(57)【要約】【課題】  電子ビーム断層撮影（ＥＢＴ）スキャナにおいて電子ビームを生成するのに用いられるオイルフリー電子供給源組立体を提供する。【解決手段】  剛性の絶縁レセプタクル（１０２）及び陽極（９０）が真空チャンバ（１５２）内に延び、ハウジングの両端に装着される。陰極集束用電極（１３０）がレセプタクルの外端（８８）に装着され、真空チャンバ内に懸架される。高電圧コネクタ（１２４）がレセプタクル内に挿入され、オイルフリー環境で電圧を伝送する。陰極（１４９）及び陽極表面（９２）は互いに面し、電子ビーム軸（８２）に沿って互いに対して位置合わせされる。【選択図】      図１
2004165162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端にフランジ（１５６）を有し、反対側の端部に陽極装着表面（１６４）を有し、内部に真空を維持する真空チャンバ（１５２）と、
前記フランジ（１５６）に固定されたレセプタクル装着フランジ（１２２）を有し、前記真空チャンバ（１５２）内で懸架される剛性の絶縁レセプタクル（１０２）と、
前記レセプタクル装着フランジ（１２２）とは反対側にある前記レセプタクルのレセプタクル外端（８８）に取り付けられ、前記レセプタクル外端（８８）により前記真空チャンバ（１５２）内に全体が懸架されるようになった陰極集束用電極組立体（１３０）と、
前記陽極装着表面（１６４）に装着され、前記陰極集束用電極組立体（１３０）と位置合わせされた陽極（９０）と、
を備える電子供給源（１５０）。
【請求項２】
高電圧を伝送するコネクタ（１２４）を更に備え、該コネクタ（１２４）が、誘電性グリース（１１３）を含む前記レセプタクル（１０２）の中に挿入された請求項１に記載の電子供給源（１５０）。
【請求項３】
前記レセプタクル外端（８８）が、前記陰極集束用電極組立体（１３０）を固定的に受ける開口カップ状部分（９６）を含む請求項１に記載の電子供給源（１５０）。
【請求項４】
前記レセプタクル（１０２）が、電力を陰極ヒータに伝送する中央導電性ロッド（１１０）と同心に配置されて該導電性ロッドを取り囲む電気的に共通のシェル（１０４）を含み、前記ロッド（１１０）は間隙（１０６）により前記共通シェル（１０４）から分離されている請求項１に記載の電子供給源。
【請求項５】
前記レセプタクル（１０２）が、該レセプタクルの基部（９９）と前記外端（８８）との間に中間部分（９８）を含み、前記中間部分（９８）が前記真空により囲まれた先細の外面を有する請求項１に記載の電子供給源（１５０）。
【請求項６】
患者テーブルと、
患者のＸ線走査が得られるように少なくとも部分的に前記患者テーブルを囲むＸ線源（１４）及び検出器（２２）と、
電子ビーム（１２）を前記Ｘ線源（１４）上に向けるための集束用部材（３８）と、
前記電子ビーム（１２）を生成する電子供給源（３２）と、
を備え、前記電子供給源が、
内部に真空を維持する真空チャンバ（１５２）と、
一端が前記真空チャンバ（１５２）に取り付けられ、前記真空チャンバ（１５２）内に延びる剛性の絶縁レセプタクル（１０２）と、
前記真空チャンバ（１５２）に装着された前記一端とは反対側の前記レセプタクル（１０２）の外端（８８）から懸架された陰極集束用電極組立体（１３０）と、
前記真空チャンバ（１５２）に装着され、前記陰極集束用電極組立体（１３０）と位置合わせして前記真空の中に延びる陽極（９０）と、
を備える電子ビームスキャナ（８）。
【請求項７】
高電圧を伝送するコネクタ（１２４）を更に備え、前記コネクタは、誘電性グリース（１１３）を含む前記レセプタクル（１０２）内に挿入された請求項６に記載の電子ビームスキャナ（８）。
【請求項８】
前記レセプタクルの外端（８８）が、前記陰極集束用電極組立体（１３０）を固定的に受ける開口カップ状部分（９６）を含み、前記レセプタクル（１０２）が前記陰極集束用電極組立体（１３０）を全体的に支持するようになった請求項６に記載の電子ビームスキャナ（８）。
【請求項９】
