靠近开口16a一侧的位置。
一对第2底面S2在第2方向db上分别与灯丝线圈11的端部相对。
(比较例)
如图1和图10所示，槽部16的开口16a是具有沿着第1方向da的边、以及沿着第2方向db的边的矩形。槽部16具有第3底面S3和第1底面S1。
第3底面S3在第3方向dc上与灯丝线圈11相对。第3底面S3是具有沿着第1方向da的长边和沿着第2方向db的短边的矩形。在第1方向da和第2方向db上，将第3底面S3形成为大于灯丝线圈11的尺寸。
灯丝线圈11与第1底面S1位于同一个平面上。第1底面S1形成为框状，且包围第3底面S3。第1底面S1相比于第3底面S3，位于更靠近开口16a一侧的位置。
此处，本申请的发明人进行了利用上述实施例所涉及的X射线管装置来释放出X射线的模拟，以及利用上述比较例所涉及的X射线管装置来释放出X射线的模拟。此时，对施加在电子束收敛杯15的偏置电压进行了调整。形成于靶面62S上的焦点是单焦点。另外，模拟在相同的条件下进行。
首先，对利用实施例所涉及的X射线管装置来释放出X射线的模拟的方法及其结果进行说明。
如图1、图2和图3所示，首先利用上述实施例所涉及的X射线管装置，对灯丝线圈11和电子束收敛杯15施加公共的负的高电压，使施加到电子束收敛杯15的偏置电压为0V，从而在靶面62S上形成大焦点F1。电子从整个灯丝线圈11向着靶面62S射出。利用因电子束收敛杯15的槽部16而形成的电场的作用，对电子束进行收敛。将所形成的大焦点(实际焦点)F1的长度设为L，将其宽度设为W。
如图1、图2和图4所示，接着利用上述实施例所涉及的X射线管装置，对灯丝线圈11和电子束收敛杯15施加公共的负的高电压，再对电子束收敛杯15施加相比于灯丝电压为负的偏置电压，从而在靶面62S上形成小焦点F2。电子从灯丝线圈11的中央部向着靶面62S射出。灯丝线圈11的端部的电场作用大于灯丝线圈11的中央部的电场作用，使得来自灯丝线圈11的端部的电子的出射量减少。利用因电子束收敛杯15的槽部16而形成的电场的作用，对电子束进行收敛。
所形成的小焦点(实际焦点)F2的宽度为0.5W。另外，如上所述，由于来自灯丝线圈11的端部的电子的出射量较少，因此小焦点(实际焦点)F2的长度为0.5L。另外，能够通过改变槽部16的阶梯形状，来应对小焦点F2的长度的变化量。因此，根据X射线管1的使用用途，来适当地设计槽部16的阶梯形状即可。
另外，如图5所示，使施加到电子束收敛杯15的偏置电压连续地变化，从而测定焦点尺寸。在本实施例中，焦点的长度以与焦点的宽度相同的幅度进行变化。可知：通过使施加到电子束收敛杯15的偏置电压变化，能够使焦点的长度和宽度同时以相同幅度进行变化。上述情形至少在小焦点F2的长度在0.5L至0.8L的范围内、小焦点F2的宽度在0.5W至0.8W的范围内的情况下成立。
接着，对利用比较例所涉及的X射线管装置来释放出X射线的模拟的方法及其结果进行说明。
如图1、图10和图11所示，首先利用上述比较例所涉及的X射线管装置，对灯丝线圈11和电子束收敛杯15施加公共的负的高电压，使施加到电子束收敛杯15的偏置电压为0V，从而在靶面62S上形成大焦点F1。比较例的大焦点(实际焦点)F1以与实施例相同的方式来形成，其长度为L，其宽度为W。
如图1、图10和图12所示，接着利用上述比较例所涉及的X射线管装置，对灯丝线圈11和电子束收敛杯15施加公共的负的高电压，再对电子束收敛杯15施加负的偏置电压，从而在靶面62S上形成小焦点F2。电子从整个灯丝线圈11向着靶面62S射出。来自灯丝线圈11的端部的电子的出射量并未减少。
所形成的小焦点(实际焦点)F2的宽度为0.5W。另外，如上所述，由于来自灯丝线圈11的端部的电子的出射量并未减少，因此小焦点(实际焦点)F2的长度为0.85L。
