TWI279825B - X-ray generator - Google Patents
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Description
1279825 Ο)
(發明說明應敘明:發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說明) 技術範疇 本發明係有關於一種具有X光管等之X光產生裝置。 技術背景 X光產生裝置係一種設有用以放出X光之X光管的裝置, 大多數利用於醫療或工業用診斷裝置等。就X光管而言, 亦因應於X光產生裝置之用途,而有各種變化。例如,當 要以X光來檢查受檢查物之細微結構等時,係使用一種叫 作微聚焦的X光管,其在X光產生區域所在之陽極乾材上的 電子束焦點尺寸為數/z m至數十# m(例如參考特開 2001-273860 號公報)。 上述微聚焦X光管具有一用以將供放出χ光之陽極靶材 或陰極等配置於各個真空容器内之構造。陰極由用以在加 熱Is之加熱下產生電子束的陰極電極、控制管電流的柵極 電極、以及用以控制陽極耙材上之電子束焦點尺寸的聚焦 電極等所構成。 在具有此類構造之X光管中,一般係例如將陰極電極、陽 極靶材、或柵極電極設定至接地電位,並施加一特定之(X 光)管電壓至陽極㈣上。以管之動作狀態係藉由例如控 制-施加至聚焦電極或栅極電極之電壓而受到調整。若係 控:-施加至聚焦電極之電壓的情形,係利用一與用以產 生管電壓之陽極靶材用電源分開而設之聚焦電極用電源, 來產生一用以施加至聚焦電極之聚焦電壓。 I279825 然=,在控制聚焦電壓之方式中,若用以施加至陽極靶 材之管電壓,與施加至聚焦電極之聚焦電壓,有脈動等上 之良動,將影響到電子束之焦點形狀,而難以形成微小的 焦點。亦即,若要將電子束之焦點形狀作到最小,則例如 維持圖7之符號P所示之管電壓與聚焦電壓間之比例關係將 相田重要。若管電壓與聚焦電壓有變動的話,圖7所示之比 例,係將無法保持,而難以形成微小焦點。根據本發明者 之貫驗,已確認管電壓與聚焦電壓間之比率若變動0,15% 以上,將對於焦點直徑有很大的影響。 〇 相對於上述情形,在例如曰本特開平7_29532號公報中, 則記載2—X光產生裝置,其將聚焦電壓設定於接地電位 ,並隨著該施加至陽極靶材之電壓變化,而以一定之比率 ,使該施加至陰極電極之電壓產生變化。藉由此類習知x 光產生裝i ’由於聚焦電極保持於接地電位而沒有變動, 即使該施加至陽極乾材之電壓有脈動產生,亦能保 焦點之穩定。 然而,上述公報中所記載之x光產生裝置由於必須將聚焦 電極設定於接地電位,因而在裝置構造上之限制相當大…、 例如,在習知X光產生裝置中,一般雖然係將陽極:; 栅極電極設定於接地電位,但在此類χ光產生裝置上,= 無法應用上述公報中所記載之微小焦點形成方法。因此之 故,於將陽極靶材或栅極電極設定於接地電位時,將有㊉ 要-種可以控制電壓變動所對於電子束微小焦點 2 、 響的技術。 〜 -6- Ϊ279825
(3) 又’在微5^焦X光管中’係在陰極電極與概極電極之間, 施加一偏壓電壓,而以該偏壓電壓來控制一使又光產生之 電子束電流(管電流)。當應用此類管電流之控制方式時, 一般會獨立設置一用以產生該偏壓電壓之電源。 然而,在上述管電流控制方式中,當偏壓電壓用電源發 生故障時,X光管内將產生過大的管電流。這樣的過大管 電流會導致陽極靶材之熔化等,而招致X光管之特性劣化 甚至破壞專。因此,當以該施加至陰極電極之偏壓電壓 ’來控制管電流時,將希望能提高其可靠度與安全性等。 本發明之目的在於提供一種即使將陽極靶材或栅極電極 設定於接地電位時,亦能抑制電壓變動對於形成電子束焦 點之影響的X光產生裝置。本發明之其它目的則在於提供 一種當以一施加至陰極電極之偏壓電壓來控制管電流時, 能防止過大管電流產生,而藉以提高可靠性或安全性的x 光產生裝置。 發明概要 本發明所揭第一X光產生裝置包含:一陰極電極,用以產 生電子束,一栅極電極,用以控制該陰極電極所發生之該 電子束流;一聚焦電極,用以使該電子束集束;一陽極靶 材’用以藉由該聚焦電極所集束得之該電子束之撞擊,而 放出X光;一偏壓電壓產生部,用以產生一供施加至該陰 極電極與該柵極電極間之偏壓電壓;一管電壓產生部,用 以產生一供施加至該陽極靶材之管電壓;以及一分壓部, 用以對該管電壓進行分壓而產生聚焦電壓,再將該聚焦電 1279825