前記レセプタクル（１０２）が、電力を陰極（１４９）に伝送する中央導電性ロッド（１１０）と同心に配置されて該導電性ロッドを取り囲む電気的に共通のシェル（１０４）を含み、前記ロッド（１１０）は間隙（１０６）により前記共通シェル（１０４）から分離されている請求項６に記載の電子ビームスキャナ（８）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、診断イメージングに用いられる電子ビーム断層撮影（ＥＢＴ）スキャナに関する。特に、本発明は、ＥＢＴスキャナにおいて電子ビームを生成するのに用いられる電子供給源組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
診断イメージングシステムは、Ｘ線システム、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）システム、超音波システム、電子ビーム断層撮影（ＥＢＴ）システム、磁気共鳴（ＭＲ）システム及び同様のもののような種々のイメージング診断装置を含む。診断イメージングシステムは、例えば患者のような被検体の画像を、例えば患者を透過するＸ線のようなエネルギ源に曝すことにより生成する。生成された画像は、多くの目的に用いることができる。例えば、被検体の内部欠陥を検出することができる。更に、内部構造又は整列状態の変化を求めることができる。また、被検体内の流体の流れを表すことができる。更に、画像は、被検体内の要素の存在の有無を示すことができる。診断イメージングにより得られる情報には、医学及び製造を含む多くの分野の用途がある。
【０００３】
ＥＢＴシステムは、高エネルギの電子ビームを利用してターゲットに当て、撮像されるべき被検体を照射するためのＸ線を生成する。電子がターゲットに当たる点は「ビームスポット」と呼ばれる。電子ビームは、エラーが最小になるように、及びより正確にビームスポットが生成されるように、「調整」され及び／又は補正される。
【０００４】
米国特許番号第５，７１９，９１４号及び第６，２０８，７１１号に述べられるように、電子ビームは、真空ハウジングチャンバの上流端で電子供給源により生成される。尚、これらの特許は本明細書において全体を引用により組み込まれる。電子供給源の陰極上の大きな負電位（例えば−１４０ｋＶ）は、電子ビームを該電子ビームの軸に沿って下流側に加速する。更に下流側において、磁界集束、四極子、及び偏向コイルを含むビーム光学系は、ビームがＸ線生成ターゲットに沿って走査するように該ビームを集束及び偏向する。
【０００５】
通常の使用では、陰極はおおよそ１８ヶ月の寿命を有し、電子供給源内の最も故障しやすい部分である。残念ながら、陰極は更に、例えば事故、過電圧条件、又は真空の損失などにより破壊される場合がある。故障の場合には、電子供給源組立体は取り外され、改修及び／又は修理のために工場の施設に戻されなければならない。以前の電子供給源は、電子供給源ハウジングを、例えば１つ又はそれ以上のセラミック被覆金属シールにおいて切り開かなければならないように構成されていた。陰極は組立体内で交換され、次に、電子ビーム軸に対して位置合わせされる。陰極が位置合わせされた後、電子供給源ハウジングのセラミック金属シールが交換される。従って、陰極の交換には時間がかかり、高価な再組み立て及び再位置合わせを必要としていた。
【０００６】
更に、以前の電子供給源における高電圧接続は、高電圧のレセプタクルを収容するオイルタンクを利用していた。オイルの除去及び追加は、修理及び改修プロセスに更なる複雑性及び時間を付加していた。
【特許文献１】米国特許番号第５，７１９，９１４号
【特許文献２】米国特許番号第６，２０８，７１１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、交換及び位置合わせが容易であり、上記及び以前に経験された問題に対処する陰極を備え、オイルフリーで、容易に分解及び再組み立て可能な電子供給源を提供する方法及び装置の必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
少なくとも１つの実施形態体において、電子供給源が提供される。該電子供給源は、真空が内部で維持される真空チャンバを含む。真空チャンバは、絶縁レセプタクルを装着するためのフランジを一端に有し、他端に陽極組立体を有する。陰極集束用電極組立体は、絶縁レセプタクルの内端上に装着され、該レセプタクルにより全体が支持される。陽極組立体は、真空チャンバの反対側の端部から装着され、陰極集束用電極組立体と位置合わせされる。
【０００９】
