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CN101911244A - X射线管 - Google Patents

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Abstract

一种X射线管，与灯丝线圈(15)的长度方向垂直的方向上的从X射线管中心轴(O)到阴极电子枪(16)的外侧面的距离(L1)比灯丝线圈(15)的长度方向上的从X射线管中心轴(O)到阴极电子枪(16)的外侧面的距离(P1)短。与灯丝线圈(15)的长度方向垂直的方向上的从X射线管中心轴(O)到X射线放射窗(20a)的距离比灯丝线圈(15)的长度方向上的从X射线管中心轴(O)到X射线放射窗(20b)的距离短。

Description

X射线管
技术领域
本发明涉及一种放射X射线的X射线管。
背景技术
关于以往的X射线管，例如以日本专利特开2006-278216号公报中记载的使用于X射线衍射装置的X射线管为例，参照图2A、图2B进行说明。图2B是从图2A的箭头B-B方向观察X射线管的内部的图。
X射线管1具有内部形成真空的真空外壳2。将一端侧的绝缘外壳3与另一端侧的金属外壳4连接来构成该真空外壳2。此外，X射线管1包括：具有灯丝线圈5的阴极电子枪6；阳极7；以及X射线放射窗8a、8b。
阴极电子枪6设于真空外壳2内，被绝缘外壳3支承。灯丝线圈5以与X射线管中心轴O垂直的方向作为长度方向，并以X射线管中心轴O为中心配置。
阳极7被金属外壳4支承。该阳极7在X射线管中心轴O上设于与灯丝线圈5相对的位置。焦点9在阳极7上形成长方形状。即，为了将从灯丝线圈5放出的电子集中成以灯丝线圈5的长度方向为长边的长方形的电子束，焦点9形成于阳极7上。从长方形状的短边侧观察焦点9时称为点聚焦。此外，从长方形状的长边侧观察焦点9时称为行聚焦。
X射线放射窗8a在与X射线管中心轴O正交的方向、且在与灯丝线圈5的长度方向正交的方向上设于金属外壳4的周围的壁部。X射线放射窗8a将从与灯丝线圈5的长度方向垂直的方向上放出的X射线释放到金属外壳4的外部。
X射线放射窗8b在灯丝线圈5的长度方向上设于金属外壳4的周围的壁部。X射线放射窗8b将从灯丝线圈5的长度方向上放出的X射线释放到金属外壳4的外部。
如图2B所示，阴极电子枪6的外周形状形成圆形。此外，限制与阴极电子枪6的外侧面的电绝缘距离的金属外壳4的外周形状形成圆形。在该圆形的金属外壳4的周围分别配置有行聚焦侧的X射线放射窗8a和点聚焦侧的X射线放射窗8b。因此，从X射线管中心轴O到行聚焦侧的X射线放射窗8a的距离与从X射线管中心轴O到点聚焦侧的X射线放射窗8b的距离形成相同距离。此外，作为阴极7的X射线发生源的焦点9的中心位于X射线管中心轴O上。
不过，在X射线衍射装置等中，用于对从X射线管1放射的X射线进行聚光的光学元件配置于X射线放射窗8a上或X射线放射窗8a的外侧。在提高聚光效率的前提下，该光学元件最好尽可能地靠近阳极7的焦点9配置。
不过，在使用行聚焦侧的X射线时，从阳极7的焦点9(X射线管中心轴O)到行聚焦侧的X射线放射窗8a的距离比较长。若从焦点9到X射线放射窗8a的距离较长，则不能充分提高光学元件的聚光效率。
发明的公开
在以往的X射线管1中，存在阴极电子枪6与金属外壳4之间的电绝缘距离的限制。由于电绝缘距离的限制，从X射线管中心轴O到行聚焦侧的X射线放射窗8a的距离与从X射线管中心轴O到点聚焦侧的X射线放射窗8b的距离形成相同距离。因此，不能使从X射线管中心轴O到行聚焦侧的X射线放射窗8a的距离比从X射线管中心轴O到点聚焦侧的X射线放射窗8b的距离短。
本发明鉴于上述技术问题而作，其目的在于提供一种能缩短与灯丝线圈的长度方向垂直的方向上的从X射线管中心轴到X射线放射窗的距离的X射线管。
为达成上述目的，本发明的X射线管包括：真空外壳；阴极电子枪，其设于该真空外壳内，具有以X射线管中心轴为中心、以与该X射线管中心轴正交的方向为长度方向配置的灯丝线圈；阳极，其在上述真空外壳内，在上述X射线管中心轴上与上述灯丝线圈相对设置；以及X射线放射窗，其在与上述灯丝线圈的长度方向垂直的方向上的上述真空外壳的壁部靠近上述阳极设置，与上述灯丝线圈的长度方向垂直的方向上的从上述X射线管中心轴到上述阴极电子枪的外侧面的距离比上述灯丝线圈的长度方向上从上述X射线管中心轴到上述阴极电子枪的外侧面的距离短，与上述灯丝线圈的长度方向垂直的方向上的从上述X射线管中心轴到设有上述X射线放射窗的上述真空外壳的壁部的距离比上述灯丝线圈的长度方向上的从上述X射线管中心轴到上述真空外壳的壁部的距离短。
此外，为达成上述目的，本发明的X射线管包括：真空外壳；阴极电子枪，其设于该真空外壳内，具有以X射线管中心轴为中心、以与该X射线管中心轴正交的方向为长度方向配置的灯丝线圈；阳极，其在上述真空外壳内，在上述X射线管中心轴上与上述灯丝线圈相对设置；以及X射线放射窗，其分别在上述灯丝线圈的长度方向上的上述真空外壳的壁部、和与上述灯丝线圈的长度方向垂直的方向上的上述真空外壳的壁部靠近上述阳极设置，与上述灯丝线圈的长度方向垂直的方向上的从上述X射线管中心轴到上述阴极电子枪的外侧面的距离比上述灯丝线圈的长度方向上从上述X射线管中心轴到上述阴极电子枪的外侧面的距离短，与上述灯丝线圈的长度方向垂直的方向上的从上述X射线管中心轴到上述X射线放射窗的距离比上述灯丝线圈的长度方向上的从上述X射线管中心轴到上述X射线放射窗的距离短。