壓施加至該聚焦電極。 在本發明之X光產生裝置中,由於係對管電壓進行分壓而 產生聚焦電壓,因而即使管電壓中有脈動等變動產生,亦 能維持管電壓與聚焦電壓間之比例關係。因此,管電壓之 變動所對於電子束焦點尺寸之影響即受到抑制,結果,將 可以在有比較好之再現性下形成電子束微小焦點。 第一 X光產生裝置還具特徵在於··在分壓部中對聚焦電壓 進行分壓而產生陰極電壓,再將該陰極電壓,與該偏壓電 壓產生部所產生之偏壓電壓加以合成。在此場合下,分壓 所產生之陰極電壓之大小係被設定成即使有相同大小之 電壓被施加在陰極電極與栅極電極間,亦不會有管電壓產 生。藉此’將可以提高X光產生裝置之安全性。 本發明所揭第二X光產生裝置包含:一陰極電極,用以產 生電子束;一柵極電極,用以控制該陰極電極所發生之該 電子束流,一聚焦電極’用以使該電子束集束;一陽極乾 材,用以藉由該聚焦電極所集束得之該電子束之撞擊,而 放出X光;一管電壓產生部,用以產生一供施加至該陽極 靶材之管電壓;一聚焦電壓產生部,用以產生一供施加至 該聚焦電極之聚焦電壓;一偏壓電壓產生部,用以產生一 供施加至該陰極電極與該柵極電極間之偏壓電壓;以及一 分壓部’用以對該聚焦電壓進行分壓而產生陰極電壓,再 將該陰極電壓與該偏壓電壓合成後,施加至該陰極電極。 圖式簡單說明 圖1顯示本發明之第一實施例所成X光產生裝置之概略構 (5) 1279825
造與電路結構。 圖2顯不本發明之第二實施例所成χ光產生裝置之概略構 造與電路結構。 圖3為一顯示本發明之實施例中之χ光產生裝置之管電壓 與聚焦電壓間之關係的特性圖。 圖4為一顯示本發明之第二實施例中之χ光產生裝置之偏 麈電壓產生部之輸出電壓和管電流間之關係的特性圖。 圖5顯示本發明之第三實施例所成之χ光產生裝置之概略 構造與電路結構。 & 圖6顯示本發明之第四實施例所成之χ光產生裝置之概略 構造與電路結構。 圖7為一顯示X光產生裝置中之管電壓與聚焦電壓間之關 係的特性圖。 較佳實施例之說明 以下,就用以實施本發明之型態作一說明。 圖1為一顯示本發明之第一實施例所成χ光產生裝置之構 造的圖式。該圖所示之χ光產生裝置具有一微聚焦χ光管1〇 ^微聚焦χ光管ίο整體係由真空容器η所構成,在真空容器 11内之其中一側配置有陰極〗2,而在另一侧則配置有陽極 13’陽極13具有一陽極乾材14 ^ 陰極12例如包含有:用以產生電子束e之陰極電極15、用 以加熱陰極電極15之加熱器16、用以控制電子束e之流量( 例如管電流)的栅極電極17、以及用以集束電子束e而來控 制陽極靶材14上所形成之電子束之焦點形狀的聚焦電極。 1279825
⑹ 在本實施例之X光產生裝置中,栅極電極π係成接地電位 G;在陽極靶材14與接地電位g間,連接有一可改變輸出之 官電壓產生部19;在陽極乾材14上受施加有一相對於柵極 電極17為正的管電壓Vt,管電壓Vt被控制在特定值。 又’在陰極電極15與接地電位G之間,連接有一輸出可變 之偏壓電壓產生部20 ’陰極電極15受施加有一相對於栅極 電極17為正之偏壓電壓vb。藉由該陰極電極15與柵極電極 17間的偏壓電壓Vb , X光管1〇之管電流將受到控 #、、、 為16受供應一來自加熱器電壓產生部21之dc或ac特定電 力。 在管電壓產生部19之兩端,並列連接有一分壓部31。分 壓部3 1係由二個電阻Ri、&所構成,這兩個電阻&、&串 列連接,且自例如管電壓產生部19之電位較高側依序取得 第一電阻心和第二電阻R2。第一電阻心和第二電阻R2間之 連接點a被連接至聚焦電極18,且第二電阻h之兩端形成 聚焦電壓Vf。 亦即,分壓部31係根據第一電阻心和第二電阻&而對管 電壓Vt進行分M ’而在第二電阻端產生聚焦電堡 而且,在聚焦電極18與接地電極G之間,施加有一藉由分 壓部3!而對管電Mvt加以分壓而成之聚焦電磨vf。在聚焦 電極18上職施加—相對於柵極電極17為正之聚 在具有上述構造之X光產生裝!中,以陰極電極15所產生 之電子束e係#由柵極電極17而使管電流受到控制,再 焦電極18來使其集束,最後撞擊陽極靶材14。藉由電子束e -10- 1279825 之撞擊陽極乾材14,由陽絲材14上將向箭頭γ方向放出乂 光。此時,被施加至聚焦電極18之聚焦電壓Vf,與 Vt間之關係如下式:
Vf = Vt X R2/(Rl+R2).................⑴ 如同由(1)式所明白者,聚焦電壓从(與管電壓%間,具有 一如圖7所不之比例關係。該聚焦電壓¥€與管電壓Μ間之比 例關係,由於基本上即使管電壓%有脈動等 持不變,因而管電壓vt之變動對於電子束之焦點直= 響將可以非常小。結果,陽極靶材14上即可以再現性良好 地形成電子束之微小焦點。 像這樣,根據第一實施例之X光產生裝置,電壓變動對於 電子束之焦點形成的影響可以相當少,藉此將可以再現性 良好地在陽極靶材14上形成電子束之微小焦點。又,由於 係以分壓部31來對管電壓vt進行分壓,而產生聚焦電壓Vf ’將沒有必要如習知X光產生裝置般,在管電壓產生部19 之外’另外設一聚焦電壓產生部,而可以簡化X光產生裝 置之裝置構造。又,在本實施例中,雖將柵極電極丨7設定 成接地電位G,但仍可以與例如將陽極耙材14設定成接地 電位時之情形同樣地動作。 其次,就本發明之第二實施例而成之X光產生裝置,參照 圖2作說明。圖2顯示一根據本發明之第二實施例而成之X 光產生裝置之構造。又,在圖2中,和圖1相對應之部分賦 予相同符號,並部分省略重複之說明。 在圖2所示之X光產生裝置中,和上述第一實施例相同地 -11- 1279825 ⑻ ’在管電壓產生部19之兩端,並聯連接有分壓部31。