少なくとも１つの実施形態体において、電子ビームスキャナが提供される。スキャナは、患者テーブルと、患者のＸ線走査を取得するＸ線生成ターゲット及び検出器と、電子ビームを形成し、該電子ビームをＸ線ターゲット上に向ける集束システムとを含む。電子供給源は電子ビームを生成すると共に、真空チャンバを含み、該真空チャンバには、一端において取り付けられて真空チャンバ内に延びる剛性の絶縁レセプタクルを備えている。陰極集束用電極組立体は、レセプタクルの外端から真空内に懸架され、陽極が該陰極集束用電極組立体と位置合わせされて真空の中に延びる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
上述の概要、並びに本発明の特定の実施形態の以下の詳細な説明は、添付の図面と共に読ことにより良く理解されるであろう。本発明を説明するために、図面において特定の実施形態が示される。しかしながら、本発明は、添付の図面に示される配置及び手段に限定されるものではないことを理解されたい。
【００１１】
以下の詳細な説明は、電子ビーム断層撮影（ＥＢＴ）イメージングシステムについて言及するものである。本発明は、他のイメージングシステム及び他の電子ビームシステムと共に用いることができることを理解されたい。
【００１２】
図１及び図２は、システム８として示される一般化された電子ビーム断層撮影（ＥＢＴ）スキャナを示す。ＥＢＴスキャナの動作が理解されるように、図１及び図２の両方を参照してシステム８を述べる。システム８は、或いは−１４０ｋＶの高電圧に応答して、上流側領域３４に配置された電子供給源３２の陰極において電子ビーム１２を生成する真空チャンバハウジング１０を含む。次に、電子ビーム１２は、磁気レンズ３９及びコイル４２を含む光学系３８により、前方下部分１６に配置された少なくとも１つの円形ターゲットを走査するようにされる。
【００１３】
ターゲット１４は、集束された電子ビーム１２により走査されると、移動する扇状ビームのＸ線１８を放射する。次いで、Ｘ線１８は対象物２０（例えば、患者又は他の被検体）の領域を透過し、直径上反対側に配置された検出器アレイ２２上に到達する。検出器アレイは、データを処理し記録するコンピュータシステムにデータを出力して（図１においては矢印２４で示される）、対象物のスライスの画像がビデオモニタ２６上に生成されるようにする。第２の矢印２４で示されるように、コンピュータシステムは更に、システム８と該システム内で電子ビーム１２の生成とを制御する。
【００１４】
ハウジング１０内のガスは、電子ビーム１２の存在下で陽イオンを生成する。陽イオンは、下流側の自己集束領域３６においては有益であるが、上流側の自己拡張集束ずれ領域３４においては除去される（又は少なくとも好適に制御される）べきである。
【００１５】
ビーム光学系３８は、ハウジング１０の外側及び該ハウジングの内側に装着され、磁気レンズ３９、偏向コイル及び四極子コイル（合わせてコイル４２）、及び電極組立体４４を含む。磁気レンズ３９及びコイル４２は、最終ビームスポットがターゲット１４の１つを走査するときに該スポットの形成を助けるような集束効果をもたらす。電極組立体４４は、上流側領域における陽イオンを制御する。
【００１６】
電極組立体４４は、ハウジング１０内の電子供給源３２とビーム光学系３８との間に装着されており、電子ビーム１２が該組立体４４をＺ軸２８に沿って軸方向に通るようにする。Ｚ軸２８は、チャンバ１０内のビーム光学系組立体３８から上流側の電子ビーム１２と同軸であるのが理想的である。Ｚ軸２８は更に、チャンバ１０の縦方向軸と、電極組立体４４及びビーム光学系組立体３８における対称軸とを表す。
【００１７】
図３は、レセプタクル組立体１００の断面図を示す。レセプタクル組立体１００は、レセプタクル装着フランジ１２２、陰極装着用フランジ１５８、及び中空コアを持った円筒形の絶縁レセプタクル１０２を含む。絶縁レセプタクル１０２は、セラミック材料又は他の剛性絶縁材料からなるものとすることができる。中空コアの一部８６はコーン１１２を形成し、該中空コアの部分９６は実質的にカップ状の形状である。絶縁レセプタクル１０２のコーン１１２は、レセプタクル装着フランジ１２２からカップ形状部分９６に延びる。図３ないし図１０に示される多くの部品は、ネジ、コネクタ及び同様のものを除くと、電子ビーム軸８２の周りに軸対称であることを理解されたい。
【００１８】
