(57)【要約】  Ｘ線アセンブリは、真空壁、アノード、及びカソードを含んでもよい。真空壁は、真空筐体を定めてもよく、Ｘ線窓を含んでもよい。アノードは、真空筐体内に位置してもよい。アノードは、標的領域を含んでもよい。カソードは、真空筐体内に位置してもよい。カソードは、アノードの標的領域に位置する焦点領域に移動する電子流を生成してもよい。カソードは、電子流が焦点領域の中心及びＸ線窓の中心に交差するように位置付けられた仮想線に対して斜めの経路に沿って移動するように位置付けられてもよい。【選択図】図１
2019501493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線窓を含む真空壁であって、前記真空壁は、真空筐体を定める、前記真空壁と、
前記真空筐体内に位置するアノードであって、前記アノードは、標的領域を含む、前記アノードと、
前記真空筐体内に位置するカソードであって、前記カソードは、前記アノードの前記標的領域に位置する焦点領域に移動する電子流を生成するように構成され、前記カソードは、前記電子流が前記焦点領域の中心及び前記Ｘ線窓の中心を交差するように位置付けられた仮想線に対して斜めの経路に沿って移動するように位置付けられる、前記カソードと、
を含む、Ｘ線アセンブリ。
【請求項２】
前記アノード及びカソードは、１５０キロボルトを上回る電圧の差を有するように構成される、請求項１に記載のＸ線アセンブリ。
【請求項３】
前記アノード及びカソードは、２２５キロボルトを上回る電圧の差を有するように構成される、請求項１に記載のＸ線アセンブリ。
【請求項４】
前記カソードは、前記焦点領域の前記中心及び前記Ｘ線窓の前記中心を交差するように位置付けられた前記仮想線に対して斜めに角度付けられる、請求項１に記載のＸ線アセンブリ。
【請求項５】
前記アノードを前記真空壁に対する軸の周りに回転可能に位置付けるように構成されたベアリング構造を更に含む、請求項１に記載のＸ線アセンブリ。
【請求項６】
前記ベアリング構造は、液体金属ベアリングを含む、請求項５に記載のＸ線アセンブリ。
【請求項７】
前記カソードと前記焦点領域の間に位置する開口を定める開口構造を更に含む、請求項１に記載のＸ線アセンブリ。
【請求項８】
前記開口構造は、前記アノードの前記軸に実質的に垂直な壁を含む、請求項７に記載のＸ線アセンブリ。
【請求項９】
真空筐体を定める真空壁であって、前記真空壁は、Ｘ線窓を含む、前記真空壁と、
前記真空筐体内に位置するアノードであって、前記アノードは、標的領域を含み、前記アノードは、液体金属ベアリングを含むベアリング構造を介して前記真空壁に対する軸の周りを回転可能に位置付けられる、前記アノードと、
前記真空筐体内に位置するカソードであって、前記カソードは、前記真空壁の前記Ｘ線窓に隣接する前記アノードの前記標的領域に位置する焦点領域に移動する電子流を生成するように構成され、前記カソードは、前記アノードの前記軸に並列した方向及び前記アノードの前記軸に垂直な方向で前記焦点領域からオフセットされる、前記カソードと、
前記カソードと前記焦点領域との間に位置する開口を定める開口構造と、
を含む、Ｘ線アセンブリ。
【請求項１０】
前記カソードの面は、前記焦点領域に向かって角度付けられる、請求項９に記載のＸ線アセンブリ。
【請求項１１】
前記カソードに隣接して位置する絶縁体を更に含む、請求項９に記載のＸ線アセンブリ。
【請求項１２】
前記アノード及びカソードは、１５０キロボルトを上回る電圧の差を有するように構成される、請求項９に記載のＸ線アセンブリ。
【請求項１３】
前記アノードは正電圧を有し、前記カソードは負電圧を有し、前記真空壁は接地される、請求項９に記載のＸ線アセンブリ。
【請求項１４】
前記アノードは接地される、請求項９に記載のＸ線アセンブリ。
【請求項１５】
前記カソードは接地される、請求項９に記載のＸ線アセンブリ。
【請求項１６】
前記開口構造は、前記アノードの前記軸に実質的に垂直な壁を含む、請求項９に記載のＸ線アセンブリ。
【請求項１７】
前記開口構造は可変の厚みを含む、請求項９に記載のＸ線アセンブリ。