另外，如图13所示，使施加到电子束收敛杯15的偏置电压连续地变化，从而测定焦点尺寸。在比较例中，其结果是，随着偏置电压的变化，焦点的宽度也会发生变化，但是焦点的长度却几乎不会发生变化。
根据如上所述构成的一个实施方式所涉及的实施例的X射线管装置，X射线管1具有通过射入电子束来释放出X射线的阳极靶60，具有电子束收敛杯15的阴极10，以及收纳有阳极靶60和阴极10的真空外围器70。电子束收敛杯15包括收纳灯丝线圈11的槽部16。
槽部16具有一对第1底面S1、一对第2底面S2、以及第3底面S3。第3底面S3最深，第2底面S2最浅。因此，实施例的X射线管装置能够获得如下举例的效果。
·在不对电子束收敛杯15施加偏置电压时，能够形成大焦点F1。·由于能够增大管电流，因此能够以更强的X射线强度来进行拍摄。
·通过对施加到电子束收敛杯15的偏置电压进行调整，能够使来自灯丝线圈11的端部的电子的出射量减少，由此形成小焦点F2。能够使焦点的长度和焦点的宽度以相同的幅度进行变化。能够进行分辨率较高的拍摄。此时，仅通过调整偏置电压，能够同时调整焦点尺寸和管电流，能够进行最佳的拍摄。
而且，在本实施方式中，槽部16具有第3底面S3。在第3底面S3形成有使灯丝线圈11的端部的脚部通过的孔，以使其贯穿电子束收敛部15。因此，能够得到易于进行用于在电子束收敛杯15中形成槽部16的加工(切割加工)的效果。另外，由于能够将从灯丝线圈11释放出的热量被第3底面S3反射至灯丝线圈11一侧，因此，灯丝线圈11的温度较易上升。由此，能够有效地增大来自灯丝线圈11的电子的出射量。
如上所述，可以得到能够简便且稳定地进行焦点尺寸的可变控制和管电流控制的X射线管1、以及具有X射线管1的X射线管装置。
虽然对本发明的一实施方式进行了说明，但该实施方式仅作为示例呈现，而并非要对发明范围进行限定。这些新的实施方式可以通过其他各种方式来实施，在不脱离发明要旨的范围内，可进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形均包含在发明范围和要旨中，并且也包含在权利要求书的范围所记载的发明及其等同范围内。
例如阴极10可以具有多个灯丝线圈。电子束收敛杯15可以具有与灯丝线圈的个数相对应的多个槽部。
如图6所示，例如阴极10具有作为释放出电子的第1灯丝线圈的灯丝线圈11，以及作为释放出电子的第2灯丝线圈的灯丝线圈12。电子束收敛杯15包括作为收纳灯丝线圈11的第1槽部的槽部16，以及作为收纳灯丝线圈12的第2槽部的槽部17。
电子束收敛杯15使从灯丝线圈11通过槽部16的开口16a朝向阳极靶60的电子束收敛，且使从灯丝线圈12通过槽部17的开口17a朝向阳极靶60的电子束收敛。
槽部16具有一对第1底面S1、一对第2底面S2、以及第3底面S3。
槽部17具有一对第1底面S4、一对第2底面S5、以及第3底面S6。第3底面S6在槽部17的深度方向上与灯丝线圈12相对。灯丝线圈12与一对第1底面S4位于同一个平面上。一对第1底面S4在槽部17的宽度方向上夹住第3底面S6，且与第3底面S6相比，位于更靠近槽部17的开口17a一侧的位置。一对第2底面S5在槽部17的长度方向上夹住第3底面S6和一对第1底面S4，且与一对第1底面S4相比，位于更靠近槽部17的开口17a一侧的位置。
在阴极10具有多个灯丝线圈的情况下，多个灯丝线圈可以是相同种类，也可以是互不相同的种类。通过使它们种类不同，能够选择多个尺寸不同的焦点。在灯丝线圈为相同种类的情况下，能够交替地使用它们以延长灯丝线圈的寿命。