絶縁レセプタクル１０２は、ほぼ一様な厚さで形成された中間先細部分９８を含み、一方、基部部分９９はより大きな厚さで形成され、円形のセラミック対金属用アダプタ１０８によりレセプタクル装着フランジ１２２にろう付けされている。絶縁レセプタクル１０２の外側端８８は第２のセラミック対金属用アダプタ１０９により陰極装着用フランジ１５８にろう付けされている。一様な厚さは、セラミック対金属用アダプタ１０８及び１０９をろう付けするときに、絶縁レセプタクル１０２の割れを防止するのに役立つ。
【００１９】
レセプタクル組立体１００は、絶縁レセプタクル１０２の開口カップ状部分９６の中に挿入された電気的に共通のシェル１０４を含む。電気的に共通のシェル１０４は、陰極装着用フランジ１５８に溶接される。スリーブ１２６は電気的に共通のシェル１０４に接合される。ネジ穴１２８を有するクロスバー１２０がスリーブ１２６により保持される。シェル１０４はロッド１１０と同心に配置され、該ロッドを取り囲む。間隙１０６がロッド１１０をスリーブ１２６から分離し、該スリーブ１２６をシェル１０４から分離する。間隙１０６は周囲空気で満たされている。
【００２０】
電圧生成器（図示せず）からの−１４０ｋＶ電源のような電圧源が、高電圧コネクタ１２４に供給される。高電圧コネクタ１２４は、コーン１１２に挿入される。誘電性グリース１１３は、高電圧コネクタ１２４とコーン１１２との間に空気の無い接触面を生成するために利用される。
【００２１】
電気ピン１１４の一方端は、高電圧コネクタ１２４の半径方向のコンタクト６４と接触面を形成する。電気ピン１１４の他端はクロスバー１２０のネジ穴１２８を通して挿入され、ロッド１１０と電気的に導通する。ロッド１１０はスリーブ１２６を貫通し、絶縁レセプタクル１０２の開口カップ状部分９６を越えて延びる。ロッド１１０は、銅又は他の導体材料からなるものとすることができる。ロッド１１０は、一端に曲線状の凹部８０を有し、ヒータ電力を陰極集束用電極組立体１３０（図４）に伝送する。
【００２２】
図４は、陰極集束用電極組立体１３０を示す。陰極集束用電極組立体１３０は、エミッタ表面１４８を有する陰極１４９と集束用電極１３２とを有する。陰極１４９は、陰極集束用電極組立体１３０を電子供給源組立体１５０（図６）に取り付ける前に、集束用電極１３２に対して予め位置合わせされる。
【００２３】
レベラのような調整可能な部材を用いて、陰極１４９と集束用電極１３２とを予め位置合わせすることができる。レベラは、外面上にネジを有する中空の円筒形ファスナである。３つのレベラ１４５（１つが示される）が陰極１４９の周りに等距離に配置されており、該レベラ１４５を等量ではない回転量で調整することなどにより、集束用電極１３２の外縁１４６の角度方向の位置合わせがエミッタ表面１４８に対して平行になるように調整するのに用いられる。レベラ１４５は更に、該レベラ１４５を等量の回転量で調整することなどにより、エミッタ表面１４８と外縁１４６との間に所定の距離Ｌ3が得られるように、集束用電極１３２を移動させることによって軸方向の位置合わせを調整するのに用いられる。ネジ１４０は各レベラ１４５の中空内部に螺入され、調整完了後に締結される。３つのジャッキネジ１２７が陰極マウント１４３内に螺入され、集束用電極１３２の背面を押圧して、陰極１４９と集束用電極１３２との適切な位置合わせが維持される第２のロック機構を与えるようになる。
【００２４】
図４に示されるように、電子ビーム軸８２の位置は、エミッタの側縁１５３に対して定められる。４つの止めネジ（１つが示される）を用いて、陰極１４９を側縁１５１に対して横方向に（Ｘ−Ｙ平面において）調整することができる。
【００２５】
陰極１４９は使用によって劣化し、周期的に交換しなければならないため、陰極集束用電極組立体１３０を予め位置合わせしておくことは有利である。従って、陰極集束用電極組立体１３０のような陰極１４９を含むサブアセンブリを、予め位置合わせされたサブアセンブリと交換する能力を有することにより、陰極１４９及び陰極集束用電極組立体１３０の位置合わせ、交換、及び／又は修理を簡単化し、所要時間を低減することになる。
【００２６】