【請求項１８】
前記構造の相対的に厚い部分は、前記構造の相対的に薄い部分よりも前記焦点領域に相対的に近く位置する、請求項１７に記載のＸ線アセンブリ。
【請求項１９】
前記ベアリング構造は、前記ベアリング構造のシャフトに位置する冷却通路を含む、請求項９に記載のＸ線アセンブリ。
【請求項２０】
Ｘ線窓を含む真空壁であって、前記真空壁は、真空筐体を定める、前記真空壁と、
標的領域を含むアノードと、
液体金属ベアリングを含むベアリング構造であって、前記ベアリング構造は、前記アノードを前記真空壁に対して回転可能に位置付けるように構成される、前記ベアリング構造と、
前記真空筐体内に位置するカソードであって、前記カソードは、前記真空壁の前記Ｘ線窓に隣接する前記アノードの前記標的領域に位置する焦点領域に移動する電子流を生成するように構成される、前記カソードと、
を含み、
前記カソード及びアノードは、１５０キロボルトよりも大きい電圧差を有するように構成される、
産業用封止Ｘ線アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で議論される実施形態は、Ｘ線アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
関連する技術
物質解析、撮像、及び放射線治療などのための使用でＸ線を生成するために、Ｘ線アセンブリが使用されることがある。本明細書で特許請求される主題は、上記説明されたものなどの環境のみで作用する実施形態に限定されない。むしろ、この背景技術は、本明細書で説明されるいくつかの実施形態を実施することができる１つの例示的な技術領域を示すためにのみ提供される。
【発明の概要】
【０００３】
実施形態は、Ｘ線アセンブリに関連することができる。
【０００４】
この発明の概要は、発明の詳細な説明で以下に更に説明される簡易的な形式にある概念の選択を導入する。この発明の概要は、特許請求される主題の重要な特徴または本質的な性質を特定することを意図しているわけではなく、特許請求される主題の範囲を決定することを支援するものとして使用されることも意図していない。
【０００５】
実施形態では、Ｘ線アセンブリは、真空壁、アノード、及びカソードを含んでもよい。真空壁は、真空筐体を定義してもよく、Ｘ線窓を含んでもよい。アノードは、真空筐体内に位置してもよい。アノードは、標的領域を含んでもよい。カソードは、真空筐体内に位置してもよい。カソードは、アノードの標的領域に位置する焦点領域に移動する電子流を生成してもよい。カソードは、電子流が、焦点領域の中心及びＸ線窓の中心を交差するように、位置付けられた仮想線に対する斜路（ｏｂｌｉｑｕｅ  ｐａｔｈ）に沿って移動するように位置付けられてもよい。
【０００６】
別の実施形態では、Ｘ線アセンブリは、真空壁、アノード、カソード、及び開口構造を含んでもよい。真空壁は、真空筐体を定義してもよく、Ｘ線窓を含んでもよい。アノードは、真空筐体内に位置してもよい。アノードは、液体金属ベアリングを含むベアリング構造を介して真空壁に対する軸の周りで回転可能に位置付けられてもよい。アノードは、標的領域を含んでもよい。カソードは、真空筐体内に位置してもよい。カソードは、真空壁のＸ線窓に隣接するアノードの標的領域に位置する焦点領域に移動する電子流を生成してもよい。カソードは、アノードの軸に並列した方向及びアノードの軸に垂直な方向で焦点領域からオフセットされてもよい。開口構造は、カソードと焦点領域との間に位置する開口を定義してもよい。
【０００７】
追加の特徴及び利点は、説明に従い、及び説明から部分的に明らかなその説明で示され、または実施形態の実施により学習されてもよい。実施形態の特徴及び利点は、特許請求の範囲で特に指摘される手段及び組み合わせによって実現及び取得される。それらの及び他の特徴は、以下の説明及び特許請求の範囲からより完全に明確になり、または以下に示されるような実施形態の実施によって学習されてもよい。
【０００８】
