X射線管裝置和x射線管裝置的使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及X射線管裝置和X射線管裝置的使用方法，特別涉及包括發(fā)射體的X射線管裝置和X射線管裝置的使用方法，該發(fā)射體具有平板狀的電子發(fā)射部。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知有包括發(fā)射體的X射線管裝置，該發(fā)射體具有平板狀的電子發(fā)射部。這樣的X射線管裝置例如被公開(kāi)在日本特表2010 — 534396號(hào)公報(bào)中。
[0003]在所述日本特表2010 - 534396號(hào)公報(bào)中公開(kāi)的X射線管裝置包括發(fā)射體，該發(fā)射體具有:電子發(fā)射部，其為平板狀；一對(duì)(兩個(gè))端子部，其用于連接該電子發(fā)射部和電極。電子發(fā)射部使用具有縱長(zhǎng)狀的晶體結(jié)構(gòu)的各向異性多晶材(鎢)。端子部用于支承平板狀的電子發(fā)射部的兩端部附近的下表面(與電子發(fā)射面相反的一側(cè)的面)并且具有向電子發(fā)射部通電的功能。通過(guò)借助端子部將電子發(fā)射部通電加熱至大約2000°C以上，而使該電子發(fā)射部進(jìn)行電子發(fā)射。因此，由于隨著發(fā)射體的使用而產(chǎn)生的高溫和作用于電子發(fā)射部的外力，電子發(fā)射部發(fā)生蠕變變形。在所述日本特表2010 - 534396號(hào)公報(bào)中，通過(guò)將電子發(fā)射部構(gòu)成為晶粒的長(zhǎng)度方向朝向規(guī)定方向，來(lái)提高電子發(fā)射部在通常使用時(shí)在主應(yīng)力負(fù)荷的作用方向(與電子發(fā)射面平行的方向)上的機(jī)械強(qiáng)度。由此，謀求抑制因蠕變變形而導(dǎo)致發(fā)射體的電子發(fā)射特性惡化以及發(fā)射體的壽命縮短。
_4] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)_5] 專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特表2010 - 534396號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

_7] 發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0008]然而，對(duì)于所述日本特表2010 — 534396號(hào)公報(bào)中的X射線管裝置，利用電子發(fā)射部的晶粒的朝向與規(guī)定方向相同這樣的材料方面的結(jié)構(gòu)來(lái)提高與電子發(fā)射面平行的方向上的機(jī)械強(qiáng)度，但另一方面存在如下問(wèn)題點(diǎn):平板狀的電子發(fā)射部的兩端附近由一對(duì)端子部支承，這種構(gòu)造存在難以充分抑制如下現(xiàn)象、即因隨著長(zhǎng)時(shí)間的使用所發(fā)生的蠕變變形而導(dǎo)致電子發(fā)射部凹陷變形的現(xiàn)象(稱作下垂現(xiàn)象)。若因下垂現(xiàn)象而導(dǎo)致電子發(fā)射部發(fā)生凹陷，則自發(fā)射體發(fā)射出的電子的聚焦性降低，結(jié)果，無(wú)法將自X射線管裝置射出的X射線的焦點(diǎn)直徑控制在期望的范圍內(nèi)。因此，為了更長(zhǎng)期維持期望的X射線焦點(diǎn)直徑、謀求發(fā)射體的進(jìn)一步長(zhǎng)壽命化，而期望充分抑制電子發(fā)射部凹陷。
[0009]本發(fā)明是為了解決所述那樣的問(wèn)題而做成的，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種能夠充分抑制因隨著使用所發(fā)生的蠕變變形而導(dǎo)致電子發(fā)射部凹陷的X射線管裝置和X射線管裝置的使用方法。