惟, 此分壓部31係由三個電阻Rl、、KM所構成,這三個電 阻Ri、Rn、R22串接在一起,且例如由管電壓產生部19之 電位較高側,依序取得第一電阻Rl、第二電阻、以及第 二電阻R2:2。 —此外,第一電阻Rl和第二電阻Rn間之連接點&,和第一 貫施例一樣,被連接至聚焦電極18,且二個電阻 之兩端的電壓即為聚焦電壓vf,且被施加於聚焦電極18與 接地電位G之間。聚焦電壓vf為i 一相對於栅極電極17為正 的電壓。 ' 在第二實施例之X光產生裝置中,分壓部3丨中有關於聚焦 電壓Vf之產生的動作,與第一實施例相同,聚焦電壓乂^目 對於官電壓Vt有一比例關係,亦即聚焦電壓Vf和管電壓% 之關係如下式:
Vf = vt X (R21+R22) / (Rl + R2i+R22) ···..........(2) 像這樣,聚焦電壓Vf和管電壓%間,具有一如圖7所示之 比例關係,官電壓Vt之變動對於電子束之焦點直徑的影響 將非常小。 在本第二實施例之X光產生裝置中,分壓部31中之第二電 阻Rai和第二電阻尺22間之連接點b,還透過偏壓電壓產生部 20而連接至陰極電極1 5。亦即,分壓部3丨會根據第二電 阻1121和第二電阻R22,而對聚焦電壓Vf加以分壓,而在第 三電阻Ru兩端,產生一相對於栅極電極17為正電壓之陰極 電壓Vc(圖中未示)。生成於該第三電阻R22兩端之陰極電壓
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Vc,與偏壓電壓產生部20之輸出電壓會相合成。 其中,圖2中之偏壓電壓產生部20被連接成使陰極電極15 相對於栅極電極17呈負電壓,且將負的輸出電壓vb,施加至 陰極電極15上。而且,由於第二電阻Rn和第三電阻r22之 連接點b,係被連接至偏壓電壓產生部20之正端子,在陰極 電極15上,將被施加一由第三電阻R22兩端的電壓(陰極電 壓)Vc和偏壓電壓產生部20之輸出電壓Vb,兩者間所得之差 壓。 然而,在微聚焦X光管中,如前所述,管電流係受陰極電 極15和柵極電極17間之偏壓電壓Vb所控制,而且,在偏壓 電壓Vb和聚焦電壓Vf之間,有一如圖3之符號Q所示之關係 :圖3之橫轴表示聚焦電壓(V)、縱轴為偏壓電壓(v)、直線 Q為管電流遮斷偏壓電壓。 如圖3所示,以管電流遮斷偏壓電壓q為界,在其上方之 部分為官電流沒有流通之區域,而在下方部分則為管電流 有流通之區域。換言之,相對於某一聚焦電壓Vf,偏壓電 堡Vb右為"比管電流遮斷偏壓電壓Q還小之電壓,則不合 有管電流。又,符號Q1表管電流為40 v A之場合。 又,如同由圖7之關係所明瞭者,管電壓vt之動作範圍例 如為0〜80kV時,聚焦電壓Vf之調整範圍為〇〜2〇〇〇V。在 此場合,由圖3之關係可知,會有管電流之偏壓電壓vb之 調整範圍為例如0〜150V。在圖1所示之第一實施例中,係 直接由連接成會使陰極電極相對於栅極電極17為正電壓的 偏壓電壓產生部之輸出電壓,來調整這樣範圍(例如〇〜 1279825
(10) 1 50V)的偏壓電壓vb。 - 另一方面,在圖2所示之第二實施例之分壓部3 1中,在第 三電阻R22兩端所產生之電壓(陰極電壓)Vc,係比例於聚焦 電壓Vf。亦即,可知在第二電阻Rn與第三電阻R22之連接 點b上之電壓(第三電阻r22兩端之電壓Vc)為:
Vc = Vf χ r21 / (R21+r22)..............(3) 且其比例於聚焦電壓vf。又,由於聚焦電壓Vf比例於管 電壓Vt,陰極電壓Vc和管電壓%將呈比例關係。 因此,在第二實施例之χ光產生裝置中,係將第三電阻 R22兩端所產生之陰極電壓Vc,設定成一即使將一和其一樣 大小之電壓加在陰極電極〗5與柵極電極17間下亦不會有管 電流之大小,亦即圖3所示管電流遮斷偏壓電壓Q,再將該 管電流遮斷陰極電壓Vc和偏壓電壓產生部2〇所產生之電壓 Vb’加以合成,而加至陰極電極15上。在此場合,管電流遮 斷陰極電壓Vc係例如沿著管電流遮斷偏壓電壓q (圖3)之 直線而變化。 進一步,如同由圖3所示關係可明瞭者,在有管電流之情 形下,只要在一降低管電流遮斷陰極電壓¥(:之方向上,控 制偏壓電壓產生部20所發生之電壓vb,即可。亦即,將身為 正電壓之管電流遮斷陰極電壓Vc,和身為負電壓之偏壓電 壓產生部20所產生之電壓Vb,加以合成,再將其間之差,加 至陰極電極15作為偏壓電壓Vb(==Vc-Vb’),而來控制管電流。 因此,可以將控制管電流所需要之偏壓電壓產生部2〇之 發生電壓Vb’設定成例如〇〜30V之範圍。藉由如此狹窄範圍 -14- 1279825