本発明の上記及び他の利点を更に明確にするために、本発明のより特定の説明が、添付図面に示されるその特定の実施形態を参照することによって提供される。それらの図面は本発明の典型的な実施形態のみを記述し、従って、その範囲を限定するとは見なされないことが認識される。本発明は、添付図面の使用を通じて追加の特殊性及び詳細で記述及び説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】例示的なＸ線アセンブリの断面を示す。
【図２】別の例示的なＸ線アセンブリの断面を示す。
【図３】別の例示的なＸ線アセンブリの断面を示す。
【図４】別の例示的なＸ線アセンブリの断面を示す。
【図５】別の例示的なＸ線アセンブリの断面を示す。
【図６】別の例示的なＸ線アセンブリの断面を示す。
【図７】別の例示的なＸ線アセンブリの断面を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
Ｘ線アセンブリにおいて１５０キロボルトを上回る電圧など相対的に高い電圧を採用することは、相対的に強い電場を生成するＸ線アセンブリの高電圧コンダクタをもたらすことがある。いくつかのＸ線アセンブリの構成は、相対的に強い電場の効果の結果として、相対的に高い電圧における安定した動作が可能ではないことがある。高電圧コンダクタ、地面、及び／または反対にある高電圧コンダクタの間の距離を増加させることは、相対的に高い電圧において安定した動作が可能なＸ線アセンブリに更に適合するために、相対的に強い電場に適合することができる。例えば、従来のＸ線アセンブリは、相対的に高い電圧に適合するために、相対的に大きくされることがある。それらの従来のＸ線アセンブリは、Ｘ線強度、分解能、及び／または効率性の相対的な減少を示すことがある。いくつかの例では、従来のＸ線アセンブリは、Ｘ線のソースと、そこからＸ線がＸ線アセンブリを出て、及び／またはＸ線アセンブリの明確な領域（ａｒｅａ  ｃｌｅａｒ）に到達する領域との間の相対的に増加した距離を含んでもよい。
【００１１】
一部の実施形態では、Ｘ線アセンブリは、高電圧コンダクタ及び／または地面の間の距離が相対的に増加すると共に、Ｘ線アセンブリのサイズ全体の対応する相対的増加を削減し、または取り除くように構成されてもよい。例えば、Ｘ線アセンブリは、アノードの焦点領域に対してオフセットされたカソードを含んでもよく、それによって、カソードから焦点領域に移動する電子ビームがアノードの軸に対する角度において移動する。カソードのオフセット位置は、Ｘ線アセンブリのサイズの対応する相対的増加なしに、Ｘ線アセンブリのカソード及び真空壁の間の距離の相対的増加に適合することができる。一部の実施形態では、Ｘ線アセンブリは、カソードと焦点領域との間に位置する開口を定める開口構造を含んでもよい。一部の実施形態では、Ｘ線アセンブリは、アノードの焦点領域をＸ線アセンブリのＸ線窓に相対的に近くに位置付けてもよい。代わりに、または加えて、アノードの焦点領域は、Ｘ線アセンブリの真空壁の外面に相対的に近くに位置付けられてもよい。例えば、Ｘ線ソースから真空壁の明確な領域に移動するＸ線の距離は、従来のＸ線アセンブリに対して短くされてもよい。よって、例えば、Ｘ線に露出される物体は、Ｘ線ソースに相対的に近接して位置付けられてもよい。一部の実施形態では、Ｘ線アセンブリは、従来のＸ線アセンブリに対するＸ線強度、分解能、及び／または効率性の増加を示すことがある。
【００１２】
ここで同様の構造が同様の参照指定で提供される図面への参照がなされる。図面は、例示的な実施形態の図形の表現及び概略表現であり、従って、特許請求される主題の範囲を限定せず、図面は必ずしも実寸で描画されない。
【００１３】
図１は、例示的なＸ線アセンブリ１００の断面を示す。一部の実施形態では、Ｘ線アセンブリ１００は、例えば、医療Ｘ線アセンブリなど、他のＸ線アセンブリよりも相対的に高い電圧において動作することができる産業Ｘ線アセンブリを含んでもよい。Ｘ線アセンブリは、筐体１０２及び真空筐体１０４を定める真空壁１０３を含む。よって、例えば、Ｘ線アセンブリ１００は、封止されたＸ線管であってもよい。封止された筐体１０２は、取外可能管に対してあまりメンテナンスを必要としないようにすることができる。筐体１０２は、金属、ガラス、及び/または他の適切な材質を含んでもよい。一部の実施形態では、筐体１０２と真空壁１０３との間の体積は、油で充填されてもよい。
