X射线管
阅读：248发布：2020-05-13
专利汇可以提供X射线管专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 的 X射线 管包括： 阳极 靶、具有第1丝极及聚焦 电极 的 阴极 (10)、以及 真空 封壳。所述聚焦电极具有平坦的 正面 (Sf)、平坦的第1面(S1)、第1槽部(16)、以及一对第1突出部(P1)。所述一对第1突出部(P1)形成为由所述第1面(S1)向所述正面(Sf)侧突出且在第1长度方向(dL1)上夹持所述第1槽部(16)。，下面是X射线管专利的具体信息内容。
1.一种X射线管，其特征在于，包括：
阳极靶，该阳极靶通过被射入电子来释放X射线；
阴极，该阴极具有释放电子的第1丝极、以及对由所述第1丝极释放出的电子进行聚焦的聚焦电极；以及
真空封壳，该真空封壳收纳所述阳极靶及所述阴极，
所述聚焦电极具有：
平坦的正面，该平坦的正面最接近于所述阳极靶；
平坦的第1面，该平坦的第1面相对于所述正面位于所述阳极靶的相反侧；
第1槽部，该第1槽部在所述第1面上开口且收纳所述第1丝极，且具有沿着所述第1丝极的长轴的第1长度方向；以及
一对第1突出部，该一对第1突出部形成为由所述第1面向所述正面侧突出且在所述第1长度方向上夹持所述第1槽部。
2.如权利要求1所述的X射线管，其特征在于，
所述一对第1突出部具有在所述第1长度方向上彼此相对的第1侧面。
3.如权利要求2所述的X射线管，其特征在于，
所述第1槽部具有分别与所述第1槽部的第1深度方向及所述第1长度方向垂直的第1宽度方向，
各个所述第1侧面与由所述第1深度方向及所述第1宽度方向所规定的第1假想平面平行。
4.如权利要求2所述的X射线管，其特征在于，
所述一对第1突出部各自的所述第1侧面具有相同的尺寸。
5.如权利要求2所述的X射线管，其特征在于，
各个所述第1突出部的与所述阳极靶相对的一侧的上表面由向互不相同的方向倾斜的多个平坦的倾斜面形成。
6.如权利要求2所述的X射线管，其特征在于，
各个所述第1突出部的与所述阳极靶相对的一侧的上表面由圆弧状的曲面形成。
7.如权利要求1所述的X射线管，其特征在于，
所述阴极还具有释放电子的第2丝极，
所述聚焦电极还对由所述第2丝极释放出的电子进行聚焦，
所述聚焦电极还具有：
平坦的第2面，该平坦的第2面相对于所述正面位于所述阳极靶的相反侧；
第2槽部，该第2槽部在所述第2面上开口且收纳所述第2丝极，且具有沿着所述第2丝极的长轴的第2长度方向；以及
一对第2突出部，该一对第2突出部形成为由所述第2面向所述正面侧突出且在所述第2长度方向上夹持所述第2槽部。
1.(修改后)一种X射线管，其特征在于，包括：
阳极靶，该阳极靶通过被射入电子来释放X射线；
阴极，该阴极具有释放电子的第1丝极、以及对由所述第1丝极释放出的电子进行聚焦的聚焦电极；以及
真空封壳，该真空封壳收纳所述阳极靶及阴极，
所述聚焦电极具有：
平坦的正面，该平坦的正面最接近于所述阳极靶；
平坦的第1面，该平坦的第1面相对于所述正面位于所述阳极靶的相反侧；
第1槽部，该第1槽部在所述第1面上开口且收纳所述第1丝极，且具有沿着所述第1丝极的长轴的第1长度方向；以及
一对第1突出部，该一对第1突出部形成为由所述第1面向所述正面侧突出且在所述第1长度方向上夹持所述第1槽部，
各个所述第1突出部的与所述阳极靶相对的一侧的上表面由向互不相同的方向倾斜的多个平坦的倾斜面形成。
2.如权利要求1所述的X射线管，其特征在于，
所述一对第1突出部具有在所述第1长度方向上彼此相对的第1侧面。
