X射線管裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種X射線管裝置，特別是涉及一種具備磁場(chǎng)發(fā)生器的X射線管裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知一種具備磁場(chǎng)發(fā)生器的X射線管裝置。例如在美國(guó)專利第6084942號(hào)說明書中公開了這種X射線管裝置。
[0003]在上述美國(guó)專利第6084942號(hào)說明書中公開的X射線管裝置具備筒狀的外圍器、收容在外圍器內(nèi)的陰極和陽(yáng)極以及配置在筒狀的外圍器的外側(cè)的磁場(chǎng)發(fā)生器。在陰極例如具備產(chǎn)生熱電子的電子源，通過流通燈絲電流來產(chǎn)生電子。另外，通過對(duì)陰極施加負(fù)的高電壓、對(duì)陽(yáng)極和外圍器施加正的高電壓，來從陰極向陽(yáng)極照射電子束。磁場(chǎng)發(fā)生器具有矩形截面形狀，通過被施加偏轉(zhuǎn)電壓而在陰極與陽(yáng)極之間的位置處從外圍器的外側(cè)產(chǎn)生磁場(chǎng)。由此，使去向陽(yáng)極的電子束偏轉(zhuǎn)，使電子束會(huì)聚到與外圍器一起旋轉(zhuǎn)的陽(yáng)極的邊緣部。而且，通過電子束撞擊陽(yáng)極而產(chǎn)生X射線。
[0004]專利文獻(xiàn)1:美國(guó)專利第6084942號(hào)說明書

【發(fā)明內(nèi)容】

_5] 發(fā)明要解決的問題
[0006]在此，為了使X射線管裝置小型化，期望使磁場(chǎng)發(fā)生器靠近外圍器來使磁場(chǎng)高效地作用于電子束。然而，在上述美國(guó)專利第6084942號(hào)說明書的X射線管裝置中，被施加高電壓(管電壓)的外圍器與被施加偏轉(zhuǎn)電壓的磁場(chǎng)發(fā)生器之間的電位差大，因此當(dāng)使磁場(chǎng)發(fā)生器靠近外圍器時(shí)，在磁場(chǎng)發(fā)生器的前端發(fā)生電場(chǎng)集中而成為放電的起點(diǎn)。因此，在上述美國(guó)專利第6084942號(hào)說明書的X射線管裝置中，需要將磁場(chǎng)發(fā)生器配置在與外圍器相距能夠防止發(fā)生放電的距離的位置處，存在難以使磁場(chǎng)發(fā)生器靠近外圍器這樣的問題。
[0007]本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供如下一種X射線管裝置:能夠在抑制磁場(chǎng)發(fā)生器的前端成為放電的起點(diǎn)的同時(shí)使磁場(chǎng)發(fā)生器靠近外圍器。
_8] 用于解決問題的方案
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面的X射線管裝置具備:陰極，其產(chǎn)生電子束；陽(yáng)極，其由于來自陰極的電子束撞擊而產(chǎn)生X射線；外圍器，其在內(nèi)部收容陰極和陽(yáng)極；磁場(chǎng)發(fā)生器，其包括與外圍器相向地配置的磁極，產(chǎn)生用于使從陰極去向陽(yáng)極的電子束會(huì)聚和偏轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)；以及電場(chǎng)緩和電極，其配置在磁極與外圍器之間，具有帶圓角的形狀的外表面。
[0010]在本發(fā)明的第一方面所涉及的X射線管裝置中，設(shè)置如上所述那樣配置在磁極與外圍器之間且具有帶圓角的形狀的外表面的電場(chǎng)緩和電極，由此電場(chǎng)緩和電極的帶圓角的形狀的外表面配置在磁極(磁場(chǎng)發(fā)生器)與外圍器之間，因此能夠緩解與外圍器相向的磁極的前端處的電場(chǎng)集中。由此，即使設(shè)為磁場(chǎng)發(fā)生器靠近外圍器也能夠緩解成為放電的起點(diǎn)的電場(chǎng)集中，因此能夠在抑制磁場(chǎng)發(fā)生器的前端成為放電的起點(diǎn)的同時(shí)使磁場(chǎng)發(fā)生器靠近外圍器。另外，其結(jié)果是能夠使磁場(chǎng)發(fā)生器的磁場(chǎng)高效地作用于電子束，因此能夠通過磁場(chǎng)發(fā)生器自身的小型化來實(shí)現(xiàn)裝置的小型化以及通過使磁場(chǎng)發(fā)生器靠近外圍器來實(shí)現(xiàn)裝置的小型化。