_0] 用于解決問(wèn)題的方案
[0011]為了達(dá)到所述目的，本發(fā)明的第I技術(shù)方案的X射線管裝置包括:陽(yáng)極；陰極，其包括用于向陽(yáng)極發(fā)射電子的發(fā)射體，發(fā)射體包括:電子發(fā)射部，其為平板狀；一對(duì)端子部，其分別自電子發(fā)射部延伸，并且與電極連接；支承部，其相對(duì)于端子部獨(dú)立地設(shè)置，相對(duì)于電極絕緣，并且用于支承電子發(fā)射部。
[0012]對(duì)于本發(fā)明的第I技術(shù)方案的X射線管裝置，如所述那樣，在發(fā)射體設(shè)有支承部，該支承部用于支承電子發(fā)射部，且相對(duì)于端子部獨(dú)立地設(shè)置，相對(duì)于電極絕緣，從而不僅能夠利用端子部還能夠利用相對(duì)于端子部獨(dú)立地設(shè)置的支承部來(lái)從結(jié)構(gòu)上支承平板狀的電子發(fā)射部。由此，能夠利用結(jié)構(gòu)方面的手段而非材料方面的手段即利用支承部來(lái)充分抑制平板狀的電子發(fā)射部在結(jié)構(gòu)上不可避免地發(fā)生的、因隨著使用所發(fā)生的蠕變變形而導(dǎo)致的電子發(fā)射部凹陷(下垂現(xiàn)象)。另外，通過(guò)設(shè)置相對(duì)于電極絕緣的專用的支承部，能夠在不妨礙供電流自電極經(jīng)由端子部向電子發(fā)射部流動(dòng)的電流路徑的前提下容易地支承電子發(fā)射部。
[0013]優(yōu)選的是，在所述第I技術(shù)方案的X射線管裝置中，支承部被配置為支承電子發(fā)射部中的變形部的附近，該變形部為因隨著發(fā)射體的使用所發(fā)生的蠕變變形而導(dǎo)致電子發(fā)射部的平坦度發(fā)生變化的程度相對(duì)較大的部分。若構(gòu)成為這樣，則能夠通過(guò)支承平坦度變化較大的變形部的附近來(lái)有效地抑制電子發(fā)射部凹陷(下垂現(xiàn)象)。
[0014]在此，在本申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)中，“平坦度”是指，將沒(méi)有變形的狀態(tài)的理想的電子發(fā)射部的上表面、下表面分別作為基準(zhǔn)面而在與電子發(fā)射部平行的側(cè)面方向的投影圖中電子發(fā)射部自上下各基準(zhǔn)面偏移的偏移量。其中，電子發(fā)射部的上表面為電子發(fā)射面，下表面是與電子發(fā)射面相反的一側(cè)的面。另外，“變形部”是指，在假設(shè)為沒(méi)有設(shè)置支承部的狀態(tài)的情況下，在電子發(fā)射部上平坦度發(fā)生變化的程度相對(duì)較大的部分。變形部是電子發(fā)射部的哪一部分由電子發(fā)射部的形狀決定，例如能夠通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)獲得。其中，在本發(fā)明中，“變形部的附近”包括變形部以及變形部周邊的附近區(qū)域。
[0015]優(yōu)選的是，在所述支承部支承變形部的附近的結(jié)構(gòu)中，電子發(fā)射部由曲折的電流通路形成為平板狀，支承部被配置為支承電子發(fā)射部中的電流通路的靠包括變形部的電子發(fā)射部的外周側(cè)的部分。在像這樣電子發(fā)射部由曲折的電流通路形成為平板狀的情況下，在結(jié)構(gòu)上，在電子發(fā)射部中的外周側(cè)的電流通路存在平坦度容易發(fā)生變化的變形部(外周側(cè)的電流通路容易發(fā)生蠕變變形)。因此，如本發(fā)明那樣以從結(jié)構(gòu)上支承外周側(cè)的電流通路的方式配置支承部，從而能夠更有效地抑制電子發(fā)射部凹陷(下垂現(xiàn)象)。