(π) 之發生電壓Vb’,將可以充分地控制管電流。是以,可以簡 單化偏壓電壓產生部20之構造與控制。進一步,即使偏壓 電壓產生部20發生故障,由於在陰極電極15上受施加有來 自分壓部3 1之管電流遮斷陰極電壓Vc,因而將可以防止因 過大管電流產生而使陽極乾材14溶化之事故發生。 在此’就改變聚焦電壓vf下之管電流,以及偏壓電壓產 生部20之發生電壓Vb,間之關係,參照圖4作說明。圖4之縱 軸為管電流[#A],橫軸為偏壓電壓產生部2〇之發生電壓 vb’[v],符號vi表聚焦電壓vf為400v下之情形,符號V2 表聚焦電壓為1000V之情形。像這樣,即使偏壓電壓產生 部20之發生電壓Vb’之範圍在例如〇〜3〇v之狹窄範圍,亦可 以將管電流控制至必要範圍。 根據上述第二實施例之χ光產生裝置,由於係以分壓部31 來對管電壓Vt進行分壓,而產生聚焦電壓vf,因而將可以 使電壓變動對於電子束之焦點形成所造成之影響減到最少 。又,由於係以分壓部3丨所產生之管電流遮斷陰極電壓… ,和偏壓電壓產生部20之發生電壓Vb,間之差,來作為偏壓 電壓vb而施加至陰極電極15 ,因而可以簡化偏壓電壓產生 部20之構造與控制。 此外,即使偏壓電壓產生部20發生故障,由於在陰極電 極15上受施加有一來自分壓部31之管電流遮斷陰極電壓% ,因而可以防止因過大管電流所致χ光管1〇之特性劣化或 破壞亦即,將可以大幅提高X光產生裝置之可靠度或安 全ft又,在本實施例中,雖係就栅極電極丨7設定成接地 1279825 電位G之情形作說明,但若將陽極托材顺定成接地電位 ,亦可以相同地動作。 人^就本發明之第三實施例所成之χ光產生裝置,參照 、,5作說明。圖5顯示一根據本發明之第三實施例而成之X =產生裝置之構造。又’在圖5中,和圖1與圖2相對應之部 刀賦予相同符號,並部分省略重複之說明。 /第一實施例之X光產生裝置中之陽極靶材14,亦即陽極Η 係接地G的。而且,設有一用以產生一供應給微聚焦X光管 ion:源電壓的高電壓產生部22 ’以及一用以控制該高電 壓產生部22之控制部30等,且高電壓產生部22係被容納於 例如絕緣物中。分壓部3丨之動作和前述第二實施例一樣。 在本第二實施例中,管電壓產生部丨9所產生之負電壓被 知加至拇極電極17上。且管電壓產生部19之輸出電壓由管 f壓檢測部32所檢測出。管電壓檢測部32所檢測出之管電 壓值VI ’和所設定之管電壓設定值v〇,會在管電壓比較部 33中被比較。所比較得之資料被送至管電壓控制部,再 由管電壓控制部34來控制管電壓產生部19,使管電壓值vi 和管電壓設定值V0相等。 又’陰極電極15和陽極靶材14間所流之管電流π會為管 電流檢測部3 5所檢測出。由管電流檢測部3 5所檢測出之管 電流值11會和所設定之管電流設定值10在管電流比較部36 中被比較。比較得之資料被送至偏壓電壓控制部37,再由 偏壓電壓控制部37來控制偏壓電壓產生部2〇 ,而使管電流 值II和管電流設定值1〇相等。加熱器電壓產生部21為加熱 -16 - 1279825 () 器電壓控制部38所控制。 在具有上述構造之X光產生裝置中,藉由加熱器16之加熱 ,陰極電極15將會放出電子e,而使管電流產生。由陰極電 極15所放出之電子束e會因柵極電極17,而使管電流受到控 制,並為聚焦電極18所集束,而撞擊於陽極靶材14上,再 由陽極乾材14向箭號Y方向放出X光。 根據上述第二實施例所揭X光產生裝置,即使陽極乾材i 4 之電壓因脈動而變化,仍可以將最佳之聚焦電壓施加至聚 焦電極18上❶藉此,將可以在障極靶材14上,再現性良好 地形成電子束之微小焦點。又,和前述第二實施例一樣, 可以縮小偏壓電壓之控制範圍,並能以簡單之控制電路, 來穩定地控制高解析度之管電流。 其次’就本發明之第四實施例所成之X光產生裝置,參照 圖6作說明。圖6顯示一根據本發明之第四實施例而成之X 光產生裝置之構造。又,在圖6中,和圖i與圖2相對應之部 分賦予相同符號,並部分省略重複之說明。 本第四貫施例之X光產生裝置之柵極電極丨7係設成接地 電位G。陽極靶材14和接地電位g之間連接有可變更輸出之 官電壓產生部19。陽極靶材14被施加一相對於柵極電極j 7 為正的管電壓V卜在聚焦電極18與接地電位〇之間,連接 有可變更輸出之聚焦電壓產生部23,聚焦電極18並被施加 一相對於柵極電極17為正的聚焦電壓vf。偏壓電壓產生部 2〇被連接於陰極電極15和接地電位G之間,俾施加一負電 壓(輸出電壓Vb’(圖中未示))至陰極電極15上。 4〇 -17- !279825 V1 v . . 聚焦電壓產生部23之兩端並聯連接有一-分壓部41。該分 壓^M1係由二個電阻!^、Ευ所構成。此兩電阻I!^2 ★串聯連接,且例如由聚焦電壓Vf23之高電位側,依序成= 第一電阻Rn和第二電阻R22。而且,分壓部41中之第一電 阻尺21與第二電阻R22間之連接點b ,透過偏壓電壓產生部2〇 ’而被連接至陰極電極15。 亦即,分壓部41係根據第一電阻和第二電阻心2,而對 聚焦電壓vf進行分壓,並在第二電阻尺22兩端,產生一相對 於柵極電極17使陰極電極15成為正電壓的陰極電壓Vc(圖 中未示)《生成於該第二電阻KM兩端之陰極電壓¥(:會與偏 壓電壓產生部20之輸出電壓Vb,相合成。