[0011]在上述第一方面所涉及的X射線管裝置中，優(yōu)選的是，電場(chǎng)緩和電極的帶圓角的形狀的外表面配置在磁極的前端附近。如果像這樣構(gòu)成，則在使電場(chǎng)緩和電極在與外圍器之間不發(fā)生放電的范圍內(nèi)靠近外圍器的情況下，以使磁極的前端靠近到電場(chǎng)緩和電極的外表面附近的方式進(jìn)行配置，因此能夠使磁極(磁場(chǎng)發(fā)生器)更加靠近外圍器。
[0012]在該情況下，優(yōu)選的是，磁極的前端是具有角部的形狀，電場(chǎng)緩和電極被設(shè)置為帶圓角的形狀的外表面至少覆蓋磁極的前端的角部。如果像這樣構(gòu)成，則能夠利用電場(chǎng)緩和電極的帶圓角的外表面覆蓋最易于發(fā)生電場(chǎng)集中的磁極(磁場(chǎng)發(fā)生器)的前端的角部，因此能夠有效地緩解電場(chǎng)集中。
[0013]在電場(chǎng)緩和電極的帶圓角的形狀的外表面至少覆蓋磁極的前端的角部的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，電場(chǎng)緩和電極被設(shè)置為覆蓋磁極的前端的角部以及在磁極的角部處互相交叉的前端面和側(cè)面。如果像這樣構(gòu)成，則除了磁極的前端的角部以外，磁極的前端面和側(cè)面也能夠由電場(chǎng)緩和電極的帶圓角的外表面所覆蓋，因此能夠更加有效地緩解電場(chǎng)集中。
[0014]在該情況下，優(yōu)選的是，電場(chǎng)緩和電極被設(shè)置為無(wú)間隙地包圍并覆蓋磁極的前端的角部和前端面。如果像這樣構(gòu)成，則電場(chǎng)緩和電極完全覆蓋磁極的前端的角部和前端面，由此能夠更加可靠地緩解電場(chǎng)集中。
[0015]在上述第一方面所涉及的X射線管裝置中，優(yōu)選的是，電場(chǎng)緩和電極由非磁性的金屬形成。如果像這樣構(gòu)成，則能夠抑制由磁場(chǎng)發(fā)生器產(chǎn)生的磁場(chǎng)被電場(chǎng)緩和電極阻斷，因此能夠使磁場(chǎng)發(fā)生器的磁場(chǎng)高效地作用于電子束。
[0016]在上述第一方面所涉及的X射線管裝置中，優(yōu)選的是，外圍器具有收容陰極和陽(yáng)極的筒狀形狀，電場(chǎng)緩和電極以包圍筒狀形狀的外圍器的周圍的方式環(huán)狀地設(shè)置。如果像這樣構(gòu)成，則利用環(huán)狀的電場(chǎng)緩和電極無(wú)縫隙地連續(xù)地包圍筒狀形狀的外圍器，因此能夠緩解相對(duì)于電場(chǎng)緩和電極的電場(chǎng)集中。
[0017]在該情況下，優(yōu)選的是，在沿著筒狀形狀的外圍器的中心軸線的方向的縱截面上，環(huán)狀的電場(chǎng)緩和電極的前端的外表面形成為凸形的帶有圓角的形狀，在與外圍器的中心軸線正交的方向的橫截面上，環(huán)狀的電場(chǎng)緩和電極的前端的外表面由圓形的內(nèi)周面形成。如果像這樣構(gòu)成，則在沿著外圍器的中心軸線的方向的縱截面和與中心軸線正交的方向的橫截面這兩個(gè)截面上，電場(chǎng)緩和電極相對(duì)于外圍器具有帶圓角的外表面，因此能夠有效地緩解相對(duì)于電場(chǎng)緩和電極的電場(chǎng)集中。
[0018]在上述電場(chǎng)緩和電極以包圍外圍器的周圍的方式環(huán)狀地設(shè)置的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，在外圍器的周圍以規(guī)定的角度間隔設(shè)置有多個(gè)磁極，電場(chǎng)緩和電極包括被設(shè)置為覆蓋多個(gè)磁極的一個(gè)環(huán)狀的電場(chǎng)緩和電極。如果像這樣構(gòu)成，則僅設(shè)置一個(gè)電場(chǎng)緩和電極就能夠一并覆蓋多個(gè)磁極，與獨(dú)立地設(shè)置多個(gè)電場(chǎng)緩和電極的情況相比，能夠抑制部件數(shù)增加。