図４において、陰極リテーナ１３３は３つのネジ１４２により陰極マウント１４３に取り付けられている。陰極コンタクト支持体１３５は、３つのネジ１４４により陰極リテーナ１３３に取り付けられている。ネジ１４４は、セラミックの絶縁体１２９によって電気的に絶縁されている。陰極コンタクト１３９は、間隙１３７により陰極コンタクト支持体１３５から分離され、ネジ１３８により所定の位置に保持される。ばね１３４が、陰極コンタクト１３９と陰極コンタクト支持体１３５との間に取り付けられ、該陰極コンタクト１３９をロッド１１０の曲線状の凹部８０に着座させる力を付与する（図３）。螺旋の形態である銅の導体１３６は、低抵抗の電気接続をもたらし、コンタクト支持体１３５と陰極コンタクト１３９との間に陰極のヒータ用電圧を伝送する。
【００２７】
図５は、陽極組立体９０を示す。陽極組立体９０は、陽極本体９３と装着プレート９４とを含む。陽極組立体９０は更に、陽イオンを電子ビーム１２（図２）から除去するイオン除去電極（ＩＣＥ）８４を含むことができる。陽極本体９３は、電子ビーム１２が通る穴９７を備える陽極前面９２を有する。装着プレート９４は、電子ビーム軸８２に対して垂直な表面９１に沿った所定の許容誤差内に製造される。
【００２８】
図６は、電子供給源組立体１５０を示す。電子供給源組立体１５０は、前出の図３ないし図５にそれぞれ示されているように、真空チャンバ１５２内に取り付けられた、レセプタクル組立体１００、陰極集束用電極組立体１３０、及び陽極組立体９０を含む。陰極集束用電極組立体１３０は真空チャンバ１５２の一方の端部から装着され、陽極組立体９０は該真空チャンバ１５２の反対側の端部から装着される。
【００２９】
真空チャンバ１５２は、一方の端部においてフランジ１５６に取り付けられた管７０からなる。フランジ１５６は、レセプタクル組立体１００の取付用フランジ１２２に取り付けられる。管７０の他方の端部は、取付表面１６４を組み込んだフランジ７４に取り付けられる。管７０は更に、真空ポンプ（図示せず）を取り付けるための、小管装着フランジ１６６を含む。フランジ１６６に取り付けられた真空ポンプは、真空チャンバ１５２内の真空を維持するために用いられる。絶縁レセプタクル１０２はレセプタクル装着フランジ１２２に固定され、真空チャンバ１５２内に懸架される。陰極集束用電極組立体１３０は、レセプタクル組立体１００の端部に取り付けられたアダプタ１８６に取り付けられる。陽極組立体９０は、装着プレート９４をフランジ７４の装着表面１６４に取り付けることにより、真空チャンバ１５２内に装着される。陽極前面９２及びエミッタ表面１４８の両方がチャンバ１５２内の真空に曝される。
【００３０】
上方及び下方界磁電極１６０、１６１がアダプタ１８６のいずれかの端部に装着される。界磁電極１６０及び１６１は管形状であり、アダプタ１８６を取り囲む。界磁電極１６０及び１６１は、フレア状端部１６２及び１６３をそれぞれ含む。界磁電極１６０は、アダプタ１８６を越えて延び、陽極組立体９０の一部を取り囲むが接触はしない。界磁電極１６１は、電気ピン１１４を越えてレセプタクル装着フランジ１２２の方向に延びる。
【００３１】
電源（図示せず）により高電圧コネクタ１２４を介して幾つかの電圧が電子供給源組立体１５０に供給される。高電圧コネクタ１２４は、コーン１１２の中に挿入され、電気ピン１１４に半径方向で接触する。半径方向コンタクト６４は電気的に共通のシェル１０４と横方向の接触面を形成し、半径方向コンタクト６５は周囲のシリンダ６７と横方向の接触面を形成する。レセプタクル組立体１００に取り付けられたアダプタ１８６、該アダプタ１８６の内側に装着された陰極集束用電極組立体１３０、及び該アダプタ１８６に取り付けられた２つの界磁電極１６０及び１６１のような、絶縁レセプタクル１０２の真空端部上に装着された部品を含む高電圧組立体に高電圧が供給される。界磁電極１６０及び１６１は、高電圧組立体と、管７０及びフランジ１５６及び７４の内側のような周囲の接地された金属表面との間の電界を減少させる。界磁電極１６０及び１６１は、フレア状の端部１６２及び１６３のような高電圧組立体の両端において、より大きな半径の曲率を与えることによって電界を減少させる。更に、リング状の接地電極１６８がレセプタクル装着フランジ１２２に取り付けられ、セラミック対金属用アダプタ１０８（図３）の縁Ｇにおける電界を高電圧破壊が生じない値にまで減少させるように作用する。電界が減少されない場合には、高電圧組立体と縁Ｇの間で高電圧破壊が生じる場合がある。
【００３２】