【００１４】
Ｘ線アセンブリ１００は、真空筐体１０４内に位置するカソード１０６及びアノード１１４を含む。Ｘ線アセンブリ１００は、カソード１０６に隣接して位置する絶縁体１０８を含んでもよい。代わりに、または加えて、例示的なＸ線アセンブリ１００は、カソード１０６の幹１０５に位置付けられた絶縁体を含んでもよい。一部の実施形態では、Ｘ線アセンブリ１００は、絶縁体１０８とレセプタクル１１２との間に位置付けられたガスケット１０９を含んでもよい。一部の実施形態では、レセプタクル１１２は、カソード１０６に接続され、カソード１０６の制御を促進する導電コネクタ１１０を含んでもよい。代わりに、または加えて、レセプタクル１１２は、ケーブル接続を含んでもよい。
【００１５】
一部の実施形態では、カソード１０６の面１３１は、カソード１０６の幹１０５に対して角度付けられてもよい。代わりに、または加えて、カソードの幹１０５は、屈曲部を含んでもよい。代わりに、または加えて、幹１０５は、レセプタクル１１２に対する角度で位置付けられてもよく、絶縁体１０８は、幹１０５に適合するように角度付けられた開口部を含んでもよい。カソード１０６は、高電圧遮蔽体１１１を含んでもよい。一部の実施形態では、高電圧遮蔽体１１１内の開口部は、カソード１０６の面１０７に配向されてもよい。代わりに、高電圧遮蔽体１１１内の開口部は、カソード１０６の面１０７に対する角度で配向されてもよい。
【００１６】
アノード１１４は、軸１１７の周りを選択的に回転してもよい。アノード１１４は、焦点軌道としても説明することができる、標的領域１１６を含む。アノード１１４は、相対的に高い、カソード１０６に対する正電圧にあってもよい。カソード１０６は、負電荷を有する電子流１２８を生成してもよく、正に帯電したアノード１１４に引き付けられてもよい。よって、例えば、電子流１２８は、アノード１１４に移動してもよく、焦点領域１１８において標的領域１１６に影響を与えてもよい。焦点領域１１８は、筐体１０２及び真空壁１０３内でＸ線窓１２０に隣接してもよく、それによって、標的領域１１６での電子流１２８の影響によって生成されたＸ線ビーム１２２は、筐体１０２を出ることができる。
【００１７】
一部の実施形態では、アノード１１４及びカソード１０６は、１５０キロボルト（ｋＶ）よりも大きい電圧差を有してもよい。一部の実施形態では、アノード１１４及びカソード１０６は、２２５ｋＶよりも大きい電圧差を有してもよい。一部の実施形態では、アノード１１４は、カソード１０６に対する接地電圧を有してもよい。代わりにカソード１０６は、アノード１１４に対する接地電圧を有してもよい。代わりに、カソード１０６は、負電圧を有してもよく、アノード１１４は、正電圧を有してもよく、それによって、カソード１０６及びアノード１１４は、所望の電圧差を示すことができる。
【００１８】
アノード１１４は、軸１１７の周りを回転するようにされてもよく、それによって、焦点領域１１８は、標的領域１１６の同一の領域に長くは留まらない。著しい熱量が、焦点領域１１８において生じることがあり、アノード１１４を回転させることによって、Ｘ線ビーム１２２がアノード１１４を破壊することなく、相対的に著しい期間の間に生成されることが可能になる。アノード１１４は、固定アノードと比較して所与の電力の入力について相対的に小さい焦点領域１１８に適合することができる。よって、例えば、固定アノードに対する所与の電力の入力について、解像度を改善させることができる。更に、所与の焦点領域のサイズについて、より高い電力の入力が適合されてもよく、それは、より高いＸ線ビーム１２２の束、よって、例えば、固定アノードに対するより短い検査時間を促すことができる。加えて、より大きな連続した電力密度は、アノード１１４の標的領域１１６に方向付けられてもよく、固定アノードに対するより高い明るさをもたらす。
【００１９】