在电子束收敛杯15具有多个槽部的情况下，可以使至少1个槽部以与上述实施例的槽部相同的方式来形成，也可以使其它槽部以与上述比较例的槽部相同的方式来形成。
可以在没有第3底面S3、S6的情况下形成槽部16、17。
例如，如图7所示，在没有第3底面S3的情况下形成槽部16。在槽部16的底面中的第3底面S3不具有实质作用的情况下，除了利用第3底面S3实现的热反射的效果以外，能够得到与上述实施方式相同的效果。
另外，在利用灯丝线圈11、和用于保持灯丝线圈11的未图示的绝缘构件来组装成灯丝线圈装置之后，能够将灯丝线圈装置安装于电子束收敛杯15。再者，在安装灯丝线圈装置时，从电子束收敛杯15的背面侧(开口16a的相反侧)向着电子束收敛杯15的内部插入灯丝线圈11，通过将绝缘构件固定于电子束收敛杯15的背面侧，能够对灯丝线圈装置进行安装。因此，在没有第3底面S3、S6的情况下形成槽部16、17时，利用上述的实施方式能够获得易于组装阴极10的效果。
如图8所示，X射线管1还具有一对电极50，对该一对电极50施加有相比于施加到灯丝线圈11的电压为负的电压。一对电极50设置在阳极靶60和阴极10之间。一对电极50在槽部16的长度方向(沿着第1方向da、灯丝线圈11的长轴的方向)上相对，以使其包围电子束的轨道。此处，一对电极50通过绝缘构件51固定于电子束收敛杯15。
例如，能够向一对电极50施加与施加到电子束收敛杯15的电压相同的电压。或者，能够向一对电极50施加与施加到电子束收敛杯15的电压相比为负的电压。在此情况下，对于一对电极50，施加施加到灯丝线圈11的电压，进一步再施加与灯丝电压相比为负的偏置电压(重叠电压)。
利用由电子束收敛杯15的槽部16所形成的电场的作用和由一对电压50所形成的电场的作用，使电子束收敛。通过加强一对电极50的电场作用，能够维持焦点内电子分布密封的均匀程度，并且能够使焦点的长度更短。
作为电子释放源的灯丝不仅限于灯丝线圈，也可以利用各种灯丝。
例如，如图9所示，阴极10可以具有平板灯丝13，以代替灯丝线圈11。在此情况下，也能够得到与上述实施方式相同的效果。平板灯丝13是具有作为平面的平坦的灯丝上表面(电子释放面)13a和背面的平板状的灯丝。灯丝上表面13a从开口16a露出。
灯丝上表面13a是沿着第1方向da和第2方向db的平面。灯丝上表面13a与一对第1底面S1和一对第2底面S2相平行。平板灯丝13在第3方向dc上，位于第3底面S3和一对第2底面S2之间的空间中。平板灯丝13在第1方向da上具有长轴，且在第1方向da上延伸地形成。
在平板灯丝13上形成狭缝SL，以使平板灯丝13不会断裂。由此，能够使平板灯丝13的温度分布均匀。
平板灯丝13位于第1方向da上的2个端部连接有平板状的支承构件13s。因此，支承构件13s支承平板灯丝13，且固定平板灯丝13的位置。另外，支承构件13s用导电材料来形成，且起到向平板灯丝13提供电压、电流的导电构件的功能。例如，能够将支承构件13s和平板灯丝13形成为一体。
本发明的X射线管装置不仅限于上述的X射线管装置，能够进行各种变形，能够适用于各种X射线管装置。例如，本发明的X射线管装置也能够适用于固定阳极型的X射线管装置。

Claims (11)

1.一种X射线管，其特征在于，包括：
阳极靶，该阳极靶通过射入电子束来释放出X射线；
阴极，该阴极具有灯丝和收敛电极，该收敛电极具有用于收纳所述灯丝的槽部，且使从所述灯丝通过所述槽部的开口朝向所述阳极靶的电子束收敛；以及
真空外围器，该真空外围器收纳有所述阳极靶和所述阴极，
若将所述槽部的长度方向设为沿着所述灯丝的长轴的方向，将所述槽部的宽度方向设为与所述槽部的深度方向及长度方向垂直的方向，则
所述槽部具有：
一对第1底面，所述灯丝位于与该一对第1底面相同的平面上，且该一对第1底面在所述宽度方向上夹住所述灯丝；以及