由於第一電阻R2i 和第二電阻之連接點b被連接至偏壓電壓產生部2〇之正 端子,因而陰極電極15上所被供應的,應是第二電阻兩端 電壓(陰極電壓)Vc和偏壓電壓產生部20之輸出電壓vb,間 之差壓。 在本第四實施例之X光產生裝置中,和前述第二實施例一 樣’係將生成於第二電阻R22兩端之陰極電壓Vc,設定成當 和其相同大小之電壓被施加於陰極電極1 5與柵極電極1 7間 時不會有管電流產生之大小。在陰極電極1 5上,被施加一 作為偏壓電壓Vb之由管電流遮斷陰極電壓(正電壓)Vc和偏 壓電壓產生部20之發生電壓(負電壓)Vb,間所產生之差壓 (Vc-Vb*),而由該偏壓電壓Vb(=Vc-Vb,)來控制管電流。 像這樣,根據第四實施例之X光產生裝置,和第二實施例 一樣’可以縮小該控制管電流所需之偏壓電壓產生部20之 -18- 1279825
(15) 調整範圍。藉此,並可以簡化偏壓電壓產生部2〇之構造與 控制。進一步,即使偏壓電壓產生部2〇發生故障,在陰極 電極15上’由於受施加有一來自分壓部31之管電流遮斷陰 極電壓Vc,將可以防止一因過大管電流所致之χ光管的特 性劣化或破壞。亦即,可以大幅地提高又光產生裝置之可 靠度與安全性。 又,在本實施例中雖係就一將柵極電極17設定成接地電
位G之情形作說明,但即使例如將陽極靶材14設定巧接地 電位,亦有相同之動作。 · [產業上之可利用性] 根據本發明之X光產生裝置,將可以抑制電壓變動所對方 電子束之焦點形成所造成之影響。是以,可以再現性良女 陽極靶材上,形成電子束之微小焦點。進一步,可C 提同X光產生裝置之可靠度與安全性。像本發明這樣的^ 產生裝置可以有效地被利用於醫療用或卫業用診斷裝置 圖式代表符號說明 <
10 X光管 11 真空容器 12 陰極 13 極 14 陽極乾材 15 陰極電極 16 加熱器 17 栅極電極
-19- 1279825 (16) 18 聚焦電極 19 管電壓產生部 20 偏壓電壓產生部 21 加熱器電壓產生部 23 聚焦電壓產生部 31,41 分壓部 32 管電壓檢測部 33 管電壓比較部 34 管電壓控制部 35 管電流控制部 36 管電流比較部 37 偏壓電壓控制部 38 加熱器電壓控制部
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Claims (1)
- j辑5丨::呼:ι::-换割 ;慕姐11删4號專激吏讀{案 中文申請專刹範圍替換本年1月) I >ϋ 月 拾、申請專利範圍 1· 一種X光產生裝置,其特徵在於具有: 一陰極電極,用以產生電子束; 一栅極電極,用.以控制該陰極電極所發生之該電子束 流; 一聚焦電極,用以使該電子束集束; 一陽極靶材,用以藉由該聚焦電極所集束得之該電子 束之撞擊,而放出X光; 偏壓電壓產生部,用以產纟一供施加至該陰極電極 與該栅極電極間之偏壓電壓; 一官電壓產生部,用以產生一供施加至該陽極靶材之 管電壓;以及 一分壓部,用以對該管電壓進行分壓而產生聚焦電壓 再將該聚焦電壓施加至該聚焦電極,並對該聚焦電壓 進行分壓而產生陰極電壓;且 將該分壓部所產生之該陰極電壓與該由該偏壓電壓產 生σ卩所產生之偏壓電壓相合成,並將此合成後之電壓施加 至該陰極。 2.如申請專利範圍第2項之X光產生裝置,其中由該分壓部 所產生之該陰極電壓之大小,被設定成當和其相同大小 之電壓被施加至該陰極電極與該柵極電極之間時,不會 有管電流產生。 3·如申請專利範圍第1項之X光產生裝置,其中該分壓部係 相對於該管電壓產生部呈並聯連接。•如申請專利範圍第1項之X光產生裝置,其中該分壓部係 由電阻、第二電阻、以及第三電阻,由該管電壓產 生部之高電位側,依序串接而成,且該第一電阻與該第 二二電阻間之連接點被連接至聚焦電極,而該第二電=與 X第一電阻間之連接點則被連接至偏壓電壓產生部。 5· 一種x光產生裝置,其特徵在於具有·· σ 一X光管,其具有·· 一陰極電極,用以產生電子束; 、☆一栅極電極,用以控制該陰極電極所發生之該電子束 流; 一聚焦電極,用以使該電子束集束;及 一陽極靶材,用以藉由該聚焦電極所集束得之該電子 束之撞擊,而放出X光; f偏壓電壓產生部’用以產生-供施加至該陰極電極 與該栅極電極間之偏壓電壓; —偏壓電壓控制部’用以檢測出該X光管中所流之管 電流’再將檢測出之該管電流與—基準值相比較,以控 制一由該偏壓電壓產生部所生成之偏壓電壓; 一-管電壓產生部’用以產生—供施加至該陽極乾材之 管電壓; :官電麼控制部’用以檢測出該管魔產生部所產生 之官電壓’再將檢測出之該管電壓與一基準值相比較, 以控制該管電壓;以及 -分壓部,用以對該管電屋進行分壓而產生聚焦電壓 -2- 1279825- lL· !B3. .4. :潜換1,並將該聚焦電壓施加至該聚焦電極,並對該聚焦電壓 進行分壓而產生陰極電壓;且 將該分壓部所產生之該陰極電壓,與該由該偏壓電壓 產生部所產生之偏壓電壓相合成,並將此合成後之電壓施 加至該陰極。 6·如申請專利範圍第5項之X光產生裝置,其中由該分壓部 所產生之该陰極電壓之大小,被設定成當和其相同大小 之電壓被施加至該陰極電極與該柵極電極之間時,不會 鲁 有管電流產生。 