アノード１１４は、ベアリング構造１３０を介して筐体１０２に対して回転可能に位置付けられてもよい。ベアリング構造１３０は、液体金属ベアリング１３２を含んでもよい。液体金属ベアリング１３２は、水力学ベアリングの形式であってもよい。ベアリング構造１３０は、液体金属ベアリング１３２に面した１つ以上のスパイラル溝を含んでもよい。アノード１１４は、ロータ１３４に取り付けられてもよい。ロータ１３４、よって、アノード１１４は、固定子１３６によって回転するように促されてもよい。ロータ１３４は、真空筐体１０４内に位置してもよく、固定子１３６は、真空筐体１０４の外側に位置してもよい。液体金属ベアリング１３２は、ボールベアリング構造に対する改善された寿命を示すことができる。
【００２０】
一部の実施形態では、ベアリング構造１３０は、アノード１１４と、筐体１０２に対して位置付けられた支持軸１３７との間のインタフェースとして作用してもよい。Ｘ線アセンブリ１００は、支持軸１３７に隣接して位置する絶縁体１３８を含んでもよい。一部の実施形態では、絶縁体１３８は、厚みよりも実質的に大きい直径を有するセラミックを含んでもよい。
【００２１】
一部の実施形態では、Ｘ線アセンブリ１００は、絶縁体１３８とレセプタクル１４０との間に位置するガスケット１３９を含んでもよい。一部の実施形態では、レセプタクル１４０は、支持軸１３７のクーラント経路１４５を通じてクーラントを循環するための冷却液入力１４２及び／または冷却液出力１４４を含んでもよい。一部の実施形態では、レセプタクル１４０は、ケーブルと統合された冷却液入力１４２及び／または冷却液出力１４４を有するケーブルを含んでもよい。
【００２２】
クーラント経路１４５を通じてクーラントを循環することは、支持軸１３７、液体金属ベアリング１３２、及びアノード１１４から熱を除去することができる。よって、例えば、クーラント経路１４５通じて循環するクーラントを介してＸ線アセンブリ１００から、Ｘ線ビーム１２２の生成で生じた熱、及び／またはベアリング構造１３０内の摩擦を介して生じた熱を除去することができ、クーラントは、冷却液入力１４２を介して入ることができ、冷却液出力１４４を介して出ることができる。
【００２３】
カソード１０６は、軸１１７に並列した方向で焦点領域１１８からオフセット１２７されてもよい。更に、カソード１０６は、軸１１７に垂直な方向で焦点領域１１８からオフセット１２９されてもよい。オフセット１２９は、カソード１０６と、カソード１０６とは異なる電圧を有することがある筐体１０２との間のアーク放電を防止することができる。例えば、カソード１０６は、相対的に大きい負電圧を有してもよく、筐体１０２は、電気的接地に相対的に近い電圧を有してもよい。よって、例えば、オフセット１２９は、相対的に小型形状及び／またはサイズで筐体１０２を形成することを促進することができる。
【００２４】
代わりに、または加えて、カソード１０６は、電子流１２４が焦点領域１１８の中心及びＸ線窓１２０の中心を交差するように位置付けられた仮想線１２５に対して斜めに配向された経路に沿って焦点領域１１８に移動するように位置付けられてもよい。言い換えると、電子流１２４は、Ｘ線ビーム１２２及び／または軸１１７の中心光線に対する斜めの配向を有する経路に沿って焦点領域１１８に移動してもよい。
【００２５】
Ｘ線アセンブリ１００は、開口構造１２４を含んでもよい。一部の実施形態では、開口構造１２４は、電子流１２８が焦点領域１１８に、及びアノード１１４の相対的に近い部分ではない方に移動することを促すことができる。一部の実施形態では、開口構造１２４は、銅から形成されてもよい。
【００２６】
開口構造１２４は、カソード１０６と焦点領域１１８との間に位置する開口１２６を定める。一部の実施形態では、開口構造１２４は、カソード１０６と開口構造１２４との間のアーク放電を防止し、及び／または開口構造１２４が電子流１２８の経路に影響することを防止するための絶縁体を含んでもよい。開口構造１２４は、開口１２６を定めてもよく、それによって、開口１２６は、電子流１２８がアノード１１４の軸１１７に対する斜めの経路においてカソード１０６から流れる傾向がある高電圧場を生成する。
【００２７】