一对第2底面，该一对第2底面在所述长度方向上夹住所述灯丝和所述一对第1底面，且所述一对第2底面与所述一对第1底面相比，位于更靠近所述开口一侧。
2.如权利要求1所述的X射线管，其特征在于，
所述一对第2底面在所述宽度方向上分别夹住所述灯丝的端部。
3.如权利要求1所述的X射线管，其特征在于，
所述槽部还具有：
第3底面，该第3底面在所述深度方向上与所述灯丝相对，且相对于所述一对第1底面位于所述一对第2底面的相反一侧，该第3底面在所述宽度方向上被所述一对第1底面夹住，且在所述长度方向上被所述一对第2底面夹住。
4.如权利要求3所述的X射线管，其特征在于，
所述灯丝在所述槽部的深度方向上位于所述第3底面和所述一对第2底面之间的空间中。
5.如权利要求1所述的X射线管，其特征在于，
通过射入所述电子束，在所述阳极靶形成具有与所述灯丝的长轴相对应的长度和与所述灯丝的短轴相对应的宽度的焦点，
向所述灯丝及所述收敛电极施加公共的负的高电压，在施加到所述收敛电极的重叠电压为0V的情况下，所述焦点的所述长度为L，所述宽度为W，
向所述灯丝及所述收敛电极施加公共的负的高电压，在进一步对所述收敛电极施加负的重叠电压的情况下，所述焦点的所述长度在0.5L至0.8L的范围内，所述宽度在0.5W至0.8W的范围内。
6.如权利要求5所述的X射线管，其特征在于，
所述重叠电压在－5kV至0V的范围内调整。
7.如权利要求1所述的X射线管，其特征在于，
所述灯丝是灯丝线圈。
8.如权利要求1所述的X射线管，其特征在于，
所述灯丝是平板灯丝。
9.如权利要求8所述的X射线管，其特征在于，
所述平板灯丝具有从所述开口一侧露出的平坦的灯丝上表面，
所述灯丝上表面与所述一对第1底面和所述一对第2底面相平行。
10.如权利要求1所述的X射线管，其特征在于，
还具有一对电极，该一对电极设置于所述阳极靶和所述阴极之间，且在所述长度方向上相对从而包围所述电子束的轨道，并施加有与施加于所述灯丝的电压相比为负的电压。
11.一种X射线管，其特征在于，具有：
阳极靶，该阳极靶通过射入电子束来释放出X射线；
阴极，该阴极具有第1灯丝、第2灯丝和收敛电极，该收敛电极具有用于收纳所述第1灯丝的第1槽部和收纳所述第2灯丝的第2槽部，且使从所述第1灯丝通过所述第1槽部的开口朝向所述阳极靶的电子束收敛，使从所述第2灯丝通过所述第2槽部的开口朝向所述阳极靶的电子束收敛；
真空外围器，该真空外围器收纳有所述阳极靶和所述阴极，
若将所述第1槽部的长度方向设为沿着所述第1灯丝的长轴的方向，将所述第1槽部的宽度方向设为与所述第1槽部的深度方向及长度方向垂直的方向，且将所述第2槽部的长度方向设为沿着所述第2灯丝的长轴的方向，将所述第2槽部的宽度方向设为与所述第2槽部的深度方向及长度方向垂直的方向，则
所述第1槽部包括：
一对第1底面，所述第1灯丝位于与该一对第1底面相同的平面上，且该一对第1底面在所述第1槽部的宽度方向上夹住所述第1灯丝；以及
一对第2底面，该一对第2底面在所述第1槽部的长度方向上夹住所述第1灯丝和所述一对第1底面，且所述一对第2底面与所述一对第1底面相比，位于更靠近所述第1槽部的开口一侧，
所述第2槽部包括：
一对第1底面，所述第2灯丝位于与该一对第1底面相同的平面上，且该一对第1底面在所述第2槽部的宽度方向上夹住所述第2灯丝；以及
一对第2底面，该一对第2底面在所述第2槽部的长度方向上夹住所述第2灯丝和所述一对第1底面，且所述一对第2底面与所述一对第1底面相比，位于更靠近所述第2槽部的开口一侧。
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