3.如权利要求2所述的X射线管，其特征在于，
所述第1槽部具有分别与所述第1槽部的第1深度方向及所述第1长度方向垂直的第1宽度方向，
各个所述第1侧面与由所述第1深度方向及所述第1宽度方向所规定的第1假想平面平行。
4.如权利要求2所述的X射线管，其特征在于，
所述一对第1突出部各自的所述第1侧面具有相同的尺寸。
5.(修改后)如权利要求2所述的X射线管，其特征在于，
各个所述第1突出部的与所述阳极靶相对的一侧的上表面由圆弧状的曲面形成。
6.(修改后)一种X射线管，其特征在于，包括：
阳极靶，该阳极靶通过被射入电子来释放X射线；
阴极，该阴极具有释放电子的第1丝极、释放电子的第2丝极、对由所述第1丝极释放出的电子和由所述第2丝极释放出的电子进行聚焦的聚焦电极；以及
真空封壳，该真空封壳收纳所述阳极靶及所述阴极，
所述聚焦电极具有：
平坦的正面，该平坦的正面最接近于所述阳极靶；
平坦的第1面，该平坦的第1面相对于所述正面位于所述阳极靶的相反侧；
第1槽部，该第1槽部在所述第1面上开口且收纳所述第1丝极，且具有沿着所述第1丝极的长轴的第1长度方向；
一对第1突出部，该一对第1突出部形成为由所述第1面向所述正面侧突出且在所述第1长度方向上夹持所述第1槽部；
平坦的第2面，该平坦的第2面相对于所述正面位于所述阳极靶的相反侧；以及第2槽部，该第2槽部在所述第2面上开口且收纳所述第2丝极，且具有沿着所述第2丝极的长轴的第2长度方向，
所述第1面及所述第2面分别相对于所述正面倾斜并彼此相对，
各个所述第1突出部的与所述阳极靶相对的一侧的上表面由向互不相同的方向倾斜的多个平坦的倾斜面形成。
7.(删除)
X射线管
技术领域
背景技术
[0002] X射线管被用于X射线图像诊断用途、非破坏检查用途等。作为X射线管有固定阳极型X射线管、旋转阳极型X射线管，其根据用途来使用。X射线管包括阳极靶、阴极、以及真空封壳。通过阳极靶被射入电子束来形成释放X射线的焦点。
[0003] 阴极包括丝极线圈、以及电子聚焦杯。丝极线圈能够释放电子。在阳极靶及阴极之间施加有数十至数百+kV高的管电压。为此，电子聚焦杯能够实现电子透镜的作用，即、能够对朝向阳极靶的电子束进行聚焦。
[0004] 旋转阳极型X射线管一般用于医疗诊断用途。通常，X射线管具有尺寸较大能够输入大电流的大焦点、以及虽然尺寸较小且输入电流变得较小但分辨率较高的小焦点的这2个焦点。其中也存在具有3个焦点的X射线管。该各个焦点的尺寸取决于丝极线圈与电子聚焦杯各自的形状以及位置关系，通常为固定尺寸。在使用大焦点或小焦点的情况下，根据诊断的用途对空间分辨率与输入电流(受到对比度、噪声的影响)进行判断，决定拍摄条件，区分使用大焦点与小焦点。
[0005] 但是，仅为2个焦点时由于拍摄条件不连续，有时会在X射线图像诊断中无法获得需要的图像。特别是在X射线CT装置的螺旋扫描等的被拍摄体的轴方向上进行连续拍摄时，由于不连续的2个焦点导致输入为可变，无法保证画质中的连续性，从而有时无法进行正确的图像诊断。因此，存在以下方法：通过根据电信号使多个电极的电压可变，从而使焦点尺寸可变。
[0006] 但是，这些焦点尺寸可变方法使控制、结构变得复杂，或需要进行复杂的控制来调整管电流与焦点尺寸的比。另外，根据焦点尺寸来限制能够输入的管电流，若电流与焦点尺寸控制为独立的系统，则在电流控制与尺寸控制产生不一致的情况下，有可能成为过电流，从而导致X射线管的破损。