一部の実施形態では、開口構造１２４は、アノード１１４の軸１１７に実質的に垂直な壁を含んでもよい。代わりに、開口構造１２４は、アノード１１４の軸１１７に対する角度に位置付けられた壁を含んでもよい。一部の実施形態では、開口構造１２４は、相対的に平面な開口１２６を定めてもよい。
【００２８】
開口構造１２４は、アノード１１４から後方に散乱する電子を収集してもよい。一部の実施形態では、開口構造１２４は、熱を消散させるように構成されてもよい。例えば、冷却チャネルが開口構造１２４で形成されてもよく、一部の実施形態では、クーラントは、冷却チャネルを通じて循環してもよい。開口構造１２４は、カソード１０６の周りで相対的に均一な高電圧場を推進することができる。
【００２９】
一部の実施形態では、Ｘ線アセンブリ１００は、焦点領域１１８と筐体１０２との間の相対的に短い距離１３１を含んでもよい。よって、例えば、Ｘ線ビーム１２２は、相対的に短い距離１３１で筐体１０２の明確な領域に到達することができる。相対的に短い距離１３１は、Ｘ線ビーム１２２のソース（例えば、焦点領域１１８）に相対的に近く位置付けられることになる物体に適合することができる。例として、Ｘ線アセンブリ１００は、従来のＸ線アセンブリに対するＸ線強度、分解能、及び／または効率性の増加を示すことができる。
【００３０】
一部の実施形態では、標的領域１１６は、アノード１１４の面１１５に対して相対的に大きな角度を有してもよい。一部の実施形態では、Ｘ線窓１２０のサイズは、アノード１１４の面１１５に対する標的領域１１６の角度に関連してもよい。標的領域１１６の相対的に大きな角度は、アノード１１４におけるＸ線減衰が相対的に少なくなることを促すことができる。一部の実施形態では、標的領域１１６は、２０度の角度、またはアノード１１４の面１１５に対してより大きな角度を有してもよい。
【００３１】
アノード１１４の面１１５に対する標的領域１１６の相対的に大きな角度は、相対的に小さな焦点領域１１８及び焦点領域１１８において生じる相対的に高い温度を促すことができる。よって、例えば、焦点領域１１８において生じる温度は、相対的に小さな角度を有する標的領域１１６に対する相対的に低い電力の制限を促すことができる。更に、突出した焦点領域のサイズは、Ｘ線ビーム１２２によって照射される領域にまたがる相対的に均一な解像度について相対的に均一であってもよい。
【００３２】
図２は、例示的なＸ線アセンブリ２００の断面を示す。Ｘ線アセンブリ２００は、図１の例示的なＸ線アセンブリ１００に全体的に対応してもよいが、開口２０４を定める代替的な開口構造２０２を含んでもよい。開口構造２０２は、焦点領域１１８への、及びアノード１１４の相対的に近い部分ではない方への電子流１２８を促すことができる。開口構造２０２の形状は更に、カソード１０６と筐体１０２との間のアーク放電を防止することができる。開口構造２０２は、Ｖ字型断面を含んでもよい。代わりに、開口構造２０２は、実質的に一定の厚みの断面、凸形状の断面、または凹形状の断面などを含む他の形状を含んでもよい。例えば、開口構造２０２は、開口構造２０２の凹形状がカソード１０６に対向するように配向された凹形状の断面を含んでもよい。
【００３３】
一部の実施形態では、開口構造２０２は、相対的に円形の開口２０４を定めてもよい。相対的に円形の開口２０４の中心線は、アノード１１４の軸１１７に対して並列でないように伸びてもよい。例えば、図２に示される開口２０４の中心線は、電子流１２８の全体的な配向におおよそ並列に伸びてもよい。代わりに、開口構造２０２は、非円形の開口を定めてもよい。開口２０４の縦走線は、アノード１１４の軸１１７に対して並列でないように伸びてもよい。
【００３４】
図３は、例示的なＸ線アセンブリ３００の断面を示す。Ｘ線アセンブリ３００は、図１の筐体１０２、真空壁１０３、真空筐体１０４、カソード１０６、絶縁体１０８、アノード１１４、標的領域１１６、焦点領域１１８、Ｘ線窓１２０、Ｘ線ビーム１２２、電子流１２８、ベアリング構造１３０、液体金属ベアリング１３２、ロータ１３４、固定子１３６、シャフト１３７、及び／またはクーラント経路１４５に全体的にそれぞれが対応する、筐体３０２、真空壁３０３、真空筐体３０４、カソード３０６、絶縁体３０８、アノード３１０、標的領域３１２、焦点領域３１４、Ｘ線ビーム３１８、電子流３２４、ベアリング構造３２６、液体金属ベアリング３２８、ロータ３３０、固定子３３２、支持軸３３４、及び／またはクーラント経路３３６を含んでもよい。