附图说明
图1A是本发明的一实施方式的X射线管的将X射线放射到行聚焦侧的剖视图。
图1B是从该X射线管的箭头A-A方向观察的剖视图。
图2A是以往的X射线管的将X射线放射到行聚焦侧的剖视图。
图2B是从该X射线管的箭头B-B方向观察的剖视图。
具体实施方式
以下，参照图1A、图1B对本发明的一实施方式进行说明。
图1A是X射线管11的将X射线放射到行聚焦侧的剖视图，是从灯丝线圈的长度方向观察的剖视图，图1B是从图1A的箭头A-A方向观察的X射线管11的剖视图。
X射线管11具有内部形成真空的真空外壳12。真空外壳12包括金属外壳14和设于该金属外壳14的一端侧的绝缘外壳13。此外，X射线管11包括：具有电子放出源的灯丝线圈15的阳极电子枪16；以及与灯丝线圈15相对的阳极17。
阳极电子枪16被绝缘外壳13支承。当阳极电子枪16配置在真空外壳12内时，灯丝线圈15的中心位于X射线管11的中心(X射线管中心轴O)。此外，灯丝线圈15的长度方向位于与X射线管O正交的方向上，且配置于阳极电子枪16。
阳极17位于与灯丝线圈15相对的位置，被金属外壳14支承。根据上述结构，绝缘外壳13具有高电压插座的功能。此外，金属外壳14和阳极17是接地电位。
在金属外壳14的周围设有X射线放射窗20a、20b。X射线放射窗20a在与X射线管中心轴O正交的方向、且在与灯丝线圈15的长度方向正交的方向上设于金属外壳14的一侧的壁部。该X射线放射窗20a靠近阳极17设置。X射线放射窗20a将从与灯丝线圈15的长度方向垂直的方向上放出的X射线释放到金属外壳14的外部。
X射线放射窗20b在与X射线管中心轴O正交的方向、且在灯丝线圈15的长度方向上设于金属外壳14的一侧的壁部。该X射线放射窗20b靠近阳极17设置。X射线放射窗20b将从灯丝线圈15的长度方向上放出的X射线释放到金属外壳14的外部。
此外，阴极电子枪16形成为对从灯丝线圈15放出的电子聚焦所需的大小。与灯丝线圈15的长度方向正交方向上的阴极电子枪16的外侧面形成与灯丝线圈15的长度方向平行的平面。藉此，阴极电子枪16形成为灯丝线圈15的长度方向侧为长边，与灯丝线圈15的长度方向垂直的方向侧为短边，大致形成四边形。
如图1A所示，作为X射线发生源的焦点21在阳极17的与灯丝线圈15相对的面上，位于X射线管中心轴O的延长线上。焦点21在阳极17上形成长方形状。即，为了将从灯丝线圈15放出的电子聚焦成以灯丝线圈15的长度方向为长边的长方形的电子束，焦点21形成于阳极17上。从长方形状的短边侧观察焦点21时称为点聚焦。此外，从长方形状的长边侧观察焦点21时称为行聚焦。
与灯丝线圈15的长度方向垂直的方向上的从X射线管中心轴O到阴极电子枪16的外侧面的距离L1比灯丝线圈15的长度方向上的从X射线管中心轴O到阴极电子枪16的外侧面的距离P1短。
为使金属外壳14的内壁面保持与阴极电子枪16的电绝缘距离，金属外壳14的内壁面形成与阴极电子枪16的外侧面形状相同的形状。与灯丝线圈15的长度方向垂直方向上的金属外壳14的内壁部形成与灯丝线圈15的长度方向平行的平面。此外，金属外壳14的内壁面形成为长边在灯丝线圈15的长度方向侧，短边在与灯丝线圈15的长度方向垂直的方向侧，大致形成四边形。
与设有X射线放射窗20a的金属外壳14的内壁面相对的内壁面形成与灯丝线圈15的长度方向平行的平面。
即，与灯丝线圈15的长度方向垂直的方向上的从X射线管中心轴O到设有X射线放射窗20a的金属外壳14的内壁面的距离L2比灯丝线圈15的长度方向上的从X射线管中心轴O到金属外壳14的内壁面的距离P2短。
因此，与灯丝线圈15的长度方向垂直的方向上的从X射线管中心轴O到X射线放射窗20a的距离L3比灯丝线圈15的长度方向上的从X射线管中心轴O到X射线放射窗20b的距离P3短。
这样，从X射线管中心轴O到行聚焦侧的阴极电子枪16的外侧面的距离L1比从X射线管中心轴O到点聚焦侧的阴极电子枪16的外侧面的距离P1短。因此，能使从X射线管中心轴O到行聚焦侧的X射线放射窗20a的距离L3比从X射线管中心轴O到点聚焦侧的X射线放射窗20b的距离P3短。
由此，在X射线分析装置中使用X射线管11的情形下，当使用行聚焦侧的X射线时，能将用于对X射线聚光的光学元件配置在靠近X射线管11的焦点21的位置。藉此，能提高X射线的聚光效率。
X射线管11也能应用于仅设有行聚焦侧的X射线放射窗20a的X射线管。此外，X射线管11也能应用于行聚焦侧的X射线放射窗20a和点聚焦侧的X射线放射窗20b分别设于两侧的X射线管。
工业上的可利用性
本发明中，能使与灯丝线圈的长度方向垂直的方向上的从X射线管中心轴到阴极电子枪的外侧面的距离比灯丝线圈的长度方向上的从X射线管中心轴到阴极电子枪的外侧面的距离短。因此，能使与灯丝线圈的长度方向垂直的方向上的从X射线管中心轴到X射线放射窗的距离比灯丝线圈的长度方向上的从X射线管中心轴到X射线放射窗的距离短。
在使用行聚焦侧的X射线时，能将用于对X射线聚光的光学元件配置在靠近X射线管11的焦点21的位置。藉此，能提高X射线的聚光效率。从而能提高X射线的利用效率。