[0007] 另外，在焦点尺寸可变的情况下，难以将焦点控制为所期望的尺寸。例如，相对于向电子聚焦杯施加的偏置电压的变化，焦点的长度与宽度的变化量的差异较大。为此，难以将焦点尺寸比与电流量同时地调整成适当的量。为此，提出如下技术：分别准备控制焦点的长度的电极、以及控制焦点的宽度的电极，且将焦点控制成所期望的尺寸。
[0008] 现有技术文献
[0010] 专利文献1：日本专利特开4－87299号公报
[0011] 专利文献2：日本专利特开2005－56843号公报
[0012] 专利文献3：日本专利特开2009－158138号公报
[0013] 专利文献4：国际公开第2014/007167号
发明内容
[0014] 发明所要解决的技术问题
[0015] 本实施方式提供一种能够简单且稳定地进行焦点尺寸可变控制以及管电流控制，且能够抑制聚焦电极大型化的X射线管。
[0016] 解决技术问题所采用的技术方案
[0017] 一个实施方式所涉及的X射线管包括：
[0018] 阳极靶，该阳极靶通过被射入电子来释放X射线；
[0019] 阴极，该阴极具有释放电子的第1丝极、以及对由所述第1丝极释放出的电子进行聚焦的聚焦电极；以及
[0020] 真空封壳，该真空封壳收纳所述阳极靶及阴极，
[0021] 所述聚焦电极具有：
[0022] 平坦的正面，该平坦的正面最接近于所述阳极靶；
[0023] 平坦的第1面，该平坦的第1面相对于所述正面位于所述阳极靶的相反侧；
[0024] 第1槽部，该第1槽部在所述第1面上开口且收纳所述第1丝极，且具有沿着所述第1丝极的长轴的第1长度方向；以及
[0026] 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。
[0027] 图2是表示放大上述实施方式的实施例所涉及的阴极的图，以(a)俯视图、(b)剖视图、(c)其他的剖视图、以及(d)其他的剖视图来表示的图。
[0028] 图3是对上述实施方式所涉及的阴极及阳极靶从垂直于X射线管的管轴的2个方向观察的简要图，示出在向电子聚焦杯施加的偏置电压与丝极电压为相同的0V的情况下，电子束从第1丝极线圈向阳极靶照射的状态的图。
[0029] 图4是对上述实施方式所涉及的阴极及阳极靶从垂直于X射线管的管轴的2个方向观察的简要图，示出在对电子聚焦杯的丝极电压施加负的偏置电压的情况下，电子束从丝极线圈向阳极靶照射的状态的图。
[0030] 图5是在上述实施方式所涉及的偏置电压为0V的情况下，用图表表示管电流相对于提供给第1丝极线圈的丝极电流的变化的图。
[0031] 图6是在向上述实施方式所涉及的电子聚焦杯施加负的偏置电压的情况下，用图表表示管电流相对于提供给第1丝极线圈的丝极电流的变化的图。
[0032] 图7是用于对在上述实施方式中为了形成第1焦点而从第1丝极线圈朝向阳极靶的电子束的轨道、以及为了形成第2焦点而从第2丝极线圈朝向阳极靶的电子束的轨道进行说明的图，是表示第1焦点与第2焦点重合状态的图。但是并非表示从第1丝极线圈及第2丝极线圈同时地释放电子。
[0033] 图8是表示上述实施方式所涉及的X射线管装置的阴极的第1变形例的剖视图。
[0034] 图9是表示上述实施方式所涉及的X射线管装置的阴极的第2变形例的剖视图。
[0035] 图10是表示上述实施方式所涉及的X射线管装置的阴极的第3变形例的剖视图。
[0036] 图11是表示放大比较例所涉及的阴极的图，以(a)俯视图、(b)剖视图、(c)其他的剖视图、以及(d)其他的剖视图来表示的图。
[0037] 图12是对上述比较例所涉及的阴极及阳极靶从垂直于X射线管的管轴的2个方向观察的简要图，在向电子聚焦杯施加的偏置电压为0V,即、电子聚焦杯与丝极为相同电位的情况下，示出电子束从第1丝极线圈向阳极靶照射的状态的图。