【００３５】
Ｘ線アセンブリ３００は、電子流３２４がアノード３１０の標的領域３１２に移動することを促すようなサイズ及び形にされた開口３２２を定める構造３２０に焦点を合わせるカソードを含んでもよい。加えて、開口構造３２０は、電子流３２４が筐体３０２に移動することを防止することができる。
【００３６】
一部の実施形態では、カソード３０６は、−２２５ｋＶ以下の電圧を有してもよく、アノード３１０は、カソード３０６に対する接地電圧を有してもよい。一部の実施形態では、カソード３０６は、−２２５ｋＶ〜−３００ｋＶとの間の電圧を有してもよい。代わりに、カソード３０６及びアノード３１０は、カソード３０６とアノード３１０との間の電圧差が１５０ｋＶよりも大きくなるような異なる電圧を有してもよい。
【００３７】
図４は、例示的なＸ線アセンブリ４００の断面を示す。Ｘ線アセンブリ４００は、図１の真空壁１０３、真空筐体１０４、カソード１０６、絶縁体１０８、アノード１１４、標的領域１１６、焦点領域１１８、Ｘ線窓１２０、Ｘ線ビーム１２２、電子流１２８、ベアリング構造１３０、液体金属ベアリング１３２、ロータ１３４、固定子１３６、及び／またはクーラント経路１４５に全体的にそれぞれが対応する、真空壁４０２、真空筐体４０４、カソード４０６、絶縁体４０８、アノード４１０、標的領域４１２、焦点領域４１４、Ｘ線ビーム４１８、電子流４２４、ベアリング構造４２６、液体金属ベアリング４２８、ロータ４３０、固定子４３２、及び／またはクーラント経路４３６を含んでもよい。
【００３８】
カソード４０６は、アノード４１０のベアリング構造４２６の同一の側面に位置してもよい。Ｘ線アセンブリ４００は、電子流４２４がアノード４１０の標的領域４１２に移動することを促すようなサイズ及び形にされた開口４２２を定める開口構造４２０を含んでもよい。加えて、開口構造４２０は、電子流４２４が真空壁４０２に移動することを防止することができる。
【００３９】
一部の実施形態では、カソード４０６は、−２２５ｋＶ以下の電圧を有してもよく、アノード４１０は、カソード４０６に対する接地電圧を有してもよい。代わりに、カソード４０６及びアノード４１０は、カソード４０６とアノード４１０との間の電圧差が１５０ｋＶよりも大きなくなるような異なる電圧を有してもよい。
【００４０】
図５は、例示的なＸ線アセンブリ５００の断面を示す。一部の実施形態では、Ｘ線アセンブリ５００は、１５０キロボルトを上回る電圧または２２５キロボルトを上回るなど、相対的に高い電圧において動作してもよい。Ｘ線アセンブリ５００は、真空筐体５０４定める真空壁５０２を含む。
【００４１】
Ｘ線アセンブリ５００は、図１のカソード１０６、絶縁体１０８、Ｘ線窓１２０、Ｘ線ビーム１２２、電子流１２８、仮想線１２５、及び焦点領域１１８と筐体１０２の間の距離１３１に全体的にそれぞれが対応する、カソード５０６、絶縁体５０８、Ｘ線窓５１６、Ｘ線ビーム５１８、電子流５２４、仮想線５２８、及び焦点領域５１４と真空壁５０２の間の距離５２６を含んでもよい。Ｘ線アセンブリ５００は、アノード５１０、標的領域５１２、及び焦点領域５１４を含んでもよい。アノード５１０は、Ｘ線アセンブリ５００の動作の間、真空壁５０２及びカソード５０６に対する位置に留まることができる、静止アノードであってもよい。一部の実施形態では、真空壁５０２は、おおよそ円筒形状の形状を有してもよい。任意選択で、カソード５０６は、真空壁５０２の円筒形状の軸に実質的に並列して位置付けられてもよい。
【００４２】
Ｘ線アセンブリのカソード５０６は、電子流５２４が焦点領域５１４の中心及びＸ線窓５１６の中心を交差するように位置付けられた仮想線５２８に対して斜めに配向された経路に沿って焦点領域５１４に移動するように位置付けられてもよい。言い換えると、電子流５１８は、Ｘ線ビーム５１８の中心光線に対する斜めの配向を有する経路に沿って焦点領域５１４に移動してもよい。