曰 7· 一種X光產生裝置,其特徵在於包含: 一陰極電極,用以產生電子束; 一柵極電極,用以控制該陰極電極所發生之該電 流; 一聚焦電極,用以使該電子束集束; 一陽極靶材,用以藉由該聚焦電極所集束得之該電子 束之撞擊,而放出X光; 一官電壓產生部,用以產生一供施加至該陽極靶 管電壓; ▼ 一聚焦㈣產生部,用以產生_供施加至該聚焦電極 之聚焦電壓; 一偏壓電壓產生部,用以產生_供施加至該陰極電極 與該柵極電極間之偏壓電壓;以及 一分壓部,用以對該聚焦電壓進行分壓而產生陰極電 壓,再將該陰極電壓與該偏壓電壓合成後,施加至該陰極電極。 8. 如申請專利範圍第7項之X光產生裝置,其中由該分壓部 所產生之該陰極電壓之大小,被設定成當和其相同大小 之電壓被施加至該陰極電極與該栅極電極之間時,不會 有管電流產生。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI456620B (zh) * | 2012-12-28 | 2014-10-11 | Delta Electronics Inc | X光管電源裝置、具該裝置之電源系統及其操作方法 |
| TWI800628B (zh) * | 2018-04-12 | 2023-05-01 | 日商濱松赫德尼古斯股份有限公司 | X光產生裝置 |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10352334B4 (de) * | 2003-11-06 | 2010-07-29 | Comet Gmbh | Verfahren zur Regelung einer Mikrofokus-Röntgeneinrichtung |
| ES2865724T3 (es) * | 2006-02-09 | 2021-10-15 | Leidos Security Detection & Automation Inc | Sistemas y métodos de exploración con radiación |
| US20080095317A1 (en) * | 2006-10-17 | 2008-04-24 | General Electric Company | Method and apparatus for focusing and deflecting the electron beam of an x-ray device |
| CN101536135A (zh) * | 2006-11-21 | 2009-09-16 | 株式会社岛津制作所 | X射线发生装置 |
| US9305735B2 (en) | 2007-09-28 | 2016-04-05 | Brigham Young University | Reinforced polymer x-ray window |
| JP5201017B2 (ja) * | 2009-03-10 | 2013-06-05 | 株式会社島津製作所 | X線発生装置、およびそれを備えたx線撮影装置 |
| FR2947691B1 (fr) * | 2009-07-06 | 2016-12-16 | Gen Electric | Procede pour le controle de l'emission d'un faisceau d'electrons dans une cathode, cathode, tube et systeme d'imagerie correspondants |
| DE102009037688B4 (de) * | 2009-08-17 | 2011-06-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung eines Elektronenstrahls für die Erzeugung von Röntgenstrahlung sowie Röntgenröhre |
| DE102009038687B4 (de) * | 2009-08-24 | 2015-10-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung sowie Verfahren zur Steuerung eines Elektronenstrahls bei einer Röntgenröhre |
| DE102009051633B4 (de) * | 2009-11-02 | 2015-10-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Spannungsstabilisierung für gittergesteuerte Röntgenröhren |