[0038] 图13是对上述比较例所涉及的阴极及阳极靶从垂直于X射线管的管轴的2个方向观察的简要图，在相对于电子聚焦杯的丝极电压而施加负的偏置电压的情况下，示出电子束从丝极线圈向阳极靶照射的状态的图。
[0039] 图14是在上述比较例所涉及的偏置电压为0V的情况下，对于提供给第1丝极线圈的丝极电流的管电流的变化用图表进行表示的图。
[0040] 图15是在向上述比较例所涉及的电子聚焦杯施加负的偏置电压的情况下，对于提供给第1丝极线圈的丝极电流的管电流的变化用图表进行表示的图。
[0041] 图16是在上述比较例中用于对为了形成第1焦点而由第1丝极线圈朝向阳极靶的电子束的轨道、以及为了形成第2焦点而由第2丝极线圈朝向阳极靶的电子束的轨道进行说明的图，是表示第1焦点与第2焦点重合状态的图。但是并非从第1丝极线圈及第2丝极线圈同时地释放电子。
具体实施方式
[0042] 以下，针对本发明的一个实施方式，参照附图并进行说明。另外，所揭示的内容仅为一个示例，对于本领域技术人员而言，容易想到在保留本发明主旨的情况下进行适当的变更，这种情况也理所应当地包含在本发明的范围内。另外，为了利用附图进行更为明确的说明，与实际的方式相比，有时示意性地对各部分的宽度、厚度、形状等进行表示，然而也仅为一个示例，不能用来限定本发明的解释。再者，在本说明书和各个附图中，对于在已有附图中已出现过的相同部分，标注相同的标号，并适当地省略详细的说明。
[0043] 图1是表示一个实施方式所涉及的X射线管的剖视图。在该实施方式中，X射线管装置为旋转阳极型X射线管装置。
[0046] 滑动轴承单元20作为滑动轴承来使用，其包括：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。
[0047] 旋转体30形成为圆筒状且一端部被封闭。旋转体30沿着作为该旋转体的旋转动作的中心轴的旋转轴延伸。在该实施方式中，上述旋转轴与X射线管1的管轴a1相同，以下以管轴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由Fe(铁)、Mo(钼)等材料形成。
[0048] 固定轴40形成为比旋转体30的尺寸要小的圆柱状。固定轴40与旋转体30进行同轴地设置，且沿着管轴a1延伸。固定轴40嵌合在旋转体30的内部。固定轴40由Fe、Mo等材料形成。固定轴40的一个端部露出至旋转体30的外部。固定轴40可旋转地支承于旋转体30。
[0049] 金属润滑材料填充在旋转体30及固定轴40之间的间隙中。
[0050] 阳极靶60沿着管轴a1方向与固定轴40的另一端部相对地配置。阳极靶60具有阳极主体61、设置于该阳极主体的外表面的一部分的靶层62。
[0051] 阳极主体61经由连接部31固定于旋转体30。阳极主体61的形状为圆盘状，由Mo等材料形成。阳极主体61能够以管轴a1为中心进行旋转。靶层62形成为环状。靶层62在沿着管轴a1的方向上具有与阴极10隔开间隔地相对设置的靶面62s。阳极靶60通过将电子射入到靶面62S且在靶面62S上形成焦点，从而由焦点释放X射线。
[0052] 阳极靶60经由旋转体30及固定轴40与端子91电连接。
[0053] 如图1及图2所示，阴极10具有单个或多个丝极、以及作为聚焦电极的电子聚焦杯15。在该实施方式中，阴极10具有作为第1丝极的第1丝极线圈11、以及作为第2丝极的第2丝极线圈12。在此，第1丝极线圈11及第2丝极线圈12由以钨为主要成分的材料形成。第1丝极线圈11及第2丝极线圈12形成为呈直线状地延伸。第1丝极线圈11、第2丝极线圈12以及电子聚焦杯15与端子81、82、83、84电连接。