Claims (4)

1.一种X射线管，其特征在于，包括：
真空外壳；
阴极电子枪，该阴极电子枪设于所述真空外壳内，具有以X射线管中心轴为中心、以与该X射线管中心轴正交的方向为长度方向配置的灯丝线圈；
阳极，该阳极在所述真空外壳内，在所述X射线管中心轴上与所述灯丝线圈相对设置；以及
X射线放射窗，在与所述灯丝线圈的长度方向垂直的方向上的所述真空外壳的壁部，该X射线放射窗靠近所述阳极设置，
与所述灯丝线圈的长度方向垂直的方向上的从所述X射线管中心轴到所述阴极电子枪的外侧面的距离比所述灯丝线圈的长度方向上的从所述X射线管中心轴到所述阴极电子枪的外侧面的距离短，与所述灯丝线圈的长度方向垂直的方向上的从所述X射线管中心轴到设有所述X射线放射窗的所述真空外壳的壁部的距离比所述灯丝线圈的长度方向上的从所述X射线管中心轴到所述真空外壳的壁部的距离短。
2.一种X射线管，其特征在于，包括：
真空外壳；
阴极电子枪，该阴极电子枪设于所述真空外壳内，具有以X射线管中心轴为中心、以与该X射线管中心轴正交的方向为长度方向配置的灯丝线圈；
阳极，该阳极在所述真空外壳内，在所述X射线管中心轴上与所述灯丝线圈相对设置；以及
X射线放射窗，在所述灯丝线圈的长度方向上的所述真空外壳的壁部以及与所述灯丝线圈的长度方向垂直的方向上的所述真空外壳的壁部，该X射线放射窗分别靠近所述阳极设置，
与所述灯丝线圈的长度方向垂直的方向上的从所述X射线管中心轴到所述阴极电子枪的外侧面的距离比所述灯丝线圈的长度方向上的从所述X射线管中心轴到所述阴极电子枪的外侧面的距离短，
与所述灯丝线圈的长度方向垂直的方向上的从所述X射线管中心轴到所述X射线放射窗的距离比所述灯丝线圈的长度方向上的从所述X射线管中心轴到所述X射线放射窗的距离短。
3.如权利要求1或2所述的X射线管，其特征在于，
与所述灯丝线圈的长度方向垂直的方向上的所述阴极电子枪的外侧面形成与所述灯丝线圈的长度方向平行的平面，
与所述灯丝线圈的长度方向垂直的方向上的所述真空外壳的壁部形成与所述灯丝线圈的长度方向平行的平面。
4.如权利要求1至3中任一项所述的X射线管，其特征在于，
在所述真空外壳的局部设有具有高电压插座功能的绝缘外壳。
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