[0016]優(yōu)選的是，在所述支承部支承電子發(fā)射部的外周側(cè)的電流通路的結(jié)構(gòu)中，電流通路至少包括第I部分和第2部分，該第I部分是自一個(gè)端子部朝向另一個(gè)端子部側(cè)延伸的外周側(cè)的部分，該第2部分與第I部分相連續(xù)，在比第I部分靠?jī)?nèi)周側(cè)的位置自另一個(gè)端子部側(cè)朝向一個(gè)端子部側(cè)延伸，支承部被配置為支承第I部分與第2部分連接的連接部分的附近。像這樣，在電流通路曲折地形成為包括外周側(cè)的第I部分和內(nèi)周側(cè)的第2部分的情況下，第I部分與第2部分連接的連接部分的附近成為平坦度特別容易發(fā)生變化的部分。因此，如本發(fā)明那樣將支承部配置為支承第I部分與第2部分連接的連接部分的附近，從而能夠從結(jié)構(gòu)上支承變形部中的平坦度特別容易發(fā)生變化的部分的附近，因此能夠可靠且進(jìn)一步有效地抑制電子發(fā)射部凹陷(下垂現(xiàn)象)。
[0017]優(yōu)選的是，在所述第I技術(shù)方案的X射線管裝置中，支承部形成為在與電子發(fā)射部相交叉的方向上向與端子部相同的一側(cè)延伸，并且一端被固定，另一端與電子發(fā)射部連結(jié)或者另一端配置在與電子發(fā)射部相接觸的位置。若構(gòu)成為這樣，則僅在發(fā)射體的端子部側(cè)增設(shè)支承部即可，因此能夠在結(jié)構(gòu)上容易地設(shè)置支承部。另外，只要支承部能夠支承電子發(fā)射部即可，因此不僅可以是支承部連結(jié)固定于電子發(fā)射部的情況，也可以是支承部自與端子部相同的一側(cè)以與電子發(fā)射部相接觸的方式支承該電子發(fā)射部。
[0018]優(yōu)選的是，在所述第I技術(shù)方案的X射線管裝置中，支承部通過(guò)自平板狀的電子發(fā)射部的外周部引出并且向與端子部相同的一側(cè)彎折而與電子發(fā)射部一體地形成為平板狀。若構(gòu)成為這樣，則能夠利用共同的平板材料一體地形成支承部和電子發(fā)射部，因此能夠容易地形成支承部。并且，與支承部相對(duì)于電子發(fā)射部獨(dú)立地設(shè)置的情況不同，能夠在不增加零部件個(gè)數(shù)的前提下設(shè)置支承部。
[0019]優(yōu)選的是，在所述第I技術(shù)方案的X射線管裝置中，該X射線管裝置還包括外殼(日文:外囲器)，該外殼為筒狀，用于收納發(fā)射體和作為陽(yáng)極的靶，并且該外殼可繞中心軸線旋轉(zhuǎn)，支承部在隔著中心軸線相對(duì)的位置設(shè)有一對(duì)。若構(gòu)成為這樣，則對(duì)于發(fā)射體與外殼一起旋轉(zhuǎn)的所謂外殼旋轉(zhuǎn)型X射線管裝置，在發(fā)射體設(shè)有支承部的情況下，也能夠取得繞旋轉(zhuǎn)中心軸線旋轉(zhuǎn)的機(jī)械平衡，因此能夠使使用時(shí)(旋轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí))的發(fā)射體的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定而抑制變形。
[0020]優(yōu)選的是，在所述第I技術(shù)方案的X射線管裝置中，電子發(fā)射部在包括變形部的區(qū)域具有朝向與變形部的變形方向相反的方向突出的突出部，該變形部為因隨著發(fā)射體的使用所發(fā)生的蠕變變形而導(dǎo)致電子發(fā)射部的平坦度發(fā)生變化的程度相對(duì)較大的部分。若構(gòu)成為這樣，則即使在電子發(fā)射部發(fā)生蠕變變形的情況下，也利用通過(guò)朝向與變形方向相反的方向突出的突出部來(lái)消除平坦度的變化。由此，能夠利用支承部抑制變形，而且即使在發(fā)生了變形的情況下還能夠利用突出部來(lái)消除該變形，因此能夠充分抑制電子發(fā)射部凹陷。