[0054] 电子聚焦杯15包含有收纳丝极(电子释放源)的单个或多个槽部。在该实施方式中，电子聚焦杯15包含：收纳第1丝极线圈11的第1槽部16、以及收纳第2丝极线圈12的第1槽部17。第1丝极线圈11收纳于第1槽部16，且与第1槽部16的内表面(侧面及底面)隔开间隙地进行设置。向第1丝极线圈11提供电流(丝极电流)。由此，第1丝极线圈11释放电子(热电子)。第2丝极线圈12收纳于第2槽部17，且与第2槽部17的内表面(侧面及底面)隔开间隙地进行设置。向第2丝极线圈12提供电流(丝极电流)。由此，第2丝极线圈12释放电子(热电子)。
[0055] 在此，第1槽部16及第2槽部17倾斜以使得由第1丝极线圈11释放的电子与由第2丝极线圈12释放的电子在靶面62S大致相同的位置发生碰撞。另外，第1槽部16及第2槽部17分别具有下槽、以及比下槽的尺寸要大且位于靶面62S侧的上槽。
[0056] 经由固定轴40及旋转体30等，通过端子91向阳极靶60提供相对为正的电压。通过端子81至83向第1丝极线圈11、第2丝极线圈12以及电子聚焦杯15提供相对为负的电压。在本实施方式中，X射线管1为阳极接地型X射线管，阳极靶60设定为接地电位，且向阴极10提供负的高电压。
[0057] 但是，与本实施方式不同，X射线管1也可为中性点接地型X射线管或者阴极接地型X射线管。在X射线管1为中性点接地型X射线管的情况下，向阳极靶60提供正的高电压，向阴极10提供负的高电压。在X射线管1为阴极接地型X射线管的情况下，向阳极靶60提供正的高电压，将阴极10设定为接地电位。
[0058] 由于X射线管电压(以下称为管电压)施加于阳极靶60及阴极10之间，因此，由第1丝极线圈11释放的电子被加速，作为电子束射入至靶面62S。同样地，由第2丝极线圈12释放的电子被加速作为电子束射入至靶面62S。电子聚焦杯15，一方面聚焦由第1丝极线圈11通过第1槽部16的开口16a朝向阳极靶60的电子束，另一方面聚焦由第2丝极线圈12通过第2槽部17的开口17a朝向阳极靶60的电子束。
[0059] 如图1所示，真空封壳70形成为圆筒状。真空封壳70由玻璃及陶瓷等绝缘材料、金属等来组合形成。在真空封壳70中，与阳极靶60相对部位的直径比与旋转体30相对部分的直径要大。真空封壳70具有开口部71。开口部71与固定轴40的一端部紧密接触，以使得维持真空封壳70的密闭状态。真空封壳70对固定轴40进行固定。阴极10安装在该真空封壳70的内壁。真空封壳70密闭且收纳有阴极10、滑动轴承单元20以及阳极靶60等。真空封壳70的内部维持在真空状态。
[0060] 定子线圈2以与旋转体30的侧面相对并包围真空封壳70的外侧的方式进行设置。定子线圈2的形状为环状。定子线圈2与端子92、93电连接，且经由端子92、93来进行驱动。
[0061] 壳体3在与阴极10相对的靶层62附近具有使X射线透过的X射线透过窗3a。在壳体3的内部除了收纳有X射线管1及定子线圈2以外，填充有绝缘油4。
[0062] 控制部5经由端子81、82、83、84、85与阴极10电连接。控制部5能够对第1丝极线圈11、第2丝极线圈12以及电子聚焦杯15进行驱动且进行控制。控制部5对第1丝极线圈11及第
2丝极线圈12选择性地进行驱动。
2丝极线圈12选择性地进行驱动。
[0063] 接着，对用于释放X射线的上述X射线管装置的动作进行说明。