| US8401151B2 (en) * | 2009-12-16 | 2013-03-19 | General Electric Company | X-ray tube for microsecond X-ray intensity switching |
| US8526574B2 (en) * | 2010-09-24 | 2013-09-03 | Moxtek, Inc. | Capacitor AC power coupling across high DC voltage differential |
| JP5661432B2 (ja) * | 2010-11-17 | 2015-01-28 | キヤノン株式会社 | X線発生装置 |
| JP5893350B2 (ja) * | 2011-11-10 | 2016-03-23 | キヤノン株式会社 | 放射線管及びそれを用いた放射線発生装置 |
| CN103260325A (zh) * | 2012-02-15 | 2013-08-21 | 南京普爱射线影像设备有限公司 | 一种用于牙科机栅控冷阴极x射线管的电源装置 |
| CN103260327B (zh) * | 2012-02-15 | 2015-05-20 | 南京普爱射线影像设备有限公司 | 用于栅控冷阴极x射线球管的管电流稳流装置 |
| US9069092B2 (en) | 2012-02-22 | 2015-06-30 | L-3 Communication Security and Detection Systems Corp. | X-ray imager with sparse detector array |
| CN102592927B (zh) * | 2012-03-29 | 2014-10-15 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种任意波形x射线发生装置及产生方法 |
| JP5763032B2 (ja) * | 2012-10-02 | 2015-08-12 | 双葉電子工業株式会社 | X線管 |
| US9224572B2 (en) | 2012-12-18 | 2015-12-29 | General Electric Company | X-ray tube with adjustable electron beam |
| US9484179B2 (en) | 2012-12-18 | 2016-11-01 | General Electric Company | X-ray tube with adjustable intensity profile |
| JP6168770B2 (ja) * | 2012-12-28 | 2017-07-26 | キヤノン株式会社 | 放射線発生ユニット及び放射線撮影システム |
| US9173623B2 (en) | 2013-04-19 | 2015-11-03 | Samuel Soonho Lee | X-ray tube and receiver inside mouth |
| JP6188470B2 (ja) * | 2013-07-24 | 2017-08-30 | キヤノン株式会社 | 放射線発生装置及びそれを用いた放射線撮影システム |
| JP6441015B2 (ja) * | 2014-10-06 | 2018-12-19 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | X線診断装置及びx線管制御方法 |
| KR101648063B1 (ko) * | 2015-03-31 | 2016-08-12 | 주식회사 쎄크 | X선 발생장치 및 그 제어방법 |
| KR101869753B1 (ko) * | 2016-10-28 | 2018-06-22 | 테크밸리 주식회사 | 전자빔제어수단을 포함하는 엑스선 발생장치 |
| DE102016222365B3 (de) * | 2016-11-15 | 2018-04-05 | Siemens Healthcare Gmbh | Verfahren, Computerprogrammprodukt, computerlesbares Medium und Vorrichtung zur Erzeugung von Röntgenpulsen bei einer Röntgenbildgebung |
| FR3073702A1 (fr) | 2017-11-10 | 2019-05-17 | General Electric Company | Systemes permettant d'ameliorer le fonctionnement de generateurs de rayons x |