陰極集束用電極組立体１３０は、−１４０ｋＶの電位に維持され、陰極のヒータ用電力（−１４０ｋＶを基準に３ａｍｐで最大１０Ｖａｃまで）を受ける。陰極ヒータ（図示せず）は陰極１４９内に含まれ、必要とされる数の電子が生成されるように、エミッタ表面１４８を摂氏１１００度にまで上昇させる。−１４０ｋＶの電位は、陰極１４９と陽極本体９３との間に電界を生成する。集束用電極１３２は、陰極１４９からの電子が、陽極前面９２における穴９７の方向に加速され、該穴を通過する図２の電子ビームのような一様な層状ビームに形成されるように電界を形成する。
【００３３】
電子供給源組立体１５０の正確な作動は、とりわけ、陰極エミッタ１４８から陽極前面９２までの所定の距離Ｌ7の精密な設定に依存する。固定寸法を測定し、この固定寸法を用いてＺ軸、すなわち電子ビーム軸８２に沿って軸方向に移動可能な部品の位置を計算することによって所定の距離Ｌ7を得ることができる。例えば、距離Ｌ7は、１つ又はそれ以上のシム９５（図５）を装着プレート９４と陽極本体９３との間に加えるか又は除去することにより増加又は減少させることができる。電子ビーム１２の電流は、距離Ｌ7を減少させることにより増大する。
【００３４】
フランジ１５６の縁からフランジ７４の装着表面１６４までの距離Ｌ1を測定する。陽極前面９２から装着プレート９４の表面９１までの、陽極組立体９０の距離Ｌ2（図５）を測定する。電子ビーム軸８２に沿った陽極前面９２の軸方向の位置が、測定値Ｌ1及びＬ2から求められる。集束用電極１３２の外縁１４６から集束用電極の装着表面１４７までの距離Ｌ5（図４）を測定する。エミッタ表面１４８から集束用電極１３２の外縁１４６までの陰極エミッタ１４８の深さの設定値Ｌ3を測定する。次いで、所望の距離Ｌ6（図６）、すなわちレセプタクル装着フランジ１２２の上部（基準Ａ）からアダプタ１８６の上部までの距離を計算することができる。電子ビーム軸８２に沿ったアダプタ１８６の位置が、計算値Ｌ6に設定される。陰極集束用電極組立体１３０を取り付けた後、距離Ｌ6が測定され、計算値と比較される。
【００３５】
図１１は、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸が示された電子供給源組立体１５０の概念図である。また、Ｚ軸は電子ビーム軸８２であってもよい。更に、ヨー、ピッチ、及びロールが示される。ヨーは縦軸Ｚ又は電子ビーム軸８２の周りの回転である。ピッチは左右の軸Ｙ周りの回転であり、ロールは前後軸Ｘ周りの回転である。アダプタ１８６をＸ−Ｙ平面及びＺ軸に対して５つの異なる自由度で調整することができることにより、所望の位置合わせがより迅速に得られるようになる。電子供給源組立体１５０の位置合わせは、部品又は組立体を軸方向に（Ｚ軸）、横方向に（Ｘ−Ｙ平面）、及び角度方向に（ロール及びピッチ）調整し、以下に更に説明するように、レセプタクル装着フランジ１２２及び電子ビーム軸８２の基準Ａ及びＢに対して測定することにより確立することができる。
【００３６】
図７は、回転インデクサ１７２に取り付けられたレセプタクル組立体１００を示す。以下に説明するように、図６の電子供給源組立体１５０を、Ｙｕａｓａ製Ｓｕｐｅｒ  Ａｃｃｕ−ｄｅｘ  ５５０−００８のような回転式テーブル又はインデクサ１７２を用いて組み立て及び位置合わせすることができる。開示された実施形態体は前述の工具の使用に制限されるものではなく、別の回転式インデクサ１７２を用いてもよいことを理解されたい。
【００３７】
図８は、回転式インデクサ１７２を用いて電子ビーム軸８２を確立するために、どのようにレセプタクル組立体１００が用いられるかを示す。図７及び図８についても併せて説明する。レセプタクル組立体１００は、レセプタクル装着フランジ１２２を介して、及び例えば押さえ器具１７６、２つ又はそれ以上のネジ１７８、位置合わせポスト１８０、及び高さ調整ジョー部１８２によって、回転インデクサ１７２上に装着される。
【００３８】
電子供給源組立体１５０における一次基準Ａは、レセプタクル装着フランジ１２２の表面に基づくものであり、横断又は横平面（Ｘ−Ｙ平面）を確立する。電子供給源組立体１５０における二次基準Ｂは、レセプタクル装着フランジ１２２の外径に基づくものである。電子ビーム軸８２は、基準表面Ａ及びＢを用いて、レセプタクル組立体１００のレセプタクル装着フランジ１２２から確立され、Ｘ−Ｙ平面に対して垂直である。レセプタクル組立体１００は、３６０度回転され、ダイヤル・インジケータ１７４及び１７５は指示針の最大の動き（ＦＩＭ）を示す。