[0064] 如图1所示，X射线管装置动作时，首先对定子线圈2经由端子92、93进行驱动且产生磁场。即，定子线圈2产生提供给旋转体30的旋转转矩。为此，旋转体进行旋转且阳极靶60也进行旋转。
[0065] 接着，控制部5经由端子81至85提供驱动第1丝极线圈11或第2丝极线圈12的电流。由此，向第1丝极线圈11(第2丝极线圈12)及电子聚焦杯15提供负的高电压(共同电压)。作为上述负的高电压，例如为-数+kV至-150kV左右。并且向第1丝极线圈11(第2丝极线圈12)提供电流。将-5kV至0V的偏置电压(以丝极电压为基准的叠加电压)施加至电子聚焦杯15。
阳极靶60经由端子91接地。
阳极靶60经由端子91接地。
[0066] 由于在阴极10与阳极靶60之间施加管电压，因此由丝极线圈释放的电子被聚焦及加速且与靶层62发生碰撞。即，使X射线管电流(以下称为管电流)从阴极10流到靶面62S上的焦点。
[0067] 靶层62通过被射入电子束来释放X射线，由焦点释放出的X射线经由X射线透过窗3a释放至壳体3的外部。在此，焦点通过被射入电子束具有与丝极线圈的长轴相对应的长度、以及与丝极线圈的短轴相对应的宽度。由此，能够实施X射线摄影。
[0068] 接着，针对本实施方式所涉及的实施例的X射线管装置的结构及动作、以及比较例的X射线管装置的结构及动作进行说明。在实施例及比较例的X射线管装置中除了电子聚焦杯15以外同样地形成。
[0069] [实施例]
[0070] 如图1及图2所示，电子聚焦杯15包括：正面Sf、第1面S1、第1槽部16、一对第1突出部P1、第2面S2、以及第2槽部17。另外，图2(a)中的第1突出部P1带有斜线。正面Sf为平坦的面，是电子聚焦杯15中最接近于阳极靶60的面。第1面S1及第2面S2分别为相对于正面Sf位于阳极靶60的相反侧的平坦的面。
[0071] 第1槽部16开口在第1面S1上且收纳有第1丝极线圈11。第1槽部16具有沿着第1丝极线圈11的长轴的第1长度方向dL1、第1深度方向dD1、以及分别与第1深度方向dD1及第1长度方向dL1垂直的第1宽度方向dW1。
[0072] 第2槽部17开口在第2面S2上且收纳有第2丝极线圈12。第2槽部17具有沿着第2丝极线圈12的长轴的第2长度方向dL2、第2深度方向dD2、以及分别与第2深度方向dD2及第2长度方向dL2垂直的第2宽度方向dW2。
[0073] 一对第1突出部P1形成为由第1面S1向正面Sf侧突出，且设置为在第1长度方向dL1上夹持第1槽部16。另外，第1突出部P1没有超过正面Sf且突出于阳极靶60侧。一对第1突出部P1在第1长度方向dL1上具有彼此相对的第1侧面Ss1。本实施方式中的第1侧面Ss1平行于由第1深度方向dD1及第1宽度方向dW1所规定的第1假想平面，为平坦的面。一对第1突出部P1各自的第1侧面Ss1具有相同的尺寸。但是，一对第1突出部P1的结构不限于本实施例所限定的结构可为各种变形。例如，第1侧面Ss1也可不与上述第1假想平面平行，另外，也可不为平坦的面。
[0074] 各个第1突出部P1在与阳极靶60相对侧中具有上表面SU1。上表面SU1由向互不相同的方向倾斜的多个平坦的倾斜面形成。本实施例中的上表面SU1由2个平坦的倾斜面形成。
[0075] (比较例)
[0076] 如图1及图11所示，对比较例的X射线管装置与上述实施例的X射线管装置进行比较，电子聚焦杯15的结构不同。具体而言，对比较例的电子聚焦杯15与上述实施例进行比较，不同点在于：形成为没有一对第1突出部P1这点、第1槽部16(第1槽部16的上槽)形成得较深这点、在第1长度方向dL1中的第1槽部16及第1丝极线圈11形成得较短。