| DE102022206833B4 (de) * | 2021-09-01 | 2025-06-18 | Siemens Healthineers Ag | Betreiben einer Röntgenröhre |
| JP2024037615A (ja) * | 2022-09-07 | 2024-03-19 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | X線診断装置 |
| KR102781945B1 (ko) * | 2022-10-17 | 2025-03-18 | 주식회사바텍 | 엑스선 소스의 구동장치 및 이를 이용한 엑스선 발생장치 |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2844757A (en) * | 1956-07-02 | 1958-07-22 | Gen Electric | Bias for electron beam apparatus |
| US3034009A (en) * | 1960-01-18 | 1962-05-08 | Gen Electric | Pin seal accelerator tubes |
| US3395311A (en) * | 1966-05-23 | 1968-07-30 | Rca Corp | Regulated power supply |
| US3603839A (en) * | 1968-06-04 | 1971-09-07 | Victor Company Of Japan | Color television picture tube of the single electron gun type |
| US4104526A (en) * | 1973-04-24 | 1978-08-01 | Albert Richard D | Grid-cathode controlled X-ray tube |
| US3962583A (en) * | 1974-12-30 | 1976-06-08 | The Machlett Laboratories, Incorporated | X-ray tube focusing means |
| US4007375A (en) * | 1975-07-14 | 1977-02-08 | Albert Richard D | Multi-target X-ray source |
| US4334153A (en) | 1980-09-29 | 1982-06-08 | General Electric Company | X-Ray tube grid bias supply |
| JPS60254538A (ja) | 1984-05-31 | 1985-12-16 | Toshiba Corp | X線管装置 |
| JPS6224543A (ja) | 1985-07-24 | 1987-02-02 | Toshiba Corp | X線管装置 |
| JPH0682540B2 (ja) | 1986-06-27 | 1994-10-19 | 株式会社東芝 | 厚膜抵抗素子及びそれを内蔵する電子管 |
| EP0251137B1 (en) | 1986-06-27 | 1991-12-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | A resistor and an electron tube incorporating the same |
| JPH02276142A (ja) | 1989-04-15 | 1990-11-13 | Toshiba Corp | X線イメージ管 |
| JPH0684664U (ja) * | 1993-05-17 | 1994-12-02 | 横河電機株式会社 | 劣化検出機能付きx線管 |
| JP2634369B2 (ja) * | 1993-07-15 | 1997-07-23 | 浜松ホトニクス株式会社 | X線装置 |
| JP4026976B2 (ja) * | 1999-03-02 | 2007-12-26 | 浜松ホトニクス株式会社 | X線発生装置、x線撮像装置及びx線検査システム |
| JP3571568B2 (ja) * | 1999-03-03 | 2004-09-29 | 日本電子株式会社 | 質量分析装置のフォーカス電圧源 |
| JP2001167724A (ja) * | 1999-12-09 | 2001-06-22 | Rigaku Corp | X線発生装置 |
| JP2001273860A (ja) | 2000-03-28 | 2001-10-05 | Hitachi Medical Corp | マイクロフォーカスx線管装置 |
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