[0019]在該情況下，優(yōu)選構(gòu)成為:磁場(chǎng)發(fā)生器包括環(huán)狀的芯和被配置為從環(huán)狀的芯向內(nèi)側(cè)突出的多個(gè)磁極，在環(huán)狀的電場(chǎng)緩和電極的外周部設(shè)置有用于插入多個(gè)磁極的前端部分的多個(gè)凹部，通過將多個(gè)磁極分別插入環(huán)狀的電場(chǎng)緩和電極的多個(gè)凹部，來使磁極的前端部分被環(huán)狀的電場(chǎng)緩和電極所覆蓋。如果像這樣構(gòu)成，則能夠設(shè)置一個(gè)環(huán)狀的電場(chǎng)緩和電極使得容易且可靠地覆蓋多個(gè)磁極的前端部分。
[0020]在上述電場(chǎng)緩和電極以包圍外圍器的周圍的方式環(huán)狀地設(shè)置的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，環(huán)狀的電場(chǎng)緩和電極以包圍外圍器的周圍的方式與外圍器同心狀地配置。如果像這樣構(gòu)成，則例如即使構(gòu)成使外圍器繞著中心軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的外圍器旋轉(zhuǎn)型的X射線管裝置的情況下，也能夠容易地將外圍器與電場(chǎng)緩和電極的間隔保持固定，因此能夠更為有效地緩解相對(duì)于電場(chǎng)緩和電極的電場(chǎng)集中。
[0021]在上述電場(chǎng)緩和電極以包圍外圍器的周圍的方式環(huán)狀地設(shè)置的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，環(huán)狀的電場(chǎng)緩和電極的內(nèi)周面被配置為與外圍器的外周面之間的距離大致固定。如果像這樣構(gòu)成，則能夠遍及電場(chǎng)緩和電極的內(nèi)周面的整周地使電場(chǎng)強(qiáng)度大致固定，因此能夠進(jìn)一步有效地緩解相對(duì)于電場(chǎng)緩和電極的電場(chǎng)集中。
[0022]在該情況下，優(yōu)選的是，筒狀形狀的外圍器在與外圍器的中心軸線正交的方向的橫截面上具有圓形的外周面，環(huán)狀的電場(chǎng)緩和電極的內(nèi)周面被配置為具有圓形形狀并且與外圍器的外周面之間的距離大致固定。如果像這樣構(gòu)成，則能夠容易地將電場(chǎng)緩和電極的內(nèi)周面與外圍器的外周面的距離保持大致固定，并且能夠?qū)㈦妶?chǎng)緩和電極的內(nèi)周面形成為沿著圓周方向完全不存在角部的帶圓角的形狀(圓形形狀)。
[0023]在上述第一方面所涉及的X射線管裝置中，優(yōu)選的是，電場(chǎng)緩和電極具有凸形的外表面，電場(chǎng)緩和電極的凸形的外表面包括覆蓋磁極的前端面的圓弧狀部分。如果像這樣構(gòu)成，則即使在通常與形成為柱狀的磁極相匹配地將電場(chǎng)緩和電極的外表面形成為凸形的情況下，也能夠容易地形成電場(chǎng)緩和電極。
[0024]在該情況下，優(yōu)選的是，電場(chǎng)緩和電極的圓弧狀部分具有比磁極在沿著電子束的去向的方向上的長(zhǎng)度的二分之一大的曲率半徑。如果像這樣構(gòu)成，則能夠形成為利用電場(chǎng)緩和電極的圓弧狀部分覆蓋磁極的前端面，因此能夠有效地緩解磁極的前端的電場(chǎng)集中。
[0025]在上述第一方面所涉及的X射線管裝置中，優(yōu)選的是，電場(chǎng)緩和電極的前端的外表面具有與外圍器在沿著電子束的去向的方向上的外形形狀對(duì)應(yīng)的形狀。如果像這樣構(gòu)成，則能夠抑制沿著電子束的去向的方向上的、電場(chǎng)緩和電極的外表面與外圍器的外表面之間的距離發(fā)生變化，因此能夠有效地緩解沿著電子束的去向的方向上的相對(duì)于電場(chǎng)緩和電極的電場(chǎng)集中。
[0026]在該情況下，優(yōu)選的是，外圍器具有圓形截面的筒狀形狀，并且具有以使沿著中心軸線的方向上的外側(cè)的直徑變大的方式傾斜的傾斜面，電場(chǎng)緩和電極的前端的外表面在沿著外圍器的中心軸線的方向的縱截面上，具有使覆蓋磁極的前端面的圓弧狀部分和與傾斜面大致平行地延伸的傾斜部分平滑地連續(xù)的截面形狀。如果像這樣構(gòu)成，則能夠利用電場(chǎng)緩和電極的圓弧狀部分緩解磁極的前端的電場(chǎng)集中，并且由于與圓弧狀部分平滑地連續(xù)的電場(chǎng)緩和電極的