[0021]在該情況下，優(yōu)選的是，突出部朝向與使用時(shí)的重力作用方向相反的方向突出。若構(gòu)成為這樣，則能夠利用突出部來(lái)消除因始終作用于發(fā)射體的重力而導(dǎo)致電子發(fā)射部發(fā)生蠕變變形。
[0022]優(yōu)選的是，在所述電子發(fā)射部具有突出部的結(jié)構(gòu)中，電子發(fā)射部由曲折的電流通路形成為平板狀，突出部配置在電子發(fā)射部中的電流通路的靠包括變形部的電子發(fā)射部的外周側(cè)的部分。若構(gòu)成為這樣，則在結(jié)構(gòu)上在電子發(fā)射部中的外周側(cè)的電流通路存在平坦度容易發(fā)生變化的變形部，因此能夠有效地消除在平坦度容易發(fā)生變化的部分的電子發(fā)射部凹陷(下垂現(xiàn)象)。
[0023]在該情況下，優(yōu)選的是，電流通路至少包括第I部分和第2部分，該第I部分是自一個(gè)端子部朝向另一個(gè)端子部側(cè)延伸的外周側(cè)的部分，該第2部分與第I部分相連續(xù)，在比第I部分靠?jī)?nèi)周側(cè)的位置自另一個(gè)端子部側(cè)朝向一個(gè)端子部側(cè)延伸，突出部是通過(guò)使第I部分以第I部分與第2部分連接的連接部分的附近突出的方式傾斜而形成的。若構(gòu)成為這樣，則在結(jié)構(gòu)上第I部分與第2部分連接的連接部分的附近成為平坦度特別容易發(fā)生變化的部分，因此能夠可靠且進(jìn)一步有效地消除在變形部中的平坦度特別容易發(fā)生變化的部分的附近的電子發(fā)射部凹陷(下垂現(xiàn)象)。
[0024]優(yōu)選的是，在所述第I技術(shù)方案的X射線管裝置中，電子發(fā)射部由曲折的電流通路形成為平板狀，并且具有相比電流通路的其他部分而言路徑寬度較寬的寬部，寬部配置在包括變形部的區(qū)域，該變形部為因隨著發(fā)射體的使用所發(fā)生的蠕變變形而導(dǎo)致電子發(fā)射部的平坦度發(fā)生變化的程度相對(duì)較大的部分。若構(gòu)成為這樣，則能夠使電流通路的在包括變形部的區(qū)域內(nèi)的部分(寬部)的機(jī)械強(qiáng)度相比其他部分的機(jī)械強(qiáng)度而言相對(duì)提高。由此，除了能夠利用支承部抑制變形之外，還能夠利用寬部進(jìn)一步抑制變形，因此能夠進(jìn)一步充分抑制電子發(fā)射部凹陷。
[0025]在該情況下，優(yōu)選的是，寬部配置在電子發(fā)射部的電流通路的靠包括變形部的電子發(fā)射部的外周側(cè)的部分。若構(gòu)成為這樣，則由于在結(jié)構(gòu)上在電子發(fā)射部中的外周側(cè)的電流通路存在平坦度容易發(fā)生變化的變形部，因此能夠有效地抑制電子發(fā)射部的平坦度容易發(fā)生變化的部分凹陷(下垂現(xiàn)象)。
[0026]優(yōu)選的是，在所述寬部配置在外周側(cè)的電流通路的結(jié)構(gòu)中，電子發(fā)射部至少包括第I部分和第2部分，該第I部分是自一個(gè)端子部朝向另一個(gè)端子部側(cè)延伸的外周側(cè)的部分，該第2部分與第I部分相連續(xù)，在比第I部分靠?jī)?nèi)周側(cè)的位置自另一個(gè)端子部側(cè)朝向一個(gè)端子部側(cè)延伸，寬部形成于包括第I部分與第2部分連接的連接部分的附近的第I部分。若構(gòu)成為這樣，則由于在結(jié)構(gòu)上第I部分與第2部分連接的連接部分的附近成為平坦度特別容易發(fā)生變化的變形部，因此能夠可靠且進(jìn)一步有效地抑制在變形部的平坦度特別容易發(fā)生變化的部分的附近的電子發(fā)射部凹陷(下垂現(xiàn)象)。
[0027]本發(fā)明的第2技術(shù)方案的X射線管裝置的使用方法是如下這樣的X射線管裝置的使用方法，該X射線管裝置包括:陽(yáng)極；陰極，其包括用于向陽(yáng)極發(fā)射電子的