【００３９】
ＦＩＭは、ダイヤル・インジケータの針の最大の正の動き及び最大の負の動きの合計の絶対値である。例えば、角度ＦＩＭは、表面が基準Ａに対してどの位外れているかを測定するダイヤル・インジケータの読みである。横方向又はＸ−ＹのＦＩＭは、部品の軸が、電子ビーム軸８２のような所望の軸からどの位離れているかを測定するダイヤル・インジケータの読みである。
【００４０】
基準Ａは、ダイヤル・インジケータ１７５を用いることにより、回転インデクサ１７２の回転軸に対して垂直になるように調整される。３つのジャッキネジ１８４（１つが示される）を用いて、ＦＩＭを所定の値に減少させる。ダイヤル・インジケータ１７４を用いて、二次基準Ｂが回転式インデクサ１７２の回転軸に対して同心であることを検証する。
【００４１】
リング状の接地電極１６８は、ネジ穴７８内に螺入されたネジ１７０を用いてレセプタクル装着フランジ１２２に装着される。２つのネジ１７０が示されているが、４つのネジ１７０を、接地電極１６８の円周周りに等間隔で配置するように使用してもよい。界磁電極１６１は、図７において２つの位置に示されている。位置１は、接地電極１６８上にある界磁電極１６１を示し、位置２は、以下に説明されるように、アダプタ１８６に装着された界磁電極１６１を示す。
【００４２】
３つのレベラ１８８（１つが示される）が取り付けられ、アダプタ１８６に等間隔で配置される。任意選択的に、３つより多くのレベラ１８８を用いてもよい。アダプタ１８６は、次に、ネジ１８９をレベラ１８８に通し、該ネジを電気的に共通のシェル１０４のネジ穴１１６（図３）に螺入することにより、レセプタクル組立体１００上に取り付けられる。レベラ１８８は、アダプタ１８６を軸方向に（電子ビーム軸８２に沿って）移動させること、及び基準Ａに対する正確な角度の向きを確立することの二重の目的に役立つ。軸方向寸法Ｌ6は、レベラ１８８を調整し、高さの読み１５４のような高さゲージ２０６を用いて基準Ａからアダプタ１８６の縁（線Ｃ）までを測定することにより得られる。角度ＦＩＭは、回転式インデクサ１７２を回転させ、ダイヤル・インジケータ２０８において所望のＦＩＭが得られるまでレベラ１８８を調整することにより得られる。
【００４３】
止めネジ１９０が、電気的に共通のシェル１０４の円周周りに等間隔で４つの場所に配置され、アダプタ１８６を横方向に押す。３つ又は５つの止めネジ１９０といった程度の数の止めネジ１９０を用いることができることを理解されたい。止めネジ１９０は調整され、回転式インデクサ１７２は所望の横方向のＦＩＭがダイヤル・インジケータ１７３において得られるまで、繰り返しパターンで回転される。上述の軸方向調整、横方向調整、及び角度調整は相互に関連を有することを理解されたい。従って、レベラ１８８及び止めネジ１９０は、所望のＦＩＭ許容差が得られるまで、繰り返し調整することができる。アダプタ１８６が調整されると、ジャッキネジ１９２及びネジ１８９を締結して調整位置でレベラ１８８を固定し、界磁電極１６１は位置２に移動して該アダプタ１８６に固定される。
【００４４】
図９は、図７のアダプタ１８６及びレセプタクル組立体１００の中に取り付けられようとしている、予め組み立てられた陰極集束用電極組立体１３０を示す。４つの止めネジ１１８がアダプタ１８６のリムの周りに等間隔で配置されている。陰極集束用電極組立体１３０を中心に置いているときに、陰極コンタクト１３９が干渉しないようにするために、解除ケーブル１９４を利用して該陰極コンタクト１３９をロッド１１０から離れたところに保持することができる。解除ケーブル１９４はアダプタ１８６の穴１９６に通される。
【００４５】
陰極集束用電極組立体１３０は次に、矢印Ｅの方向においてアダプタ１８６の中に降下される。所望の横方向ＦＩＭがインジケータ１９８で得られるように、止めネジ１１８を調整して集束用電極１３２を位置合わせする。陰極コンタクト１３９は、矢印Ｆの方向に解除ケーブル１９４を引くことにより解除される。
【００４６】
図６に戻り、次に界磁電極１６０を陰極集束用電極組立体１３０の上に摺動させることにより、該界磁電極１６０を取り付けることができる。フランジ１５６がレセプタクル装着フランジ１２２に装着される。管７０の一端がフランジ１５６に装着され、フランジ７４は該管７０の他端に装着される。ここで陽極組立体９０を挿入して、基準Ａ及びＢに対して位置合わせすることができる。