[0077] 在此，本申请发明人对利用上述实施例所涉及的X射线管装置来释放X射线进行仿真、以及对利用上述比较例所涉及的X射线管装置来释放X射线进行仿真。此时，对施加于电子聚焦杯15的偏置电压进行调整。形成在靶面62S上的焦点为单焦点。另外，仿真是在同一条件下进行的。
[0078] 首先，针对利用实施例所涉及的X射线管装置释放X射线的仿真的方法及结果进行说明。
[0079] 如图1，图2及图3所示，首先利用上述实施例所涉及的X射线管装置，对第1丝极线圈11及电子聚焦杯15施加共同的负的高电压，施加于电子聚焦杯15的偏置电压设为0V，且在靶面62S上形成焦点(大焦点)F1。电子由第1丝极线圈11整个区域射向靶面62S。电子束通过由电子聚焦杯15的第1槽部16及第1突出部P1形成的电场作用来进行聚焦。所形成的焦点(有效焦点)F1的长度设为L1,宽度设为W2。
[0080] 如图1、图2及图4所示，接着利用上述实施例所涉及的X射线管装置，对第1丝极线圈11及电子聚焦杯15施加共同的负的高电压，相对于电子聚焦杯15的丝极电压进一步施加负的偏置电压，且在靶面62S上形成焦点(小焦点)F1。电子从第1丝极线圈11的中央部射向靶面62S。由于第1突出部P1的作用，第1丝极线圈11的端部的电场作用比第1丝极线圈11的中央部的电场作用要大。来自第1丝极线圈11的端部的电子的射出量未减少。电子束通过由电子聚焦杯15的第1槽部16及第1突出部P1形成的电场作用来进行聚焦。
[0081] 所形成的焦点(有效焦点)F1的宽度为W2。另外，如上所述由于来自第1丝极线圈11的端部的电子的射出量未减少，因此焦点(有效焦点)F1的长度是比上述长度L1稍小的L2。另外，W2
[0082] 另外，如图5及图6所示，使提供给第1丝极线圈11的丝极电流连续地变化来对管电流进行测定。在本实施例中，可知偏置电压值也可为0V，也可为-5kV，随着丝极电流变大，管电流也能够变大。
[0083] 并且，如图7所示可知由第1丝极线圈11释放出的电子所形成的焦点F1与由第2丝极线圈12释放出的电子所形成的焦点F2能够形成在大致相同的位置上。为此，可知第1突出部P1不会对焦点F1与焦点F2的重叠造成不良影响。
[0084] 接着，针对利用比较例所涉及的X射线管装置释放X射线的仿真的方法及结果进行说明。
[0085] 如图1，图11及图12所示，首先利用上述比较例所涉及的X射线管装置，对第1丝极线圈11及电子聚焦杯15施加共同的负的高电压，施加于电子聚焦杯15的偏置电压设为0V，且在靶面62S上形成焦点(大焦点)F1。比较例的焦点(有效焦点)F1形成为与实施例相同的尺寸，长度为L1,宽度为W1。但是，与实施例相比，比较例的第1丝极线圈11较短，焦点F1的电子密度变低且管电流变小。
[0086] 如图1，图11及图13所示，接着利用上述比较例所涉及的X射线管装置，对第1丝极线圈11及电子聚焦杯15施加共同的负的高电压，对电子聚焦杯15进一步施加负的偏置电压，且在靶面62S上形成焦点(小焦点)F1。电子从第1丝极线圈11的中央部射向靶面62S。来自第1丝极线圈11的端部的电子的射出量未减少。
[0087] 所形成的焦点(有效焦点)F1的宽度为W2。另外，如上所述由于来自第1丝极线圈11端部的电子的射出量未减少，因此比较例的焦点(有效焦点)F1形成为与实施例相同的尺寸，长度为L2，宽度为W2。但是，如上所述，相比于实施例，比较例的第1丝极线圈11较短，焦点F1的电子密度变低且管电流变小。