【００４３】
図６は、例示的なＸ線アセンブリ６００の断面を示す。一部の実施形態では、Ｘ線アセンブリ６００は、１５０キロボルトを上回る電圧または２２５キロボルトを上回る電圧など、相対的に高い電圧において動作してもよい。Ｘ線アセンブリ６００は、図５の真空壁５０２、真空筐体５０４、カソード５０６、絶縁体５０８、アノード５１０、標的領域５１２、焦点領域５１４、Ｘ線窓５１６、Ｘ線ビーム５１８、電子流５２４、仮想線５２８、及び焦点領域５１４と真空壁５０２の間の距離５２６に全体的にそれぞれが対応する、真空壁６０２、真空筐体６０４、カソード６０６、絶縁体６０８、アノード６１０、標的領域６１２、焦点領域６１４、Ｘ線窓６１６、Ｘ線ビーム６１８、電子流６２４、仮想線６２８、及び焦点領域６１４と真空壁６０２の間の距離６２６を含んでもよい。一部の実施形態では、真空壁６０２は、おおよそ円筒形状を有してもよい。任意選択で、カソード６０６は、真空壁６０２の円筒形状の軸に実質的に並列して位置付けられてもよい。
【００４４】
Ｘ線アセンブリ６００は、絶縁体６２０を含んでもよい。一部の実施形態では、絶縁体６２０は、カソードと真空壁６０２との間のアーク放電を防止することができる。代わりに、または加えて、絶縁体６２０は、電子流６２４が焦点領域６１６に移動することを促すことができる。
【００４５】
Ｘ線アセンブリのカソード６０６は、電子流６２４が焦点領域６１４の中心及びＸ線窓６１６の中心を交差するように位置付けられた仮想線６２８に対して斜めに配向された経路に沿って焦点領域６１４に移動するように位置付けられてもよい。言い換えると、電子流６１８は、Ｘ線ビーム６１８の中心光線に対して斜めの配向を有する経路に沿って焦点領域６１４に移動してもよい。
【００４６】
図７は、例示的なＸ線アセンブリ７００の断面を示す。一部の実施形態では、Ｘ線アセンブリ７００は、１５０キロボルトを上回る電圧または２２５キロボルトを上回る電圧など、相対的に高い電圧において動作してもよい。
【００４７】
Ｘ線アセンブリ７００は、図５の真空壁５０２、真空筐体５０４、カソード５０６、絶縁体５０８、アノード５１０、標的領域５１２、焦点領域５１４、Ｘ線窓５１６、Ｘ線ビーム５１８、電子流５２４、仮想線５２８、及び焦点領域５１４と真空壁５０２の間の距離５２６に全体的にそれぞれが対応する、真空壁７０２、真空筐体７０４、カソード７０６、絶縁体７０８、Ｘ線窓７１６、Ｘ線ビーム７１８、電子流７２４、仮想線７２８、及び焦点領域７１４と真空壁７０２の間の距離７２６を含んでもよい。
【００４８】
一部の実施形態では、真空壁７０２は、おおよそ円錐形状または円錐台形状を有してもよい。任意選択で、カソード７０６及び／または電子流７２４は、真空壁７０２の円錐形状または円錐台形状の軸に実質的に並列して位置付けられてもよい。
【００４９】
Ｘ線アセンブリのカソード７０６は、電子流７２４が焦点領域７１４の中心及びＸ線窓７１６の中心を交差するように位置付けられた仮想線７２８に対して斜めに配向された経路に沿って焦点領域７１４に移動するように位置付けられてもよい。言い換えると、電子流７１８は、Ｘ線ビーム７１８の中心光線に対して斜めの配向を有する経路に沿って焦点領域７１４に移動してもよい。
【００５０】
本発明は、その精神または必須の性質から逸脱することなく、他の特定の形式で具体化されてもよい。説明された実施形態が、全ての点で例示として、及び限定的でないものと見なされることになる。従って、本発明の精神は、上述した説明によってではなく、添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の同等物の意味及び範囲内にあるすべての変更は、それらの範囲内で包含されてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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