【００４７】
図１０は、プレート９４上に装着された陽極組立体９０の断面図である。陽極組立体９０は、フランジ７４の装着表面１６４上に取り付けられている。陽極組立体９０の軸方向の位置は、測定された寸法Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、及びＬ5、と計算された寸法Ｌ6とにより予め決められている。陽極組立体９０の角度の向きは、フランジ７４の装着表面１６４の平行度要件により確立される。陽極組立体９０は、間隙６８内で移動され、ダイヤル・インジケータ２００を用いて装着プレート９４の位置合わせ溝Ｄの横方向ＦＩＭを測定することにより位置合わせされる。所定の横方向ＦＩＭが得られると、ナット２０２がネジ２０４と締結され（３つ又はそれ以上の場所で）、陽極組立体９０が所定の位置に固定される。
【００４８】
図３ないし図１０に示されるように、電子供給源組立体１５０は、５つの自由度の間における連結が最小になるように設計されたオイルフリー組立体である。従って、電子供給源組立体１５０の位置合わせは、以前の電子供給源と比較して、より容易でより迅速であり、該電子供給源組立体１５０のより速い組み立て及び改修が可能になる。更に、陰極集束用電極組立体１３０を予め位置合わせさせておくことにより、電子供給源組立体１５０の陰極１４９の交換が、以前の電子供給源と比較すると、より少ない時間及び費用しか必要ではなくなる。
【００４９】
本発明は、特定の実施形態体に関して説明してきたが、当業者であれは、本発明の技術的範囲から逸脱することなく種々の変更を行うことができ、均等技術を代用することができることを理解するであろう。更に、本発明の技術的範囲から逸脱することなく、本発明の教示に対して特定の状況又は材料に適合するように、多くの修正を行うことができる。従って、本発明は開示された特定の実施形態体に限定されるものではなく、本発明は添付の請求の範囲の技術的範囲内にあるすべての実施形態を含むことが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態体により形成された電子供給源を用いる電子ビーム断層撮影（ＥＢＴ）スキャナシステム。
【図２】電子ビームのシステムの横断を示す図１のＥＢＴスキャナシステムのより詳細な図。
【図３】本発明の実施形態体によるレセプタクル組立体。
【図４】本発明の実施形態体による陰極集束用電極組立体。
【図５】本発明の実施形態体による陽極組立体。
【図６】本発明の実施形態体による電子供給源組立体。
【図７】本発明の実施形態体による回転インデクサに装着されたレセプタクル組立体及びアダプタ。
【図８】本発明の実施形態体による回転インデクサを用いて電子ビーム軸を確立するためのレセプタクル組立体の使用法。
【図９】本発明の実施形態体による予め組み立てられた陰極集束用電極組立体が図７のアダプタ及びレセプタクル組立体に取り付けられている図。
【図１０】本発明の実施形態体によるプレート９４に装着された陽極組立体の断面図。
【図１１】Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、ヨー、ピッチ、及びロールが示された電子供給源組立体の概念図。
【符号の説明】
【００５１】
１４  Ｘ線源
２２  検出器
８２  電子ビーム軸
９０  陽極
１０２  絶縁レセプタクル
１２４  高電圧コネクタ
１３０  陰極集束用電極組立体
１４９  陰極
１５０  オイルフリー電子供給源
１５２  真空チャンバ
【図１】
2004165162.tif 000003
【図２】
2004165162.tif 000004
【図３】
2004165162.tif 000005
【図４】
2004165162.tif 000006
【図５】
2004165162.tif 000007
【図６】
2004165162.tif 000008
【図７】
2004165162.tif 000009
【図８】
2004165162.tif 000010
【図９】
2004165162.tif 000011
【図１０】
2004165162.tif 000012
【図１１】
2004165162.tif 000013