[0088] 另外，如图14及图15所示，使提供给第1丝极线圈11的丝极电流连续地变化来对管电流进行测定。在本实施例中，可知若偏置电压值为0V，则随着丝极电流越大，管电流能够变得越大。
[0089] 但是，偏置电压值若设定为数百V例如-1kV，则如图15所示，可知即使变大丝极电流，管电流也难以变大。
[0090] 并且，如图16所示可知在本比较例中由第1丝极线圈11释放出的电子所形成的焦点F1与由第2丝极线圈12释放出的电子所形成的焦点F2与实施例(图7)同样地能够形成在大致相同的位置上。
[0091] 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包括：阳极靶60、具有第1丝极线圈11及电子聚焦杯15的阴极10、以及真空封壳70。电子聚焦杯15具有正面Sf、第1面S1、第1槽部16、以及一对第1突出部P1。一对第1突出部P1形成为由第1面S1向正面Sf侧突出，且在第1长度方向dL1夹持第1槽部16。
[0092] 为此，即使利用较长的第1丝极线圈11，也能够将焦点F1的长度设定为所期望的值，并且使管电流变大。另外，即使较浅地形成第1槽部16，也能够将焦点F1的尺寸设定为所期望的值，并且使管电流变大。
[0093] 由此，能够获得可简单且稳定地进行焦点尺寸可变控制与管电流控制，且能够抑制电子聚焦杯15的大型化的X射线管1及包括该X射线管1的X射线管装置。
[0094] 虽然说明了本发明的实施方式，但是上述实施方式作为示例而提出，并没有限定发明范围的意图。新的实施方式能够用其他各种方式来实施，在不脱离发明主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。上述实施方式及其变形均包含在发明范围及其主旨中，且包含在权利要求保护范围所记载的发明及其等效范围内。
[0095] 例如，第1突出部P1的上表面SU1也可由3个以上的平坦的倾斜面形成。
[0096] 如图8所示，第1突出部P1的上表面SU1由3个平坦的倾斜面形成。
[0097] 如图9所示，第1突出部P1的上表面SU1可由圆弧状的曲面形成。
[0098] 如图10所示，电子聚焦杯15可以还具有一对第2突出部P2。一对第2突出部P2形成为由第2面S2向正面Sf侧突出，且在第2长度方向dL2夹持第2槽部17。另外，第2突出部P2在与阳极靶60相对的一侧具有上表面SU2等，与上述第1突出部P1相同地形成。
[0099] 上述实施方式中以第1丝极线圈11比第2丝极线圈12要短的情况为例进行了说明。但是，在阴极10具有多个丝极线圈的情况下，多个丝极线圈也可为同一种类，也可为彼此不同的种类。通过种类的不同，能够对多个不同尺寸的焦点进行选择。在同一种类的情况下，能够交替地使用来延长丝极的寿命。
[0100] 在电子聚焦杯15具有多个槽部的情况下，至少一个槽部也可与上述的实施例的槽部同样地与突出部成组地形成，其他的槽部也可不利用突出部来形成。
[0101] 作为电子释放源的丝极，不限定于丝极线圈，可利用各种丝极。例如，阴极10也可具有平板丝极来替代丝极线圈。在该情况下也能够获得与上述的实施方式同样的效果。平板丝极为具有作为平面的平坦的丝极上表面(电子释放面)以及背面的平板状丝极。
[0102] 该发明的X射线管及X射线管装置不限于上述的X射线管及X射线管装置，能够有各种变形，适用于各种的X射线管及X射线管装置。例如，该发明的X射线管也能够适用于固定阳极型的X射线管。
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